无线电计量测量不确定度评定举例——微波功率量值传递测量不确定度评定

吴守丽 吕江涛

山西汾西重工有限责任公司质量计量部 山西太原 030027

所谓无线电计量，有时也被部分研究人员称作电子计量，是在电磁计量技术的基础之上发展形成的一类测量应用性技术形态，具备广泛且扎实的实际应用空间。在一般性的技术发展与应用背景之下，电磁测量技术活动开展过程中通常需要面对直流电磁技术参量，或者是低频电磁技术参量的测量技术任务，其频率参数的最大上限通常被严格控制在数万赫兹之内，对照而言，无线电计量技术活动具备着更加宽广的频率参数覆盖范围，其在低端部分实现了与直流电磁计量技术活动和交流电磁计量技术活动的相互交叉，其在高端部分实现了与光学计量技术作业活动之间的相互交叉[1]。有鉴于上述研究背景，本文将以微波功率量值传递测量不确定度评定为典例，围绕无线电计量测量不确定度评定举例论题，展开简要阐释。

1 无线电计量的参数类型覆盖范围和基本特点

1.1 无线电计量的参数类型覆盖范围

（1）表征无线电信号特征的技术参数：频率参数、射频电压参数、微波功率参数、脉冲参数、调制参数、信号失真参数、噪声温度参数，以及相位参数等。

（2）表征电子元器件运行状态的技术参数：集总参数、散射参数，以及品质因数等。

（3）表征空间特征的技术参数：场强参数，以及天线增益参数等。

（4）表征材料基本使用特性的技术参数：介电常数、磁导率参数、电导率参数，以及损耗角正切参数等。

1.2 无线电计量的基本特点

无线电计量技术活动在具体化的组织开展过程中，通常涉及类型多样的技术参量，面对相对宽广的测量量程和频段范围。比如在针对功率参数展开计量处理过程中，其实际运用的测量量程能够从纳瓦级别进阶到兆瓦级别，且其实际的量程量级可以覆盖到1:1015量级，且在实际开展功率参数的计量测定工作过程中，具体需要运用的量程范围通常更加宽广，比如射电星设备，以及宇宙飞船设备在发射技术过程和回收技术过程中的噪声功率参数或者是信号功率参数通常在10-13W量级之下，远程雷达设备在向开放空间发送脉冲信号过程中的功率参数通常会达到1010W量级以上[2]。

无线电计量技术活动领域的传输形式与联接型式较为复杂。伴随着频率参数逐步展示出由低到高的动态变化趋势，无线电技术系统之中实际安装运用的传输性线路组件形式逐渐展示出了以双线形式、电缆形式、同轴线形式、矩形或者是圆形金属波导形式、带状线形式、微带线形式、介质波导形式，以及光导纤维形式等为代表的多种化的表现形式。与此同时，无线电传输技术系统中也安装运用了类型多样的具体型式，其中具体包含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 微波功率量值传递测量不确定度评定思路

图1表示运用商品功率传递标准校准微波功率座校准因子Ku的基本原理图，其具体运用的校准技术操作方法为：

将接受校定处理的功率座设备或者是功率计设备连接到图1中所示的传递标准测量端口2技术点位，在技术系统进入正常工作状态且实现对微波功率的接通状态之后，运用安装在端口3技术点位的功率计技术组件测量分析安装在端口3技术点位处的热敏电阻座技术组件的直流替代功率参数项目Pcu，运用接受校定的功率计设备测量分析被校定功率座设备的直流替代功率参数项目Pbu，之后运用公式（1）计算获取被检测功率座设备的校准因子参数Ku：

图1 运用商品功率传递标准校准微波功率座校准因子Ku的基本原理图

假定：

在公式（2）中，Mu表示失配因子，而ΓGe和Γu则分别表示标准化功率传输标准中提供的等效信号源输出发射系数项目，以及被校定功率座设备的输入发射系数项目[3]。

从无线电计量技术活动的具体化组织实施过程角度展开阐释分析，组织开展微波功率量值传递测量不确定度评定工作，应当基于具体化技术参数测量过程中实施的基本过程，制定和运用适当方案开展相关技术的测量与校准工作。

3 结语

本文以微波功率量值传递测量不确定度评定为典例，围绕无线电计量测量不确定度评定举例论题，择取无线电计量的参数类型覆盖范围和基本特点，以及微波功率量值传递测量不确定度评定思路，两个具体方面展开了简要的阐释分析，旨在为相关领域的研究人员，以及我国无线电计量技术领域的一线工作人员，创造和提供扎实且充分的工作经验参考支持条件。