JJG 720-1991 宽频带频率稳定度、时域测量装置检定规程.pdf

中华人民共和国国家计量检定规程J J G 7 2 0 - 1 9 9 1宽频带频率稳定度时域测量装置Wi d e B a n d F r e q u e n c y S t a b i l i t y Me a s u r e m e n t S e t i n T i me D o m a i n1 9 9 1 一 0 3 一 0 4 发布1 9 9 1 一1 2一0 1实施国 家 技 术 监 督 局发 布J J G 7 2 0 -1 9 9 1广.心.。.心.。.宽频带频率稳定度时域 测量装置检定规程 ， . ，. ， . ，. ， . ，. ， . ，. ， . ，. ， . ， . ， . ， . 几.扒.扒.侨.户，.门J J G 7 2 0 - 1 9 9 1V e r i f i c a t i o n R e g u l a t i o n o f Wi d e B a n d F r e q u e n c y S t a b i l i t y Me a s u r e me n t S e t i n T i m e D o ma i n魁 . ， . ，. ，. ，. ，. ，. ，. ，. ， . ， . ，. ， . ，. ， . 本规程经国家技术监督局于 1 9 9 1 年 3 月4 日 批准， 并自1 9 9 1 年 1 2 月 1日起施 行 。归 口单位:中国计量科学研究 院起草单位 :中国计量科学研究 院本规程技术条文由起草单位负责解释J J G 7 2 0 - 1 9 9 1本规程主要起草人 : 李荣成 参加起草人 : 金子 元( 中国计量科学研究院)( 中国计量科学研究院)J J G 7 2 0 -1 9 9 1目录一概述 4 ， ( 1 )二技术要求 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ( 1 )三检定条件 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ( 2 )四检定项 目和检定方法 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ( 2 )( 一)外观及工作正常性检查 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ( 2 )( 二)H P 1 0 8 3 0 A混频器/ 中频放大器检定 ( 2 )( 三)H P 5 3 4 5 A触发误差和量化误差的检定 ( 4 )( 四)测量装置本身稳定度的检定 ( 4 )五检定结果的处理和检定周期 。 ( 5 )J J G 7 2 0 -1 9 9 1宽频带频率稳定度时域测最装置检定规程 本规程适用于使用中和修理后的 H P 5 3 9 0 A频率稳定度分析仪及以此为主体而建立的宽频带频率稳定度时域测量装置的检定。一概述1 以 H P 5 3 9 0 A频率稳定度分析仪为主体而建立的宽频带频率稳定度时域测量装置系采用倍频、外差、多周期同步测量原理 ，由 1 0 0 M H 倍频器 、H P 1 0 8 3 0 A混频器/ 中频放大器、H P 5 3 4 5 A电子计数器 、H P 5 3 5 8 A测量存储器、H P 9 8 2 5 A计算机、H P 1 0 8 3 1 A音调发生器以及 H P 9 8 7 1 A打印/ 绘图机组成。装置分三个频段从5 0 0 k H z 覆盖到 1 8 G H z ，并具有 七 个 可 供 选择 的 测 试 带 宽。 计数 器 在 计 算 机控 制 下 按预 编a , ( r ) 程 序测 量 被测 源 与 参考 源 之 间的 差频 频率 。 经 数 据 处理 后， 由 打印 l 绘图 机给 出 。 ， ( : ) 的 数 字 结 果和 对 取 样时间的函数曲线。 宽频带频率稳定度时域测量装置主要用于测量各种优质频率源 ( 如原子频标、晶体振荡器、频率合成器等)时域频率稳定度特性。二技 术 要 求2 宽频带频率稳定度时域测量装置的主要技术指标2 . 1 输人频率范围: 射频段:5 0 0 k H z 一 5 0 0 M H z ; 超高频段:( 0 . 3 一 2 ) G H z ; 微波频段:( 2 一1 8 ) G H z ,2 . 2 输人电平: 本振 口:( 5 一 1 0 ) d B m; 射频 口:( 一 2 0 -一 5 ) d B ( 相对于本振口) 。2 . 3 中频带宽:5 H z , 2 5 H z , 4 0 0 H z 和 1 . 6 k H z , 6 . 3 k H z , 2 5 k H z , l 0 0 k H z ,2 . 4 差频范围:1 H : 一l 0 0 k H z ,2 . 5 测量装置本身的稳定度 : 信号频率 )1 0 0 M H z取样时 间 r ( s )0 . 0 0 10. 0 10. 11 . 01 0a , ( r )5 x 1 0 -5x 1 0 一 rz5 x 1 0 - 1 . 5 x 1 0 一 U3 x 1 0 - J J G 7 2 0 - 1 9 9 1三检 定 条 件3 检定环境条件3 . 1 环境温度可在 ( 1 5 -3 0 ) 范围内任意选择。检定过程中温度变化不超过 士 2 L ,同时不应有温度突变。3 . 2 相对湿度:6 5 %士巧%。3 . 3 电源电压:2 2 0 ( 1 士 2 %) V o3 . 4 周围无强电磁干扰。在测试过程中，应避免接通或断开周围其他电子仪器及电气设备。4 检定用仪器设备4 . 1 高稳石英晶体振荡器:输出频率为 5 M H z 和 I O M H z 。输出幅度约为 1 V ( r m s ) o频率稳定度优于5 、 1 0 一 ” / S o4 . 2 频率合成器:5 0 0 k H z 一1 8 G H z ，可分段覆盖。输出幅度约为 1 V ( r m s ) a 1 0 0 M H z 时，残余不稳定度优于1 X 1 0 一 3 / S o4 . 3 平衡调制器:频率响应到 2 G H : 和 1 8 G H z o4 . 4 功率分配器:频率响应到 2 G H z o4 . 5 定向藕合器:频率响应到 1 8 G H z o四检定项 目和检定方法( 一)外观及工作正常性检查5 组成被检装置的各仪器不应有影响正常工作的机械损伤。确认各地址开关的位置符合说明书的规定。H P -I B接口连接可靠。6 遵照 H P 9 8 2 5 A系统测试手册第二章的规定，执行 H P 9 8 2 5 A计算机工作正常性检查。测试项目由 1 到 7 。如果在所有 7 个项目测试中，打印的结果均与相应项的说明一致，未出现任何错误 ，则此项检查通过。7 遵照上述手册第三章的相关规定，执行 H P 9 8 7 1 A打印机工作正常性检查。如打印出的结果与手册中所示样图相同，则此项检查通过。8 遵照 H P 5 3 9 0 A频率稳定度分析仪说明书中的相关规定，执行 H P 5 3 5 8 A测试存储插件工作正常性检查。测试项目由 1 到 1 7 。如果在全部测试 中，H P 9 8 7 1 A的打印输出均未显示有错误存在，则此项检查通过。9 遵照 H P 5 3 9 0 A频率稳定度分析仪说明书中的相关规定，执行 H P 5 3 4 5 A电子计数器工作正常性检查。测试项目由1 到 1 0 。如果在全部测试中，H P 9 8 2 5 A的打印输出与说明书示例相同，且所需的 H P 5 3 4 5 A显示全部正确，则此项检查通过。( 二)H P 1 0 8 3 0 A il l ; 频器/ 中频放大器检定1 0 射频段性能检定1 0 . 1 按图 1 建立测试装置。1 0 8 3 0 A状态设置:中频带宽置到 2 5 k H z 。输入频段开关置到 ( 0 . 5 一 5 0 0 ) M H z . E X T / I N T 开关置到 “ I N T . 5 3 4 5 A置到测频功能。闸门时间为1 s .J J G 7 2 0 - 1 9 9 11 0 . 2 调整衰减器 ，使输出电平在 ( 5 一1 5 ) d B m范围之间。1 0 . 3 置频率合成器频率到 1 0 . 0 1 0 O O O M H z ，电平到 一l O d B m o1 0 . 4 观察 5 3 4 5 A显示读数。取三次读数的平均，其值应在 l O k H z 1 0 . 2 H z 范围内。1 0 . 5 改变频率合成器的输出电平到一 2 0 d B m和 O d B m o 5 3 4 5 A显示值应与 1 0 . 4中相同。频标输出l O MHz 图 11 -频率合成器;2 -H P 1 0 8 3 0 A混频器;3 -H P 5 3 4 5 A电子计数器;4 一可变衰减器H超高频段性能检定1 1 . 1 按图 2 建立测试装置。除 1 0 8 3 0 A输人频段开关置到 ( 0 . 3 一 2 ) G H z 外，其状态设置与 1 0 . 1 同。频率输出1 0 MH 图 21 -频率合成器;2 一功分器;3 -H P 1 0 8 3 0 A混频器;4 -H P 5 3 4 5 A电子计数器; 5 -H P 1 0 8 3 1 A音调发生器;6 一平衡调制器;7 -6 d B衰减器1 1 . 2 在 1 0 8 3 1 A上按人 “ T E S T ”开关，退出 “ T O N E 开关。1 1 . 3 频率合成器置到 1 G H z ，电平置到 1 3 d B m o1 1 . 4 观察 5 3 4 5 A显示读数。取三次读数的平均，其值应在 l O k H z 1 0 . 2 H z 范围内。1 1 . 5 改变频率合成器的输出频率到 0 . 3 G H z 和 2 G H z , 5 3 4 5 A显示值应与 1 1 . 4中相同。1 2 微波频段性能检定1 2 . 1 按图3 建立测试装置。频率合成器频率置到 4 G H z ,输出电平置到 l O d B m a 1 0 8 3 0 A输人频段开关置到 ( 2 一1 8 ) G H z o 5 3 4 5 A , 1 0 8 3 1 A状态分别同 1 0和 1 1 0J J G 7 2 0 - 1 9 9 1频标输出 图 3 1 一频率合成器;2 一定向祸合器;3 -H P 1 0 8 3 0 A混频器;4 -H P 5 3 4 5 A电子计数器; 5 -H P 1 0 8 3 1 A音调发生器;。 一平衡调制器1 2. 21 2 . 3观察 5 3 4 5 A显示读数。取三次读数的平均，其值应在 l O k H z 士 0 . 2 H z 范围内。改变频率合成器的输出频率到 2 G H z 和 1 8 G H z o 5 3 4 5 A显示值应与 1 2 . 2中相同。( 三)H P 5 3 4 5 A触发误差和量化误差的检定1 3 按正常工作状态连接装置各组成部分。确认各地址开关位置正确 ，H P -1 B接 口可靠 。1 4 置 1 0 8 3 1 A音调发生器 “ M O D E ”到 “ T E S T , T O N E ”到 “ O N .1 5 置 5 3 4 5 A功能开关到 “ F r e q ，闸门时间 l o o m s .1 6 把系统软件 ( 0 5 3 9 0 -1 6 0 0 1 )插人 9 8 2 5 A计算机。1 7 接通装置电源，5 3 4 5 A显示值应为 1 0 . 0 0 0 O O O k H z o1 8 按 装置 操作说明 书启动。 ， ( 二 ) 测 量程序 输人必 要的 测 量参数 。 测量执 行完毕 后，9 8 7 1 A应打印出 测量结果的 数据表， 将该表与说明书附的标准表进行比 较，如相同， 则该项检定合格。( 四)测量装笠本身稳定度的检定1 9 在射频段，按图 4 建立测试装置 ，受检频率点为 1 0 0 M H z a频率合成器调偏 1 k H z .被检系统 图 41 -I O MH :晶体振荡器;2 -1 0 0 M H z 倍频器;3 -混频器; 4 -H P 5 3 4 5 A电子计数器;5 -频率合成器J J G 7 2 0 - 1 9 9 1加在超高频段和微波频段，按图5 建立测试装置。超高频段用功率分配器。微波频段用定向藕合器。根据受检频率选择调制器。被检系统 I G H z或I O GHZ 图 5 1 -I O MH :晶体振荡器;2 -频率合成器;3 一功分器;4 -混频器;5 -H P 5 3 4 5 A电子计数器;6 一平衡调制器;7 一分频器2 1 受检频率点超高频段选为 I G H z ， 微波频段选为 I O G H z ，由频率合成器提供。分频器( H P 1 0 8 3 1 A )输出频率为 l O k H z 。标准信号频率为 I O M H z o2 2 测量装置的带宽选为 6 . 3 k H z o 5 3 4 5 A读数应为 l 0 k H z o2 3 按。 y ( r ) 测量程序操作装置， 取样时间选为 I m s , l o m s , l o o m s , I s 和I O s 。取三次测量的平均值，测量结果应满足测量装置本身稳定度技术指标的相应规定。五检定结果的处理和检定周期2 4 对所检项目均合格的宽频带频率稳定度时域测量装置，出具检定证书。检定不合格的，出具检定结果通知书，并注明不合格的项 目。2 5 宽频带频率稳定度时域测量装置的检定周期为 1 年。