基于单直角电桥的交流电阻校准装置测量不确定度评定

本文基于单直角电桥原理，以数字式直角电桥源作为双路正交电压信号输出，搭建了交流电阻校准装置，利用单直角电桥的平衡方程，计算出待测交流电阻的阻值作为校准值。在频率1.591 55kHz、幅值有效值1V下，以标准电容100nF、交流电阻1kΩ为测试点，对交流电阻校准装置的测量不确定度进行了评定：建立了基于单直角电桥原理的被校交流电阻的数学模型，分析了测量不确定度的来源，并计算了交流电阻标准不确定度的各个分量。最后根据测量不确定度传播公式对其进行合成，计算得到合成标准不确定度，并通过扩展不确定度得到整个交流电阻校准装置的校准结果。     

基于单直角电桥的交流电阻校准装置测量不确定度评定

本文基于单直角电桥原理,以数字式直角电桥源作为双路正交电压信号输出,搭建了交流电阻校准装置,利用单直角电桥的平衡方程,计算出待测交流电阻的阻值作为校准值。在频率1.591 55kHz、幅值有效值1V下,以标准电容100nF、交流电阻1kΩ为测试点,对交流电阻校准装置的测量不确定度进行了评定：建立了基于单直角电桥原理的被校交流电阻的数学模型,分析了测量不确定度的来源,并计算了交流电阻标准不确定度的各个分量。最后根据测量不确定度传播公式对其进行合成,计算得到合成标准不确定度,并通过扩展不确定度得到整个交流电阻校准装置的校准结果。     

同轴双元件测辐射热器座的直流—射频替代误差

本文分析讨论了双元件同轴测辐射热器座中双元件对失配引起的直流—射频(包括微波,下同)替代误差,导出了同轴双元件热敏电阻座和镇流电阻座替代误差的显式方程。对射频小功率测量,迄今,绝大多数同轴测辐射热器座均采用一对测辐射热器元件。这对元件,在直流偏功率下是串联的,而在射频时是并联的。由于两个元件的阻值和灵敏度等参数不尽相同,因而与单元件测辐射热器座相比较,就会引入一项新的双元件失配的附加误差。这种误差被称为双元件失配直流—射频替代误差。在精密射频测量中,必须对该项误差作出定量估算。分析指出,在严格的质量控制下,可以精心选配所需的一对测辐射热器,以使该项误差在许多应用中可以忽略。本文的分析和讨论也适用于射频中电压标准中的同轴Bolovac座。     

毫米波衰减校准装置方案简介

随着毫米波段日益广泛应用,毫米波衰减器校准装置的要求与日俱增。用功率比法测量衰减的简单系统如图1所示。该系统除了波导元件以外,仅需一台毫米波信号发生器、功率计和数字电压表。系统中隔离器、调配器是为被测件插入点两端近乎呈理想匹配状态而应用。在测量较小衰减量时,此法可获得很高的准确度;测量大于20dB 衰减量时,误差增大,主要是功率计量程转换、功率头偏离直线性以及漂移等原因所致,因而对标准实验室来说,不能满足要求。     

用参考电压源提高微波功率测量准确度

介绍了在精密微波功率测量系统中,用参考电压源提高数字电压表测量不确定度的原理,并对使用和不使用参考电压源前后,微波功率的测量不确定度进行了详细的分析和比较。     

可编程约瑟夫森电压标准低温探杆的设计

由于约瑟夫森电压标准的关键器件——约瑟夫森结需要工作在4.2 K的低温环境中[1],而标准使用的其它仪器则工作在室温环境中,因此需要设计一种沟通低温环境和室温环境的测试探杆,即可以将偏置电流和75 GHz微波传送到约瑟夫森结上,又可以将约瑟夫森结产生的量子电压输出到校准所需的仪器上。本文对可编程约瑟夫森电压标准的低温探杆的绝热设计、精密电测设计和微波传输设计做了介绍。     

一种精密超高阻测量系统

为了对高阻和超高阻进行测量,采用全等电位屏蔽电桥线路、比例校准技术,并配以高灵敏指零仪和精密高压电流,研制出了 JRH 型精密超高阻测量系统。该系统是一个高精度、自校准、在0～5000V 下能测量高阻、超高阻、电阻比、电阻变化和电阻电压系数的电桥系统.其测量范围为10~3……10~(15)Ω,测量准确度最高为5×10~(-5)。文中还叙述了电桥系统的工作原理、结构与线路设计、误差分析和测试结果.     

基于网络分析仪的多类型微波器件S参数自动校准软件研究

为实现高效测量,减少多种类型被测器件导致的测量参数设置复杂问题,本文通过分析微波网络S参数测量系统的工作原理和性能特点,采用C#多线程、模块化结构设计出S参数自动校准软件,对S参数测量系统建立被测器件的类型、标准件的参数以及测试流程等数据库,同时建立被测参数的测量不确定度模型。基于矢量网络分析仪结合自动校准软件实现反射参数与传输参数的测试,通过试验可发现,采用自动化校准软件的测试结果与手动测试结果具有较高的一致性。     

基于Labview的功率计自动校准系统

设计开发了微波功率计在PC机上的自动校准系统,该系统基于Labview在PC机上进行通信控制和数据处理。文中给出了校准原理、程控技术和程序实现过程。该校准因子自动校准系统现已运用到实际工作中,其相对于手动测试,提高了测量速度和效率,测试数据量大,实用性强。     

在片功率参数校准方法研究CSCD

针对在片功率参数的校准需求,分析如何通过矢量方法修正由于微波探针和功率计引入的失配误差,并推导相关修正公式。同时对在片功率测量矢量修正中涉及的微波探针S参数提取方法做介绍,并将试验提取的S参数与微波探针的出厂数据比较。最后将在片功率参数测量的矢量修正数据分别与标量修正数据和未修正数据比较,结果表明,在40GHz内,运用矢量修正得到的在片功率参数测量结果准确度较未修正结果提高0.4d B,较标量修正结果提高0.1d B。     

在片功率参数校准方法研究

针对在片功率参数的校准需求,分析如何通过矢量方法修正由于微波探针和功率计引入的失配误差,并推导相关修正公式。同时对在片功率测量矢量修正中涉及的微波探针S参数提取方法做介绍,并将试验提取的S参数与微波探针的出厂数据比较。最后将在片功率参数测量的矢量修正数据分别与标量修正数据和未修正数据比较,结果表明,在40GHz内,运用矢量修正得到的在片功率参数测量结果准确度较未修正结果提高0.4dB,较标量修正结果提高0.1dB。     

约瑟夫逊电压标准中的微波系统和实验杜瓦装置

对约瑟夫逊电压标准监测器中的微波系统,包括标准微波频率的产生、放大、传输、测量和校准等作了说明,还介绍了用低温同轴电缆作传输线的实验杜瓦装置。整个微波系统在精密测定2e/h这一物理常数的联动实验中,经过相当长时间的反复实验,证明其性能可以满足建立最终精度为10~(-3)量级的约瑟夫逊电压标准监测器的各项技术要求。尤其是测频精度、校频方法和校频精度以及微波功率电平的稳定性、标准台阶波形的清晰度和噪声特性等,和国外报道的先进水平相比,毫不逊色。据了解,用小型化半刚性低温同轴电缆在低温环境下作传输线,在国内尚无先例。     

用14mm型同轴功率标准测定N型传递标准

本文介绍一种将微波功率从14mm型同轴功率标准传递到N型同轴通过式或终端功率标准的方法。文章内容包括公式推导和接头效率的测量,并给出了被测件的校准因子,其不确定度在±1.3％以内。     

X频段微波中功率量热技术研究

量热计与微量热计作为微波功率测量标准的实现形式被广泛采用。量热计法对测量环境的温度,测量功率电平幅度的稳定度,测量时间,测量设备的时间稳定系数等因素均有非常高的要求。在微波小功率的测量中,以上条件比较容易满足。但在微波中功率量热计法的测量中,量热体温升明显,环境温度不宜稳定,放大器输出幅度抖动等种种因素都会影响到测量结果的准确度。通过针对中功率量热技术研究中遇到的常见问题进行解决,得到了比较理想的实验结果,并利用现有的中功率标准对所设计的量热体进行了直流/微波功率替代效率测量,具有一定的参考价值。     

1MΩ～100GΩ高值电阻器高精度的校准方法

高阻计、数字源表等仪器在半导体行业有着广泛的应用。但目前市场上1MΩ~100GΩ高值电阻器准确度(±1.0×10-3~±1.0×10-2)无法满足高阻计、数字源表等仪器电阻参数的溯源需求。本文提出了一种高精度的高值电阻器的校准方法,该方法由两个多功能校准源和指零仪组成的比较电桥实现。根据校准方法组建了1MΩ~100GΩ测量系统,测量结果的不确定度为3.0×10-5~8.0×10-4,可满足市场上绝大部分高阻测量仪器的校准需求。     

新型功率传递系统构建方案研究

通过对SYSTEMⅡ功率传递系统构成原理的分析研究,提出了利用1806双通道功率计配合通过式功率座和终端式功率座构成测试系统的新方案,新方案去除了老方案中的必备设备1805射频控制器,对于1805损坏或因其他原因没有1805构成测试系统的实验室来讲,也是一个不错的选择。     

电介质材料射频电参数校准系统的组建

在介绍电介质材料电参数测量方法的基础上,研究了电介质材料1MHz-1GHz射频电参数量值溯源和测量方案：采用自行研制谐振法校准装置和（射频Ⅰ-Ⅴ法和自动平衡电桥法）商用仪器组建电介质材料射频电参数校准系统。介绍了系统基本原理,阐述了谐振法校准装置电极系统结构设计特点,分析了校准系统的测量不确定度。     

交流电子负载校准技术研究

介绍了交流电子负载的校准方法、校准设备和校准原理等。交流电子负载是对是各种交流电源、UPS电源测试和老化试验的主要设备之一,其各项参数指标的优劣对被测设备的检测及故障分析具有重要意义。研究了交流负载的恒定电压、恒定电流、恒定电阻和恒定功率等功能的校准方法和指标,并通过实际测试、校准进行了验证,对校准结果的不确定度进行了评定,校准结果表明本文的校准方法能够满足仪器的技术要求。     

1MΩ～100GΩ高值电阻器高精度的校准方法CSCD

高阻计、数字源表等仪器在半导体行业有着广泛的应用. 但目前市场上1MΩ-100GΩ高值电阻器准确度（±1. 0x10-3 -±1. 0x10-2）无法满足高阻计、数字源表等仪器电阻参数的溯源需求. 本文提出了一种高精度的高值电阻器的校准方法,该方法由两个多功能校准源和指零仪组成的比较电桥实现. 根据校准方法组建了1MΩ-100GΩ测量系统,测量结果的不确定度为3. 0x10-5 -8. 0x10-4,可满足市场上绝大部分高阻测量仪器的校准需求.     

微波超宽带高速数控幅度调节器研制

微波频率源技术中常常要求实现微波输出信号功率电平的高精度、小步进调控。作为频率合成器中的重要组成部分, 微波功率幅度控制器的指标好坏对微波频率合成器的功率性能的优劣有很大影响。随着使用要求的不断提升，频率合成器等设备对带宽、速度的要求也越来越高。本文概述了微波超宽带高速幅度控制的背景及现状，详细介绍了微波超宽带高速数控幅度调节器设计原理、设计方法、实现手段及实现指标等内容。