【国家计量标准(JJ)】 调制域分析仪校准规范

JJF（电子）
中华人民共和国信息产业部电子计量校准规范JJF（电子）30303—2007
调制域分析仪
ModulationDomainAnalyzer
2007-04-16发布
2007-05-01实施
中华人民共和国信息产业部
JJF（电子）30303—2007
调制域分析仪校准规范
CalibrationSpecificationfor
ModulationDomainAnalyzer
JJF（电子）30303-
本规范经中华人民共和国信息产业部2007年04月16日批准，并自2007年05月01日起施行。
归口单位：信息产业部电子计量管理办公室主要起草单位：中国电子科技集团公司第十研究所（信息产业部电子402计量站）
本规范技术条文委托起草单位负责解释。153
JJF（电子）
30303-—2007
本规范主要起草人：
潘柳（信息产业部电子402计量站）沈世科（信息产业部电子402计量站）154
引用文献
术语和定义
分辨率
输入灵敏度
概述·
计量特性·
机内晶振
JJF（电子）30303—2007
频率测量准确度和分辨率.
时间间隔测量准确度和分辨率.
时间间隔测量系统误差·
测量灵敏度
输入最小脉冲宽度
门限电平范围及准确度
校准条件
环境条件
校准用设备
校准项目和校准方法
外观及工作正常性检查
机内晶振的校准·
A/B通道频率测量分辨率的校准
C通道频率测量分辨率的校准
时间间隔测量系统误差的校准
时间间隔测量分辨率的校准
输入最小脉冲宽度的校准
输入灵敏度的校准
· (1)
（2）
（3)
门限电平的校准
校准结果的表达，
复校时间间隔·
JJF（电子）30303—2007
校准记录内页参考格式
JJF（电子）30303—2007
调制域分析仪校准规范
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本校准规范规定了调制域分析仪的校准/测试项目、条件、方法及结果处理等，适用于首次校准、后续校准和使用中的检验。2
引用文献
JJG180-2002电子测量仪器内石英晶体振荡器检定规程JJG349-2001通用计数器检定规程注：使用本规范时，应注意使用上述引用文献的现行有效版本。术语和定义
3.1分辨率
分辨率是指调制域分析仪能有效分辨的最小输入信号。用多次测量的标准偏差表示。3.2输入灵敏度
输入灵敏度是指能使调制域分析仪正确读数所需要的被测信号的最小电平值。概述
调制域分析仪主要是用于分析频率与时间的关系的仪器，具有测量频率和时间间隔的
功能，具有实时测量和统计测量功能，广泛用于跳频通信测试，无线通信测试等。5计量特性
机内晶振：
频率：10MHz
5.1.2稳定度：≤5×10-/s
老化率：≤5×10/日
频率测量准确度和分辨率
A通道频率测量范围：10Hz～200MHz分辨率：0.05mHz～50kHz
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5.2.2B通道频率测量范围：10Hz100MHz分辨率：0.05mHz～20kHz
5.2.3C通道频率测量范围：50MHz～2.5GHz分辨率：0.5mHz～500kHz
频率测量准确度：土（被测频率×参考振荡器准确度+分辨率）5.3时间间隔测量准确度和分辨率：5.3.1时间间隔测量范围：20ns~1s分辨率：<200ps
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第2页
5.3.2时间间隔测量准确度：土（被测时间间隔×参考振荡器准确度+开门电平时间误差十关门电平时间误差十系统误差）时间间隔测量系统误差：≤1ns
测量灵敏度
10Hz~200MHz：≤20.0mV
50MHz~2.5GHz:≤-15.0dBm
5.6输入最小脉冲宽度
5.6.1A通道：2.5ns/75mV
5.6.2B通道：5ns/60mV
5.6.3外触发：5ns/60mV
门限电平范围及准确度：
5.7.1门限电平范围：（-5～5）V5.7.2门限电平准确度：土（25mV+1%×门限值）校准条件
6.1环境条件
环境温度：可处于（15～30)℃范围内任一点，温度最大允许变化范围土2℃。环境相对湿度：≤80%
周围无影响仪器正常工作的电磁干扰和机械振动。6.1.3
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6.1.4交流电源：220（1±5%)V，50（1±2%)Hz6.2校准用设备
6.2.1参考频标
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第3页
输出频率为5MHz或10MHz。频率稳定度≤1×10\/s，老化率≤5×10-\/日，其它技术指标如开机特性、频率准确度等应优于被校晶振一个数量级。6.2.2频标比对器
引入的频率稳定度应优于被校晶振的频率稳定度的3倍，能测量晶振的开机特性，日波动，短期频率稳定度，日老化率和频率准确度等。6.2.3低噪声合成信号源
输出频率范围：1Hz～2.5GHz，有外接频标功能。输出电平范围：1mV～1V
6.2.4直流电压校准器
DCV：（0±10）V，±0.01%
6.2.5脉冲信号源
最小脉冲宽度2.5nS，最小脉冲幅度50mV。6.2.6标准时间间隔发生器
输出时间间隔：10ns10s
信号形式：输出正脉冲列
输出电平：TTL电平
标准不确定度：1ns
校准项目和校准方法
7.1外观及工作正常性检查
7.1.1被校调制域分析仪不能有影响正常工作的机械损伤、插座松动和接触不良，各旋钮、按键和开关调节正常。
7.1.2被校调制域分析仪开机自检，功能正常，不能出现自检错误信息。7.1.3进行校准/测试时，被校调制域分析仪和校准用设备应按规定进行预热。调制域分析仪校准前，应进行自校准。159
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7.2机内晶振的校准
7.2.1仪器连接图如图1。
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7.2.2参照JJG180-2002《电子测量仪器内石英晶体振荡器检定规程》进行机内晶振的开机特性、日波动、频率复现性、短期频率稳定度和频率准确度的校准。参考频标
输出O
频标比对器
○参考入被测入○
图1机内晶振的校准
7.3A/B通道频率测量分辨率的校准7.3.1
仪器连接图如图2。
调制域分析仪
O机内晶振输出
7.3.2设置低噪声合成信号源输出频率到199.12345MHz，输出电平（有效值)到900mV。7.3.3
设置调制域分析仪到A通道频率测量模式。输入通道门限电平到OV，耦合方式到直流耦合，输入阻抗到502。显示方式到快速累计统计模式，每组测量次数为100次。
7.3.4设置调制域分析仪显示的中心频率到输入信号的频率，频率跨度到适当的值，频率跨度的选择应使显示分辨率低于测量分辨率3倍以上。按附录A.4表中的取样间隔值设置取样间隔。
参考输出
（后面板）
低噪声合成信号源
输出O
外参考输入
（后面板）
调制域分析仪
A通道输入Q
图2A/B通道频率测量分辨率的校准7.3.5累计统计至少2000次后，计算统计值的标准偏差，标准偏差值即为A通道在相应测试频率和取样间隔下的频率测量分辨率。7.3.6按附录A.4表改变输入信号频率和取样时间间隔，设置合适的频率跨度，重复7.3.4~7.3.5。
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7.3.7同样校准B通道的频率测量分辨率。7.4C通道频率测量分辨率的校准7.4.1
仪器连接图如图3。
参考输出
（后面板）
低噪声合成信号源
输出。
外参考输入
（后面板）
调制域分析仪
C通道输入O
图3C通道频率测量分辨率的校准7.4.2设置合成信低噪声合成信号源50.123145MHz，共14页
调制域分析仪
5.0dBm。
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7.4.3设置调制域分析仪到C通道频率测量模式。输入通道门限电平到0V，显示方式到快速累计统计模式，每组测量次数为100次。7.4.4按附录A.5表设置输入信号频率和取样间隔，设置合适的频率跨度，重复7.3.4~7.3.5。
7.5时间间隔测量系统误差的校准7.5.1A/B通道共用模式下的校准7.5.1.1
仪器连接图如图4。
参考输入
（后面板）
参考频标
标准时间间隔发生器
输出。
调制域分析仪
A通道输入C
图4A/B通道共用模式下时间间隔测量系统误差的校准设置标准时间间隔发生器输出脉冲重复周期为100ns，占空比为50%，正连7.5.1.2
续脉冲列输出。
设置调制域分析仪到正负时间间隔和通道共用测量模式。输入通道设置：A/B7.5.1.3
通道输入门限电平到2V，输入耦合方式到直流耦合，输入阻抗到502，上升沿触发显示方式到快速累计统计模式，每组测量次数为1000次。161
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平均值。
累计统计至少2000次后，计算统计值的平均值。第6页
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改变A/B通道触发沿均到下降沿触发，其余设置不变，计算下降沿条件下的计算两次平均值的平均值，其值为通道共用模式下时间间隔测量的系统误7.5.2A/B通道分立模式下的校准7.5.2.1
仪器连接图如图5。
设置A/B通道到分立模式，改变A/B通道触发沿均到上升沿，其余设置保持不变。要求A/B通道连接电缆的电长度要一致。7.5.2.3
累计统计至少2000次后，计算统计值的平均值。改变A/B通道触发沿均到下降沿，计算下降沿状态下的统计平均值。参考输入
（后面版）
参考频标
输出O
标准时间间隔发生器
输出Q
功分器
调制域分析仪
A通道
B通道
图5A/B通道分立模式下时间间隔测量系统误差的校准交换连接到A/B通道的连接电缆，重复上述步骤，分别计算上升沿状态下和7.5.2.53
下降沿状态下的统计平均值。
计算四个统计平均值的平均值，其值为通道分立模式下时间间隔测量的系统误差。
7.6时间间隔测量分辨率的校准
仪器连接图如图6
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参考输出
（后面板）
标准时间间隔发生器
输出Q
外参考输入
（后面板）
调制域分析仪
A通道输入9
图6时间间隔测量分辨率的校准
共14页
第7页
7.6.2设置标准时间间隔发生器输出脉冲重复周期为20nS，占空比为50%，正连续脉冲列输出。
7.6.3设置调制域分析仪到正时间间隔和通道共用测量模式。输入通道设置：A/B通道输入门限电平到2V，输入耦合方式到直流耦合，输入阻抗到502，上升沿触发。显示方式到快速累计统计模式，每组测量次数为1000次。7.6.4设置显示的中心时间到标准时间间隔发生器输出的脉冲重复周期值，跨度到2ns。
7.6.5累计统计至少2000次后，计算统计值的标准偏差，标准偏差值即为时间间隔测量的分辨率。
7.6.6改变标准时间间隔发生器输出脉冲周期，重复7.6.3~7.6.5。测量100ms以上时，每组测量次数改为100次，累计统计至少200次后计算。注：标准时间间隔发生器可用高性能的带外频标输入的有方波输出的合成函数源代替，合成函数源输出的幅度设为900mV。此时，通道输入门限电平应设到0V.7.7输入最小脉冲宽度的校准
7.7.1A/B通道输入最小脉冲宽度的校准7.7.1.1
仪器连接图如图7。
脉冲源
外触发输入
脉冲输出
参考输出
（后面板）
调制域分析仪
A通道输入
图7A/B通道输入最小脉冲宽度的校准163