射頻微波功率國家基準,用來定標和溯源傳遞功率量值,代表國家級最高準確度,一般采用微波量熱計實現(xiàn)。各國建立自己的功率基準,完成對功率量值的復現(xiàn)。根據(jù)國際互認協(xié)議,參加由國際計量局(BIPM)或區(qū)域組織的國際比對。
量熱計功率基準校準標定傳遞標準的工作原理:
RF信號源提供合適頻率和功率的信號;
二.功率傳遞
射頻功率傳遞標準是RF功率量值傳遞裝置,用于功率基準溯源傳遞。功率傳遞標準的用途,一是負責功率基準向量值傳遞系統(tǒng)的傳遞,二是在計量機構(gòu)之間進行微波功率量值比對(包括國際和國內(nèi)計量機構(gòu)),三是進行計量校準機構(gòu)的功率計校準裝置的計量校準
功率傳遞標準與各機構(gòu)的測量器具對同一信號的測量值比值因子(dB或%),作為溯源或比對量值,從而實現(xiàn)功率測量器具甚至功率基準之間的溯源量傳或者比對。
過去直接用商用高性能熱電功率傳感器作為功率傳遞標準,當時的功率傳感器只有模擬信號測量部分而不含數(shù)字處理和控制部分,然而當前商用功率傳感器模擬信號測量和數(shù)字處理部分集成在一起,在量值傳遞過程中,尤其是在量熱計箱體中,直流電源和數(shù)字處理部分會對測量值產(chǎn)生極大擾動,因此,誕生了專用功率傳遞標準。
功率傳遞標準,將商用功率傳感器的模擬和數(shù)字處理及電源分開,是獨立的傳感器模擬部分,它在量熱計箱體中工作不會影響量熱計本身的精度,與其相連的電源和數(shù)字處理部分可以采用專用配套模塊,或者使用精密低噪聲DC電源和nV電壓表。
由于傳遞標準對不確定度要求極高,所以必須使用對應接口類型傳遞標準和測量器具,轉(zhuǎn)接頭帶來的不確定度通常不可接受。
三.功率標準-功率計校準
功率標準是功率計和功率傳感器的計量校準裝置,功率標準溯源自功率基準,用來進行功率計(功率傳感器)的計量校準。
功率標準內(nèi)置功分器和標準功率傳感器,是通過式功率標準裝置,射頻輸入端口連接信號源,另一端連接被檢功率傳感器DUT。
功率標準可通過傳遞標準溯源到功率基準:傳遞標準連接功率基準,獲取溯源量值;隨后,傳遞標準連接功率標準的DUT端,與溯源量值進行比對,獲得被檢功率傳感器的修正因子。
計量機構(gòu)在提供RF功率計校準服務時,采用的校準器具就是功率標準。當前常見的功率標準有R&S NRPC和TEGAM PMX。
考慮不確定度要求,必須使用對應接口類型功率標準和被檢功率傳感器,綜合考慮功率標準和轉(zhuǎn)接頭帶來的不確定度,可能接近甚至大于DUT自身不確定度,從計量溯源角度考慮,被檢功率傳感器不應使用轉(zhuǎn)接頭連接。