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期刊信息/Journal information
计量科学与技术
计量科学与技术

赵大宁

月刊

2096-9015

jljs@nim.ac.cn

010-64218712

100013

北京市朝阳区北三环东路18号

计量科学与技术/Journal Metrology Science and Technology北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊由国家质量技术监督局主管，中国计量科学研究院主办。主要栏目有计量技术、理论与实验、测量与设备、检定与规程、计量管理、误差与数据处理、使用与维修、改进与制作等。本刊的读者对象为工矿企业，科研机构及大专院校中从事计量，测试和检验的相关人员。
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    基于平行板的低频电场标准装置

    刘志鹏林浩宇吴艳丽李恩光...
    3-9,37页
    查看更多>>摘要：由于各厂家生产的探头参差不齐,不同探头的性能也不尽相同,电场标准装置的研制就显得尤为重要.为了满足低频高场强电场探头的校准要求,采用平行板法研制了一套低频电场标准装置.装置由两块边长 1m,板间距 0.5 m的方形铝板组成.频率范围为DC～10 kHz,电场强度范围为 0～3000 V/m.通过理论分析、软件仿真和测量实验,研究了边缘效应、极板材料、结构形状、工作频率等因素对平行板产生标准电场的影响,并进行了不确定度评定.提出了新的测量模型,并对极板电压、极板间距、平行板内场均匀性、探头夹具、探头对准、平行板有限尺寸和探头影响七个因素导致的不确定度分量分别进行了评定,得到扩展不确定度为U=6.8%(k=2).结果表明,研制的电场标准装置能够满足低频电场探头的校准要求.

    计量学低频电场探头校准平行板低频电场标准装置不确定度评定边缘效应

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    基于等效电容法单极子天线校准器的研究

    刘冠君陈益胜常志方
    10-17页
    查看更多>>摘要：等效电容法是CISPR 16-1-6 中给出的单极子天线的主要校准方法,其原理是使用一个等效电容模拟实际的单极子天线振子,进行相应天线系数的校准,该等效电容的电容量与单极子天线自身容量相等.基于等效电容法的工作原理,设计了一款低成本、小型化、高通用性的天线校准器.仿真和实验结果表明,该校准器可以很好适用于 9 kHz～30 MHz单极子天线的校准工作.给出了使用该校准器的测量不确定度的评定过程和评定结果,结果表明,采用该装置校准单极子天线的天线系数,测量结果的扩展不确定度约为 1.7 dB(k=2).

    计量学T型网络单极子天线杆天线天线系数天线校准等效电容法

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    基于里德堡原子孔径的电场测量与微波传感研究

    赵丹华陈加锐鲍鲁威朱嘉慧...
    18-24,70页
    查看更多>>摘要：近年来,里德堡原子在微波测量领域的应用逐渐崭露头角,成为了量子精密测量领域的研究热点.相较于传统微波传感技术,里德堡原子体系展现出了更高的灵敏度、更强的抗干扰能力以及独特的量子可溯源性.这些优势使得里德堡原子在微波测量中具有巨大的潜力.尽管里德堡原子体系具有诸多优势,但其复杂的能级结构和与电磁波的多样相互作用给工程应用带来了挑战.目前,基于里德堡原子的"原子孔径"传感技术在传统微波传感领域的应用仍处于初级阶段,有着巨大的提升空间.为了充分发挥里德堡原子在微波测量中的优势,并解决其在实际应用中的局限性,在总结前期研究成果的基础上,探讨了里德堡原子体系在当前电磁波收发体制中的应用前景.随着技术的不断进步,里德堡原子有望在更广泛的频段内实现精确测量,为无线通信、雷达探测等领域提供有力支持.

    计量学里德堡原子量子精密测量量子计量微波传感电磁诱导透明原子孔径

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    自由空间单站反射系数测量中校准方法的比较

    杨若楠梁伟军徐浩
    25-31页
    查看更多>>摘要：微波黑体为微波辐射计提供高精度的亮温信号以精确标定观测目标的辐射信号幅度.微波黑体的发射率是影响其辐射特性的重要参数,因此准确测量黑体发射率对于提高辐射计的定标精度和保证量值的溯源性和有效传递具有重要意义,目前黑体发射率主要通过测量反射率来间接计算得到.本文实现了自由空间单站反射系数测量中的两种校准方法:偏移短路校准法和滑动负载校准法,采用时域门技术解决了小反射测量过程中多径反射信号的影响.搭建了反射率测量系统,在 75～110 GHz频段内测量了同一黑体目标的反射率,并对测量结果进行了分析和比较.两种校准方法解算的误差项具有很好的一致性,测量发射率均能到达 0.999～0.9999 量级.当被测黑体满足近似条件时,使用滑动负载校准法具有更高的效率.最后,以偏移短路法为例,采用蒙特卡洛方法对微波黑体反射系数的测量不确定度进行了评定.

    计量学微波黑体发射率反射率测量单端口校准偏移短路法滑动负载法

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    浅析等效源反射系数以及K.Shimaoka测量方法的局限性

    贾超张一航陈硕李勇...
    32-37页
    查看更多>>摘要：等效源反射系数在微波功率测量与测量结果的不确定度评定中占有决定位置.首先介绍了在稳幅信号源系统中的源反射系数,和使用三端口器件测量功率比值时等效源反射系数之间的关系,从失配因子的角度解释了等效源反射系数中"等效"的含义.其次,简要介绍了日本K.Shimaoka提出的利用网络分析仪与三端口器件测量等效源反射系数方法的工作原理与使用的局限性.最后,以N型功分器和定向耦合器为测量对象,基于K.S方法与传统公式方法在 1～18GHz频段进行了相关实验与结果的比较与验证.结果表明,K.Shimaoka的等效源反射系数测量方法具有一定局限性,由于该计算方法中获得的传输系数之差较小,该项容易对细微变化敏感,因此不适用于使用方向性较好的三端口器件(如:定向耦合器)时的等效源反射系数测量.

    计量学等效源反射系数定向耦合器功分器K.Shimaoka法方向性

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    直接比较法在VNA与功率传递标准中的测量对比

    蔡成欣张一航袁文泽李勇...
    38-43,70页
    查看更多>>摘要：校准因子是用于表征射频功率传感器示数准确度的参数,定义为功率传感器显示功率和入射功率的比值,它是功率量值传递的对象.介绍了直接比较法和基于VNA的直接比较法的组成与测量原理,阐述了等效源反射系数在直接比较法里的应用,并使用直接比较法和基于VNA的直接比较法测量了Rohde Schwarz NRP50T功率传感器的校准因子.测量结果显示,两种方法测量的修正后校准因子之间的最大差异为 3.056%,基于VNA的直接比较法的等效源反射系数一般大于直接比较法,直接比较法不确定度评定方法成熟,仍是目前最主流的射频功率传感器校准方法.

    计量学功率传感器校准因子矢量网络分析仪直接比较法等效源反射系数

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    基于计量科学数据的频谱分析仪长期性能分析

    张越丁晟林涛赵科佳...
    44-50,63页
    查看更多>>摘要：频谱分析仪是无线电电子领域中普遍使用的关键仪器设备,其关键指标的长期稳定性一直是用户和生产厂家非常关注的问题,准确的技术指标跟踪对该仪器的研发改进、使用及维护更新具有重要作用.中国计量科学研究院积累了长达十年以上的频谱分析仪校准数据,这些数据具有可溯源性、准确性.基于这些计量科学数据,分别介绍了频谱分析仪的工作组成原理、关键性能指标及测量校准系统及方法,重点分析了国内典型用户的典型频谱分析仪的显示平均噪声电平、输入频率响应在长期使用过程中的变化情况,为频谱分析仪研制、生产、测试、维修保障等方面提供更可靠的依据.

    计量学计量科学数据频谱分析仪显示平均噪声电平输入频响

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    输入功率对电磁混响室特征参数影响的实验研究

    张昊民郭晓涛刘科刘天鑫...
    51-57页
    查看更多>>摘要：电磁混响室的校准通常是在较低输入功率下面向场均匀性和归一化场强等特征参数进行,但在电磁兼容抗扰度测试等实际应用中,实际工作在较高输入功率条件下,目前相关国际和国内标准中对此差异是予以忽略的,没有给出具体理论或实验证明.设计并开展了具体的实验研究,确认了输入功率对电磁混响室特征参数的影响程度.其中,低输入功率下的校准采用基于三维光电场探头的快速校准技术方案,高输入功率下的参数测量与汽车零部件抗扰度测试的实际工作状态保持一致.实验结果表明,不同输入功率对场均匀性这一特征参数的影响基本在±0.5 dB以内,对归一化场强的影响在 2dB以内.进一步的,基于对实验结果的分析,给出了相应的电磁混响室校准和测试过程中对场均匀性和归一化场强标定的建议.

    计量学电磁混响室场均匀性归一化输入功率抗扰度测试

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    定标热敏电阻型功率传感器定标结果的研究

    聂禄李向军崔孝海王梓灏...
    58-63页
    查看更多>>摘要：热敏电阻型功率计采用直流替代的方法测量微波、毫米波功率,为了补偿环境温度变化对测量带来的影响,功率计通常具备测量电桥和补偿电桥,以双电桥模式进行测量.用微量热计型功率基准定标被校同轴热敏电阻型功率传感器时,不能因为环境温度稳定而单独使用测量电桥,为了保证定标结果的有效性,在基准定标中不仅需要对环境温度进行补偿,还需要对双元件误差导致的陶瓷芯温度变化进行补偿.实验表明,在 18 GHz、10 mW电平定标时,分别使用单、双电桥功率计测得N型同轴热敏电阻功率传感器的替代功率偏差为 0.38%.波导热敏电阻型功率传感器为单元件结构,定标其有效效率时不需要考虑单、双电桥测量问题.

    计量学双元件误差热敏电阻型功率计功率传感器替代功率测量电桥补偿电桥

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    毫米波宽带调频连续波信号的全波形计量校准技术研究

    何昭徐清华刘雪菲张亦弛...
    64-70页
    查看更多>>摘要：为了更好地满足毫米波汽车雷达领域对调频连续波(FMCW)信号测试设备的校准需求,提升针对毫米波宽带复杂模拟调制信号的计量和测试能力,构建了频域全波形计量标准装置和被校FMCW测试设备的混合测量系统,利用二者对自定义毫米波FMCW信号的原位、同步测量,实现对商用仪表的校准和性能验证.在 24 GHz和60 GHz典型毫米波雷达频段,充分对比了不同测量方法和设备的性能差异.实验结果表明,频域全波形计量方法优于相关商用仪器,在 200 MHz窄带和 2 GHz宽带条件下的线性调频偏差测量结果均小一个数量级,具备开展校准和性能验证的技术条件.

    计量学全波形计量调频连续波幅度校准相位校准频域测量

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