無線電計量測量不確定度評定舉例
——微波功率量值傳遞測量不確定度評定

吳守麗 呂江濤

山西汾西重工有限責任公司質量計量部 山西太原 030027

所謂無線電計量，有時也被部分研究人員稱作電子計量，是在電磁計量技術的基礎之上發(fā)展形成的一類測量應用性技術形態(tài)，具備廣泛且扎實的實際應用空間。在一般性的技術發(fā)展與應用背景之下，電磁測量技術活動開展過程中通常需要面對直流電磁技術參量，或者是低頻電磁技術參量的測量技術任務，其頻率參數(shù)的最大上限通常被嚴格控制在數(shù)萬赫茲之內，對照而言，無線電計量技術活動具備著更加寬廣的頻率參數(shù)覆蓋范圍，其在低端部分實現(xiàn)了與直流電磁計量技術活動和交流電磁計量技術活動的相互交叉，其在高端部分實現(xiàn)了與光學計量技術作業(yè)活動之間的相互交叉[1]。有鑒于上述研究背景，本文將以微波功率量值傳遞測量不確定度評定為典例，圍繞無線電計量測量不確定度評定舉例論題，展開簡要闡釋。

1 無線電計量的參數(shù)類型覆蓋范圍和基本特點

1.1 無線電計量的參數(shù)類型覆蓋范圍

（1）表征無線電信號特征的技術參數(shù)：頻率參數(shù)、射頻電壓參數(shù)、微波功率參數(shù)、脈沖參數(shù)、調制參數(shù)、信號失真參數(shù)、噪聲溫度參數(shù)，以及相位參數(shù)等。

（2）表征電子元器件運行狀態(tài)的技術參數(shù)：集總參數(shù)、散射參數(shù)，以及品質因數(shù)等。

（3）表征空間特征的技術參數(shù)：場強參數(shù)，以及天線增益參數(shù)等。

（4）表征材料基本使用特性的技術參數(shù)：介電常數(shù)、磁導率參數(shù)、電導率參數(shù)，以及損耗角正切參數(shù)等。

1.2 無線電計量的基本特點

無線電計量技術活動在具體化的組織開展過程中，通常涉及類型多樣的技術參量，面對相對寬廣的測量量程和頻段范圍。比如在針對功率參數(shù)展開計量處理過程中，其實際運用的測量量程能夠從納瓦級別進階到兆瓦級別，且其實際的量程量級可以覆蓋到1:1015量級，且在實際開展功率參數(shù)的計量測定工作過程中，具體需要運用的量程范圍通常更加寬廣，比如射電星設備，以及宇宙飛船設備在發(fā)射技術過程和回收技術過程中的噪聲功率參數(shù)或者是信號功率參數(shù)通常在10-13W量級之下，遠程雷達設備在向開放空間發(fā)送脈沖信號過程中的功率參數(shù)通常會達到1010W量級以上[2]。

無線電計量技術活動領域的傳輸形式與聯(lián)接型式較為復雜。伴隨著頻率參數(shù)逐步展示出由低到高的動態(tài)變化趨勢，無線電技術系統(tǒng)之中實際安裝運用的傳輸性線路組件形式逐漸展示出了以雙線形式、電纜形式、同軸線形式、矩形或者是圓形金屬波導形式、帶狀線形式、微帶線形式、介質波導形式，以及光導纖維形式等為代表的多種化的表現(xiàn)形式。與此同時，無線電傳輸技術系統(tǒng)中也安裝運用了類型多樣的具體型式，其中具體包含APC-14型式、N型式、APC-7型式、SMA型式、APC-3．5型式，以及K型式等。

2 微波功率量值傳遞測量不確定度評定思路

圖1表示運用商品功率傳遞標準校準微波功率座校準因子Ku的基本原理圖，其具體運用的校準技術操作方法為：

將接受校定處理的功率座設備或者是功率計設備連接到圖1中所示的傳遞標準測量端口2技術點位，在技術系統(tǒng)進入正常工作狀態(tài)且實現(xiàn)對微波功率的接通狀態(tài)之后，運用安裝在端口3技術點位的功率計技術組件測量分析安裝在端口3技術點位處的熱敏電阻座技術組件的直流替代功率參數(shù)項目Pcu，運用接受校定的功率計設備測量分析被校定功率座設備的直流替代功率參數(shù)項目Pbu，之后運用公式（1）計算獲取被檢測功率座設備的校準因子參數(shù)Ku：

圖1 運用商品功率傳遞標準校準微波功率座校準因子Ku的基本原理圖

假定：

在公式（2）中，Mu表示失配因子，而ΓGe和Γu則分別表示標準化功率傳輸標準中提供的等效信號源輸出發(fā)射系數(shù)項目，以及被校定功率座設備的輸入發(fā)射系數(shù)項目[3]。

從無線電計量技術活動的具體化組織實施過程角度展開闡釋分析，組織開展微波功率量值傳遞測量不確定度評定工作，應當基于具體化技術參數(shù)測量過程中實施的基本過程，制定和運用適當方案開展相關技術的測量與校準工作。

3 結語

本文以微波功率量值傳遞測量不確定度評定為典例，圍繞無線電計量測量不確定度評定舉例論題，擇取無線電計量的參數(shù)類型覆蓋范圍和基本特點，以及微波功率量值傳遞測量不確定度評定思路，兩個具體方面展開了簡要的闡釋分析，旨在為相關領域的研究人員，以及我國無線電計量技術領域的一線工作人員，創(chuàng)造和提供扎實且充分的工作經(jīng)驗參考支持條件。