噪声系数分析仪噪声系数量程及准确度测量结果的不确定度评定

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噪声源校准方法及不确定度分析

２１０２年２月
宇航计测技术
ＪｕｎｌｏｔｎｕｉｔｌｇｎａｕｅｎｏｒａｆＡｓｒａｔＭｅｒｏｙａｄＭｅｓｒｍｅｔｏｃｏ
Ｆｂ。０１ｅ．２２Ｖ１３Ｎ．ｏ．２．ｏ１
第３２卷
第１期
文章编号：００７０（０２１０４ — ７１０ — ２２２１）Ｏ — ０９０
准、定的参考噪声源进行对比测试，实现检可
１ＭＨｚ４Ｇ的噪声源校准。该方法的基本原理０一０Ｈｚ
Ｎ９５８７Ａ或Ａ３８Ｖ９４噪声系数分析仪作为接收机，与经过一级校准的参考噪声源进行对比测试，国内对
关键词噪声源超噪比校准方法测量不确定度
ＴｈｅＡｎａｙｉｆｔｅＭｅｓｒｍｅｔＭｅｈｄａｄｔｅｌｓｓｏｈａｕｅｎｔｏｎｈ
ＭｅｓｅｅｔＵｎｅｔｉｔｏｉｅＳｕｒｅａｕｒｍｎｃｒａｎｙｆｒＮｏｓｏｃ
中图分类号：Ｎ８Ｔ３．１Ｔ９，Ｍ９０１５
文献标识码：Ａ
噪声源校准方法及不确定度分析
张希富张强
（电子科技集团４研究所，１青岛２６５）６５５
摘要噪声系数测量的一个关键指标就是测量不确定度，测量时所用的噪声源是引起噪声系数测量不确
ＡｂｔａｔＯｎｆｔｙｐｒｏｍａｅｐｒｍｅｅｓｆｒｎｉｅｆｇｒｓｔｅｌｖｌｏａｕｅｎｎ— ｓｒｃｅｏｈｅｋｅｅｒｎｃａａｔｒｏｏｓｕｅｉｈｅｅｆｍｅｓｒｍｅｔＨｆｉｃｒａｎｙＡｓｇｉｃｎｃｎｒｂｔｒｔｔｉｉｔｅｎｅｔｉｔｓｒｕｄｎｈｎｉｅｏｒｅｓｄｅｔｉｔ．ｉｎｆａｔｏｔｉｕｏｏｈｓｓｈｕｃｒａｎｙｕｒｏｎｉｇｔｅｏｓｓｕｃｕｅｗｈｎｉｅｍｅｓｒｎｏｓｇｒｎｔｅｄｅｉｅａｕｉｇｎｉｅｆｕｅｏｈｖｃ．Ａｃｕａｅｎｉｅｓｕｃａｉｒｔｎｉｒｔｃｌｔｎｍｉｉｇｎｉｅｆｇｉｃｒｔｏｓｏｒｅｃｌｂａｉｓｃｉｉａｏｍｉｉｚｎｏｓ — ｏｉｕｅｕｃｒａｎｙ，ａｄｔｕｓａｃｉｉａａｔｒｆｒｏａｎｎａｉｙｎｉｅｆｇｒａｕｅｎ．Ｉｈｓｐｐｒｒｎｅｉｔｔｎｈｒｔｃｌｆｃｏｏｂｔｉｉｇｑｕｌｔｏｓｕｅｍｅｓｒｍｅｔｎｔｉａｅ，ｉｔｔｏｓｏＦｃｏ ห้องสมุดไป่ตู้ ｎｉｒｎｒｄｃｄｔａｕｅｔｅｍｉｒｗａｅａｄｍｉｉｔｒｗａｅｎｉｅｗｏｍｅｈｄｆＹ— ａｔｒａｄＧａｎａｅｉｔｏｕｅｏｍｅｓｒｈｃｏｖｎｌｍｅｅ — ｖｏｓｌｓｕｃｏｒｅ，ａｄｔｅｍｅｓｅｎｎｃｒａｎｉｓａｅａｓｔｄｅｎｈａｕｒｍｅｔｕｅｔｉｔｅｒｌｏｓｕｉｄ．ＫｅｒＮｏｓｏｒｅＥｘｅｓｎｉｅｒｔＣａｉｒｔｏｔｏＭｅｓｒｍｅｎｅｔｉｔｙｗｏｄｓｉｅｓｕｃｃｓｏｓａｉｏｌｂａｉｎｍｅｈｄａｕｅｎｔｕｃｒａｎｙ

噪声测量不确定度评估报告

厂界环境噪声测量不确定度的评定1 厂界环境噪声测量不确定度来源1.1 A 类不确定度A 类不确定度主要是由测量方法引起的不确定度。

单次测量的不确定度在一个测量时段内，用于代表厂界噪声等效声级是观测声级的能量均值，厂界噪声代表值的不确定度，可用一系列声级的标准偏差，除以测量时段内采集样本个数的平方根表示。

1.2B 类不确定度在噪声测量过程中，排除操作不规范因素，因仪器性能影响产生的不确定度主要有噪声监测仪器整机的准确度、噪声监测仪器级量程线性的不确定度、噪声监测测量方向偏差导致的不确定度和校准声源的不确定度4部分组成。

2 测试结果、评定目的依据CNAS-CL01《检测和校准实验室能力认可准则》（ISO/IEC17025:2005)评定此次监测结果的测量不确定度。

环境噪声测量结果见下表：厂界环境噪声测量结果3 建立数学模型等效声级计算公式∑==n i L eq i n L 110/101lg 10式中：L —噪声测量的等效声级； n —采样总数；L —第i 次采样测得的A 声级。

则合成标准不确定度公式为：()()()2eq L 2eq L eqeq L L L L eq eq ⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡+⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡=b a u u u4 不确定度分量的评定4.1 A 类不确定度评定单次测量时间T=1min ，采样时间间隔∆t=0.01s 。

()dB(A)013.001.0/600.1/eq L ==∆=t T SD u a()00020.0.365013.0L eqL eq ==a u 4.2 B 类不确定度评定4.2.1 噪声监测仪器整机读数准确度的不确定度()eq L 1b u根据仪器检定证书，参考频率1 kHz ，所用噪声仪器指示的声级与声级计不在声场时，传声器位置上声压级的偏差为0.2dB(A)，声级计检定装置测量的扩展不确定度为0.6dB(A)（k=2），即整机读数的准确度为0.8dB(A)，按正态分布原则转换成仪器整机读数不确定度为()dB (A)40.02/8.0eq L 1==b u ()0061.0.36540.0L eqL 1eq ==b u 4.2.2噪声监测仪器级量程线性的不确定度()eq L 2b u根据仪器检定证书，所用仪器的量程范围在40 dB(A)至130 dB(A)之间，相对参考级起始点以下系统级线性最大误差为-0.2dB(A)，检定时，相对参考级量程的控制器最大误差为0.4dB(A)（k=2），则仪器系统的线性误差可按最大0.6dB(A)考虑，按正态分布原则转换成量程线性的不确定度为：()dB (A)30.02/6.0eq L 2==b u()0046.0.36530.0L eqL 2eq ==b u 4.2.3噪声监测测量方向偏差导致的不确定度()eq L 3b u测试时要求正对声源，即以0°角入射，实际做不到，由传声器手册“指向特性曲线”可知，当偏离30°，灵敏度变化1.8 dB(A)；偏离10°以内，指向性响应平直，指示声级变化<0.5dB(A)，在实际测量时，按操作偏离角度在10°以内估算该因素的不确定度，引起的绝对差值取0.5dB(A)，按矩形分布原则转换成测量方向偏差导致的不确定度为()dB(A)28.03/5.0eq L 3==b u()0043.0.36528.0L eq L 3eq ==b u 4.2.4校准声源的不确定度()eq L 4b u测量前后使用声级标准器(2级)校准，根据仪器检定证书，声压级为（94±0.07）dB(A)（k=2），按正态分布原则转换成校准声源的不确定度为()dB (A)035.02/07.0eq L 4==b u ()00037.094035.0L eq L 4eq ==b u合成B 类相对标准不确定度为：()()()()()0088.0L L L L L 2eq L 42eq L 32eq L 22eq L 1eqL eq eq eq eq eq =⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡+⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡+⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡+⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡=b b b b b u u u u u5 等效声级相对标准不确定度合成()()()0088.0L L L L 2eq L 2eq L eqeq eq eq =⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡+⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡=b a u u u()eq L u =65.3×0.0088=0.57dB(A)6 扩展产不确定度分析鉴于本监测的目的，在测量最后结果中作简化处理，不再考虑实际分布形式，统一按近似于正态分布处理，取包含因子k=2（近似95%置信概率），则()eq L U =0.57×2=1.1dB(A)7 最后结果测量结果65.3dB(A)，测量扩展不确定度1.1 dB(A)（k=2）。

噪声统计分析仪频率计权不确定度分析

噪声统计分析仪频率计权不确定度分析摘要】：本文介绍了噪声统计分析仪关于频率计权的测量方法，对频率计权的不确定度分析做了详细的说明。

【关键词】：噪声统计分析仪、频率计权、不确定度The Uncertainty of Noise Level Statistical AnalyzersChen Yi概述：噪声统计分析仪是普通声级计的升级版，用于环境中关于噪声的监测并且具有统计分析功能，可根据选择的采样时间和采样间隔进行自动采样与计算。

噪声统计分析仪一个最重要的参数就是其计权的频响曲线，一般有A、C、Z三种计权方式，A计权对描述人耳相对于真实声学的频率响应，适用于相对安静的声音水平，C计权适用于噪声较大的场所譬如机场车站和车间等。

本文以C计权为例，对噪声统计分析仪的频率计权做数据处理与测量不确定度分析。

根据检定规程JJG778-2019《噪声统计分析仪检定规程》7.3.3条规定的要求，将多通道声分析仪输出端加功率放大器连接到自由声场的声源，把标准传声器放置在离标准声源中心一米的位置，再接回多通道声分析仪的输入端。

调整多通道声分析仪的电压信号幅值，在读取由标准传声器采集的信号后，将噪声统计分析仪在同一位置替换标准传声器，读取噪声统计分析仪显示的数值，比较两者之间的差值，在500Hz以下多通道声分析仪的信号输出端接低频声耦合腔，标准传声器和噪声统计分析仪交替放入低频声耦合腔内测量，比较两者之间的差值。

1 数学模型3.1测量重复性引入的标准不确定度分量测量重复性引起的不确定度，可以通过连续测量得到测量列，采用A类标准不确定度评定。

数据如下：经上级证书分析，标准传声器引入的不确定度为0.20dB（10Hz）、0.10dB(31.5Hz)、0.05dB(63Hz～4000Hz)、0.10（8kHz）、0.12dB（12.5kHz～20kHz）包含因子K=2。

4 合成标准不确定度结语：噪声统计分析仪在环境检测中占据非常重要的地位，广泛用于环境中关于噪声的监测以找到噪声源，获得的参数可以指导人们进行相关的整改与干预，以期获得最大的舒适度。

[整理]15噪声测量方法不确定度

噪声测量方法不确定度1 测量方法在半消声室内依据GB4214-84《家用电器噪声声功率级的测定》对家用机电产品进行噪声测量。

图17 噪声测量原理在半消声室内测量出噪声源表面各点的声压级，然后计算出平均声压级和声功率级。

2 数学模型噪声源表面各点的声压级可由测量放大器的表头直接读取，故i pi L L =pi L ——第i 点表面声压级 dB ；i L ——表头读数 dB通过公式计算平均声压级和声功率级()⎥⎦⎤⎢⎣⎡⨯=∑=-n i k L p i pi n I 11.01101lg 10p I ——平均声压级 dB pi L ——第i 点表面声压级 dBi k 1——第i 点的背景噪声修正值320lg10k k s sI L p w --+= w L ——声功率级 dBs ——测量表面包络面积 2m0s ——12m2k ——环境修正值（在半消声室内测量时=0） 3k ——温度、气压修正值，本试验中=03 方差与传播系数根据公式()()∑⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂=i ix u xfy u 2221）()()()1)(2222=∂∂==ipi i pi pi c L fL c L u L c L u故 ()()i cpi c L u L u 22= 2）()()()()1222=∂∂==∑pip pi p p c L fI c L u I c I u故 ()()()i c ni pi p cL nu L u I u 2122==∑=3）()()()()1222=∂∂==pw p w w c I fL c I u L c L u故 ()()p c w c I u L u 22=4 标准不确定度一览表表4-1 标准不确定度一览表()80.0=p c I u dB 26=eff v5 标准不确定度的A 类评定实验中对器具（冰箱）进行3次重复测量，根据白塞尔公式计算得标准偏差小于0.2dB ，实际测量中取一次测量数据，故2.011==-n u σdB211=-=n v6 标准不确定度的B 类评定6.1 电容传声器的校准误差引起的不确定度分量2u电容传声器是用活塞发生器进行校准的，由检定证书知活塞发生器的声压级为124±0.2dB ，故传声器的校准误差为0.2dB ，正态分布，取k =3，估计相对不确定度10%。

Y系数法的噪声系数测试

噪声系数的测量_DUT 测试
校准完成后，按下面右图连接噪声源和DUT, 然后按RUN CONT 键, 最后按 Trace 键。
噪声系数的测量_DUT 测试
选择 List，测试的噪声系数，噪声温度及增益显示如下。
噪声系数的测量的不确定度
•ENR不确定度 •频谱仪噪底的不确定度 •环境温度的影响 •外部干扰信号 •失配误差 •……
Y系数法的噪声系数测试
目录
1、噪声系数测量基本概念 2、噪声系数测试原理 3、噪声系数测试方法（R&S FSV) 4、噪声系数测量的不确定度
噪声系数基本概念
噪声系数基本概念
噪声系数基本概念_器件噪声
噪声系数基本概念_噪声系数
噪声系数基本概念_噪声温度
噪声系数测量基本概念_超噪比
噪声系数测量原理
噪声系数的测量的误差源_环境温度
数测量原理
噪声系数的测量步骤
第三步的手动计算记标繁琐，可通过R&S的NF测试选件自动计算完成。
噪声系数的测量_校准
按下面右图连接好噪声源，然后按Mode 键并选择 Noise Figure 测试选件。
噪声系数的测量_校准
依次点击 Frequency setting, ENR setting, Loss setting ( measure setting和 display setting 用默认设置即可），完成相关的设置后，然后点击cal. 不同频点的ENR的值在噪声源上可以找到。

噪声系数测量中误差分析和不确定度的评定

面，这就自动考虑了被测件的输出和噪声仪的输入
之间的任何损耗，事实上这些损耗被考虑在仪器的
噪声系数中。如果为了接入被测件，而在ＤＵＴ输
入端加入适配器时，必须考虑适配器的修正。如果需要一个放大器作为测量系统的一部分，应该把它
包含在校准环路中，且其输入连接器应与噪声源输出连接器相兼容。
８０８半导体技术第３５卷第８期
双边带工作，就应该做双边带测量，如气象雷达，
但大多数应用是单边带的，所以尽可能做单边带测
量。做单边带测量时，须增加一个镜像滤波器，且
要修正其对噪声源的起噪比ＥＮＲ的影响。需要注
意的是，ＥＮＲ和被测件的噪声系数在ＵＳＢ和ＬＳＢ
相等的情况下，单边带测量的噪声系数较双边带大
３ｄＢ。
２．９损耗的修正
测量之前的校准将在噪声源的输出端建立参考
在噪声系数的测试过程中，噪声源的选择很重要。所选噪声源的频率范围要覆盖所需频率，且ＥＮＲ随频率无谐振点，以便内插使用。测量频率变换器件时，噪声源必须能覆盖被测件的输入和输出频率。如果一个噪声源不能覆盖被测件的输入和输出频率，可以使用两个噪声源，分别用于测量和校准。２．３减小失配不确定度
ｒｅｄｕｃｉｎｇｅｒｒｏｒａｒｅａｎａｌｙｚｅｄ．Ｔｈｅｉｎｅｖｉｔａｂｌｅｅｒｒｏｒｓｉｎｄｕｃｅｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｕｎｃｅｒｔａｉｎｔｙ．Ｔｈｅｅｖａｌｕａｔｅｄｍｅｔｈｏｄｏｆ
ｎｏｉｓｅｆｉｇｕｒｅｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｕｎｃｅｒｔａｉｎｔｙｉｓｐｒｏｖｉｄｅｄ．ＴｈｅｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｕｎｃｅｒｔａｉｎｔｙｏｆｎｏｉｓｅｆｉｇｕｒｅｉｓｒｅｌａｔｅｄｔｏｔｈｅｎｏｉｓｅｆｉｇｕｒｅｏｆＤＵＴａｎｄｔｈｅｇａｉｎｏｆＤＵＴ．Ｔｈｅｃａｌｃｕｌａｔｅｄｎｏｉｓｅｆｉｇｕｒｅｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｕｎｃｅｒｔａｉｎｔｙｉｓ０．４１— ０．６３ｄＢ．Ｉｔ’Ｓｈｅｌｐｆｕｌｉｎａｃｃｕｒａｔｅｎｏｉｓｅｆｉｇｕｒｅｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ．

某发电厂汽轮发电机组噪声测定不确定度评定

某发电厂汽轮发电机组噪声测量不确定度评定1. 目的对某发电厂汽轮发电机组噪声测量不确定度进行分析，找出影响不确定度的因素，对不确定度进行评定，给出该测定的不确定度。

2. 适用范围适用于发电厂汽轮发电机组噪声测量。

3. 职责3.1 测量人员: 严格按照测量要求操作，掌握不确定度的评定方法，了解不确定度的影响因素。

3.2 复核人员: 了解测量过程，检查测量记录及不确定度的评定方法。

3.3 科室负责人：确保检测人员具有上岗资格，并进行监督管理。

4. 不确定度的评定4.1 测量过程于某发电厂汽轮发电机组平台，将HS 6288B 型噪声频谱分析仪（设备编号2352）固定在三脚架上，放置在劳动者工作时耳部的高度，传声器的指向为垂直于声源的方向。

采用A 计权、慢响应方式选定八个测量点，每点重复测量十次。

4.2 不确定度来源分析某发电厂汽轮发电机组噪声测量的不确定度主要来源有测量重复性、测量仪器分辨率、温度、湿度及气压的影响；声级计和声校准器的固有误差。

4.3 不确定度评定4.3.1 不确定度的A 类评定在选定的测量点测量l0次，取其算术平均值作为测量结果，并将八点的声级按声场平均计算，结果见表1、2。

11nk k x x n ==∑()P i 0.1P 1110lg 10n L k L n =⎡⎤=⎢⎥⎣⎦∑ 表1 汽轮发电机组噪声测量结果：重复测量产生的标准差为±0.53dB ，按矩形分布，其标准不确定度：()x u A =0.53/10=0.18（dB ）表2 汽轮发电机组噪声测量A 类不确定度：4.3.2 噪声测量B 类不确定度：a ）仪器校正产生的不确定度()x u 2所使用的声级计为HS 6288B 噪声频谱分析仪（设备编号2352）。

该仪器经中国测试技术研究院计量检定符合2级声级计的要求。

允差 ≤ ±1.0 dB 单位，按照矩形分布，其标准不确定度：()x u B1=1.0/3=0.58（dB ）所使用的声校准器为 HS 6028A 声校准器（设备编号2342）。

噪声系数分析仪知识

噪声系数分析仪知识一、概述（一）用途噪声系数分析仪是微波毫米波电子测量仪器六大重要门类之一，主要用于微波毫米波高灵敏度接收机系统、分系统、组件及低噪声放大器部件等噪声系数指标的精确测量，广泛应用于电子设备的研制、生产和维修等工作中，是发展低噪声电子元器件和低噪声接收机整机的必备仪器，还可以应用于微波通讯、卫星通讯、移动通信、广播电视、相阵控雷达、电子对抗等领域。

（二）分类与特点噪声系数分析仪类产品按结构形式可分为：分体式和智能一体化两大系列；按频率覆盖范围可分为射频噪声系数分析仪、微波噪声系数分析仪和毫米波噪声系数分析仪；按端口数量可分为单端口噪声系数分析仪和多端口噪声系数分析仪。

噪声系数分析仪类产品还包括微波毫米波同轴固态噪声源和微波毫米波噪声源定标系统等系列产品。

●分体式噪声系数测试仪的主要特点- 外配合成本振信号源，可实现微波毫米波噪声系数的自动、扫频测量；- 具有自测试、自诊断、自调整功能，自动频率校准；- 噪声系数测量的自动二级修正技术，可实现对低增益器件噪声系数精确测量；- 提供10种测量模式，可方便实现放大器及上、下变频器的噪声系数测量；- 具备GPIB接口，方便组建测试系统；- 具备SIB接口，用于在扩频测量模式下实现对本振的自动控制；- 本机开发冷/热负载测量法，可通过特殊功能进行手动测量。

●智能一体化噪声系数分析仪的主要特点- 系统配置简洁；- 用户界面灵活而直观；- 全彩LCD双通道显示噪声系数等相关参数和增益随频率的变换曲线；- 具备六种分辨率带宽供用户选择；- 完善的测量功能，能实现对放大器、上下变频器类的器件或系统的噪声系数和增益的测量；- 全面损耗补偿功能。

能以固定、表格或组合的形式补偿被测件前后的损耗，用于解决需要去嵌的管芯测试难题；- 外设接口丰富，复用性强；- 具有双噪声源驱动能力，支持普通噪声和智能噪声源。

智能噪声源即插即用，超噪比自动加载。

单端口噪声系数分析仪的主要特点：- 噪声系数分析仪提供单一的噪声源驱动输出，仪器进行单通道的噪声信号接收和处理，可实现线性网络的噪声系数测量，同时可测量被测件的增益。

噪声测量不确定度评定

噪声测量不确定度评定1、测量方法1.1方法依据本不确定度评定适用于以A 声级及其能量平均值为唯一测量量的测量方法，依据下列国家标准对噪声的测量不确定度进行评定：《声环境质量标准》GB 3096-2008《工业企业厂界环境噪声排放标准》GB 12348-2008《社会生活环境噪声排放标准》GB 22337-2008《建筑施工场界环境噪声排放标准》GB 12523-2011《铁路边界噪声限值及其测量方法》GB 12525-1990及修改方案1.2方法原理通过传感器（传声器）将声压转变为电信号，该信号正比于噪声声压值，经过信号放大、有效值检波、A/D 变换、频率计权、对数转换等一系列处理后，得到符合JJG 188-2017规定的A 计权声压级（简称A 声级）。

1.3操作步骤使用2型（级）噪声分析仪及声校准器，如AWA5688型多功能声级计、AWA6022A 型声校准器，按相应国家标准规定的测量方法，在无雨、无雪、风力＜5.0m/s 的气候条件下进行测量。

2、数学模型xx y ∆+=（公式1)式中：y ——被测噪声，dB （A ）；x ——声级计测量值（示值），dB （A ）；x ∆——示值的修正值，dB （A ）。

根据不确定度的传播规律，可得：)()()(22x c u x u y u ∆+=（公式2)式中：)(y u c ——噪声测量的合成标准不确定度：)(x u ——噪声测量中因示值重复性引入的不确定度分量；)(x u ∆——噪声测量仪器最大允差引入的不确定度分量。

3、不确定度分量的来源分析由检测方法和数学模型分析，其不确定度来源有以下几个方面：（1）示值重复性引入的不确定度噪声测量中因示值重复性引入的不确定度，记为)(xu。

（2）仪器最大允差引入的不确定度噪声测量仪器最大允差引入的不确定度。

这些影响量主要包括噪声测量仪器最大允u 。

差和校准所用声校准器最大允差两因素，这些影响量所引入的不确定度分量记为)(x 4、不确定度分量的评定方法依据JJF1059.1-2012《测量不确定度评定与表示》，重复性测量引入的标准不确定度采用A类评定方法，其他采用B类评定方法。

噪声系数的测量方法

用噪声功率时，在 DUT 的输出端得到的 2 个相应的资用噪声
功率之比。噪声源是 Y 因子法测量必不可少的设备，噪声源是
能产生 2 种不同噪声功率的噪声发生器，一般需要用 DC 脉
冲电源驱动电压，当 DC 驱动电压供电时相当于噪声源开，称
为热态，此时输出大的噪声功率；DC 驱动电源关闭时相当于
噪声源关断，称为冷态，此时输出常温下的噪声功率。噪声源
以上重点分析了工程上常用的 Y 因子测量噪声系数的方法和基于频谱仪的增益测量法，以及它的测量不确定度分析。噪声系数分析仪的测量不确定度分析可参见 Agilent 公司的相关技术手册，在此不赘述。
（5）既可求出噪声系数。在等功率指示法测量中，如果衰减器两端存在失配，则实际衰减量与读数之间存在差别，会引入衰减器失配误差，当失配误差较大时可以在衰减器的两端各加一个驻波比较小的隔离器，以提高测量精度。
2.4 3 dB 法
当噪声源的超噪比 ENR 连续可调或输出的噪声峰值使
3 基于频谱仪的增益测量法
声源接到 DUT 输入端，在其输出端测量在噪声源开、关 2 个
状态下的输出噪声功率 PON 和 Poff，这 2 个功率之比就称为
Y 因子。
即 Y= Pon=KThBG+Na Poff=KT0BG+Na
《计算机与网络》2013 年第 01 期
计算机与网络创新生活
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确定度 μC。假设取 10 个样本计算出
= 0.02（dB），
则
= 0.96（dB）
4 结束语
应用频谱分析仪测量 DUT 的噪声系数，频率范围可以从 10 KHz 到 40 GHz,测量频率以频谱仪测量范围而定，大大扩展了专用噪声仪 10 MHz 到 26.5 GHz 的频率范围。增益测量法由于在测量中 Pout 的测量受到频谱仪基底噪声等一些因素的限制，所以在测量超低噪声的设备时会有一定的测量误差。通常基于 Y 因子的噪声分析仪在超低的噪声测量中准确度更高一些。

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噪声系数分析仪噪声系数量程及准确度测量结果的不确定度评定
张萌杨婷（中国电子科技集团公司第三十八研究所播、通信、电子对抗以及电子元器件等技术领域都涉及到噪声系数的测试，因此噪声系数分析仪被广泛应用在各种测量中。噪声系数分析仪在测量过程中各个步骤均能产生无法避免的误差，如何有效减少这些影响来减少不确定度，提高测量的重复性与准确性至关重要。本文通过具体的计算和分析对噪声系数分析仪噪声系数量程及准确度测量结果的不确定度评定进行详细阐述。关键词：噪声系数分析仪；噪声系数量程及准确度；测量误差；不确定度
１概述
１．１测量依据：依据ＪＪＧ（电子）１５００１ — ８７｛ＨＰ８９７０Ａ型噪声系数仪试行检定规程》及ＪＪＧ（电子）３０３０１ — ２００７（噪声系数测量仪检定规程》。
Ｉ．２环境条件：温度（２０± ２） ℃ ：相对湿度：
（４５ — ７５）％。图１
１．３测量标准：微波信号源（Ｅ８２５７Ｄ），测量范围：２５０ｋＨｚ～４０ＧＨｚ，一１３０ｄＢｍ一１０ｄＢｍ，最大允许误差： ±２ｄＢ；步进衰减器（ＨＰ８４８４／８４９６，８４９４／０８４９０６Ｌ），测量范围：ＤＣ～４０ＧＨｚ，０ｄＢ一８０ｄＢ；功率计和探头
接到声系数分析仪输入端。ｓ（Ａ）＝＝０．０３８４测量不确定度的主要来源４．１噪声系数仪接收通道漂移引入的标准不确定度；所以１１４＝Ｓ（Ａ）＝０．０３８４．２信号源功率不稳定引人的标准不确定度；噪声系数仪测量Ｙ系数为５ｄＢ（１３ｔ值约为３．１６）的误差，重复测量４．３信号源频率漂移引入的标准不确定度；１０次。测量数据如下：（单位：ｄＢ）４．４测量重复性引入的标准不确定度；５．０１，５．０３，５．００，４．９９，５．０ｌ，５．００，４．９９，５．０ｌ，５．０ｌ，４．９９４．５步进衰减器校准引入的标准不确定度（步进衰减器法）；４．６阻抗失配引入的标准不确定度（步进衰减器法）；ｓ（Ａ）＝＝Ｏ．０１４４．７功率计零点漂移引入的标准不确定度ｆ功率计法）；４．８功率计探头ＨＰ８４８４Ａ非线性引入的标准不确定度（功率计所以ｕ４＝ｓ（Ａ）＝０．０１４法１：噪声系数仪测量Ｙ系数为ＩＯｄＢ（￣Ｌ值约为１０．０）的误差，重复测４．９数字电压表线性误差引入的标准不确定度（工力率计法）；量１０次。测量数据如下：弹位：ｄＢ）５标准不确定度的评定５．１噪声系数仪接收通道漂移引入的标准不确定度分量１１。噪声系数仪的接收通道含有上变频器和下变频器，由于本振频率漂移而引起接收通道漂移导致相对功率测量发生变化，其数值小于０．００３ｄＢ，线性值：０．０００６９。由此引入的不确定度Ｂ类评定，取ｋ＝√ ３所以ｕ４＝ｓ（Ａ）＝０．０１６（均匀分布），则：ｕ１＝Ｏ．００６９／４３＝０．０００４噪声系数仪测量Ｙ系数为１５ｄＢ（￣Ｌ值约为３１．６）的误差，重复测５．２信号源功率不稳定引入的标准不确定度分量Ｕ
ＨＰ４３７Ｂ（ＨＰ８４８４Ａ），测量范围：１０ＭＨｚ一１８ＧＨｚ，一７０ｄＢｍ２０ｄＢｍ，准确度： ±０．５％。１．４被测对象：Ｎ８９７Ｘ以及ＡＶ３９８Ｘ，ＨＰ８９７０Ａ／Ｂ，
．
一
３原理框图
按图１，图２分别连接设备，微波信号源的输出端通过衰减器连
Ｉ．０１，１．０３，１．０５，０．９９，１．０６，１．Ｏ０，０．９９，１．０８，１．０７，０．９９
一
ＡＶ３９８１。
１．５测量过程：通过改变衰减器的衰减量，从噪声系数分析仪或数字电压表、功率计上分别读出幅度
的变化。
一
图２
１．６评定结果的：在符合上述条件下的测量结果，信号源输出功率的短期稳定度小于０．００５ｄＢ，由于校准方案采用般可直接使用本不确定度的评定结果进行不确定度评定，最终给功率计同时测量，由此引入的不确定度可以忽略。出测量结果的不确定度的报告与表示。５．３信号源频率漂移引入的标准不确定度分量ｕ３２数学模型由频率综合器作为信号源，其输出频率的短期稳定度．，Ｊ、于５× ｌＯ－ｌＯ，频率漂移引起的不确定度可忽略不计。ＡＮＦ，：４．３４３ × 盟一４３４３ × 盟１一１５．４测量重复性引入的标准不确定度分量ｕ通常用实验标准偏差来表征，采用Ａ类评定方法评定。式中：Ｙ：噪声系数仪读取的Ｙ系数（线性）；噪声系数仪测量Ｙ系数为ｌｄＢ（比值约为１．２６）的误差，重复测量Ｙ。：功率计读取的Ｙ系数戋性）。１０次。测量数据如下：（单位：ｄＢ）