基于步進衰減器法的噪聲系數分析儀噪聲系數校準的一種方法

萬一彬 滕玉龍 黃玉琿 / 上海市計量測試技術研究院；上海市在線檢測與控制技術重點實驗室

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噪聲系數分析儀是以頻譜分析儀為基礎的一種專用噪聲系數測試儀器，在無線通信和雷達微波中廣泛使用，其噪聲系數測量值的準確與否關系到微波器件乃至系統的性能指標是否達到其設計要求。為此，國家出臺了JJF 1460-2014《噪聲系數分析儀校準規范》[1]。該校準規范對統一噪聲系數分析儀的校準方法，實現噪聲系統測量值的量值統一起到了很大的作用。規范中6.4.1的步進衰減器法明確提出需配置標準器微波信號源1臺、步進衰減器1臺、隔離器2臺。具體連接見圖1所示。

圖1 步進衰減器校準噪聲系數連接

具體的技術指標如下：

1）微波信號源

頻率范圍：0.01 ～ 40 GHz；頻率準確度：1×10-7；輸出功率范圍：-70～+7 dBm；輸出功率平坦度：±0.1 dB/10 MHz。

2）步進衰減器

頻率范圍：0.01～ 40 GHz；最大衰減：≥ 60 dB；衰減步進：1 dB；衰減不確定度：0.05 ～ 0.1 dB，k = 2。

3）隔離器

頻率 ：1 GHz；隔離度 ：＞20 dB ；電壓駐波比 ：＜1.2。

經過分析，隔離器主要作用通常是吸收反射回來的微波信號，以免燒毀信號發生器或者放大器，此技術指標用隔離度來表示。隔離器的另外一個作用則是改善放大器或者信號發生器輸出端口失配問題，利用其隔離信號的特點，減少駐波系數較大的器件所引入的反射信號，降低失配對測量結果的影響。

通過以上分析得知，在JJF 1460—2014中，隔離器的作用主要是降低端口失配對校準結果的影響。因此，在無隔離器的微波實驗室中，可以采用在步進衰減器兩端增加2臺固定衰減器，讓器件衰減量大于一定數值以達到降低失配的效果。……