JJF 1886-2020 电场探头校准规范

ððF

中华人民共和国国家计量技术规范

JJF1886-2020

电场探头校准规范

2020斗1幡26发布2021唰05-26实施

国家市场监督管理总局发布

JlF1幌楠-2020

电场探头校准规范

Calibrat如画Sp配incati帽forEledric

FieldProb崎

主要寇军单位z中国计量科学研究院

疆声细起2事单位z江苏省计窒科学研究院

福建省计量科学研究院

本规范委托金国无线电计量技术委员会负责解得

JJF1886-2由20

本规范主要起掌人g

李大博〈中国it量科学研究院〉

李渤{中国计量科学研究院〉

谢鸣{中国计量科学研究院〉

，加起掌人z

赵品彰{江苏省it量科学研究院〉

肖娜丽{福建省计量科学研究院〉

J1F181怖-2020

目录

号l言………………………(D)

l范围……………………(1)

2引用文件……·……"…(1)

3术活和定义……………(1)

3.I.横电磁波小窒……………………(1)

3.2言串串兹横电磁波小室………………(1)

3.3场地电压驻波比……………………(1)

3.4备向同性……………"…·…………(1)

41(述……………………(1)

5计量将位………………(2)

5.1电场强度……………"…·…………(2)

5.2备向同性……………(2)

6校准条件………………(2)

6.1环珑条件……………….•••..ç;如…·………"…·……………..(2)

6.2校准则设备………………·忍句:…………………(2)

7校准项目和校准方法··H·H-H·H·--H·H·-J绕iL………门}

校准项目………

1.2校准方法……..岳，:f..',…………..(4)

8校准结果表达……二H………………..(6)

9复校时间何踊…………(1)

附录A原始记录格式…………………(8)

'自录Bt童准证书内页格式……………(10)

黯录C主要项目校准不确定度评定示例……………(11)

I

JlF1串串串-2020

目=-

引

本规范依据~JJF1011-2010(国家计量校准规范编写规则'和JJF1059.1-2012

4测量不确定度评定与表示，编写.

本规范参照IEEEStd130于-20139kHz-40GHz电磁场祭头和传感霉4天线除

外}校准[CalibrationofEle<:tromagnelicFieldSen四rsandProbes(ExdudingAnten-

R甜)from9kHz1040GHz]中的技术方法进行编写.

本规范为首次发布.

E

JJF1886-2020

电场探头校准规范

1范副

本规范适用于领率范围10MHz-18GHz电场探头的校准.

2引用文件

IEEEStd1309-20139kHz-40GHz电磁场探头和传感辘{天线除外}校准

[CalihrationofElectromagneticFieldSensorsandProbes(ExcludingAntennas>from

9kHzto40GH.].

凡是注目朔的引用文件.仅注日期的版本适用于本规范;凡是不注日期的引用文

件.其量盖新版本〈包括所有的修改单〉适用于本规范.

3，位语和定义

3.1微横电磁波小窒严transverseelectromagneticmodecell

徽横电磁波IJ、窒(μ1

是经

内部

用于

3.2

GTEMCell>由一个锥彤、非对称的矩形饲轴线组成.类似于TEMCell的输入部分被

延长了的结构.合理选篝横截面尺寸使得沿小窒长度的特性阻抗保持在50O.GTEM

Cell具有比TEMCell更大的操作空间.

3.3场地电压驻波比制tevoltagestandingwaveratio

场地电压驻波比是在微波暗室内.将电场探头放置在参考点，沿着同一发射天线的

主输方向改变电场探头的极化和位置.产生相同标准毒面的情况下.以电场探头示值的是

大分徽位确定场地电压驻波比.

3.4备向饲性Isotropy

备向同性表征的是场探头随测量角度变化的响应.与入射场的极化和传播方向变化

无关.备向同性是按照校准要求改变杨鲸头方向时.场探头在侄定场强下的是高示值与

缘低示值的比值.通常以分贝表示-

<4.述

电场探头通常由三个部分组成s场传感器、栓波器和高阻传输线.基本结构见

图1.杨传感每周于探测空间中某一位置的场分量.栓波后的信号经处理后可显示场强

数值.

l

JlFl幌隔-2020

「二三了1广~~-寸「τ_~I!:帽处理矗示单元:

t编舱..~幢..Ioi高跟传锚载L

t咽..__.R-""'-F司同恤n___f--:-':;;腼读出囊里

回1电篇.头的基本结构

电杨主军头广泛应用于电磁直在容、通信、电力、簸天.空、医疗卫生等领缕的电磁毒面

测量.

5计量'事锥

5.1电编强度

频率范囤，10MH%-IGH%;电场强度施国军3V/m-60V/m;是大允许误差s

土2d8;

频率~II，1GH%-18GH%(不包含1GHd;电$噩噩度范围，3V/m-170V/m;

a量大允许误差=土2d8.

5.2备向同性

是大允许误差s土1d8.

6校准条件

ι1环境条件

a)环缆温度，(23土5)"C;

b)相对湿度:";;;80";

。电童医要求，(220土22)V.(50土J)H%;

d)其他=无影响仪器正常工作的电磁干扰.&银M.动-

6.2校准则设备

6.2.1信号发生窑

a)频率范11，10MH%-18GH%;

b)tii址:功率=不小于od8m;

d频率最大允许误差z土1X10-'.

6.2.2功率放大量E

a)频率范11，10MH%-18GH%;

b)输出功率=二泣。W;

d谱波锦事~，>20d8.

6.2.3定向精合蕃

a)频率事ill，10MH%-18GH%;

b)很合系数，(15-40)d8;

。方向位z注25d8;

d)电压驻波比:";;;1.3.

z

JJF1886-2020

6.2.4功率计

a)频率范围，10MHz-18GHz;

b)功率测量范m，-60dBm-20dBm

d电压驻波比，:S;;;1.3;

d)功率测量量是大允许误差g土0.15dB.

6.2.5徽横电磁波小窒{μTEMCel!)

a)10MHz-lGHz;

b)时域分布阻统，500土10;

c)竭口电压驻波比，:S;;;1.1;

d)芯板与底板{或顶板)间的程离应大子被校准电场探头重径的3倍-

6.2.6衰减撑

a)频率范围，10MHz-lGH剖

b)衰减值，~10dB;

。蝙口电压驻波比，:S;;;1.1.

6.2.7场强传递标准

a)频率范围，10MHz-lGHz;;

b)场强测量范围，3V/m

d分辨为，0.1V/m;

d)重复位，:S;;;3%多

探头尺寸s探头直径

6.2.8言赫兹横电磁波小窒〈

a)频率范围，10MHz-l

b)蝙口电压驻波比t:S;;;1.2;

c)时被分布阻抗t(50土2)0;

d)芯~与底板(或顶板)间的侄离应大于场强传递标准以及被校准电场探头直径

的3倍.

6.2.9徽波暗窒

a)频率范围t450MHz-18GHz;

b)内部是小尺寸，4m<t<:)X2m<宽)X2m(高h

c)场地电压注波比2土0.5dB<测量方法参见附录C.2.3>.

6.2.10标准增益喇叭天线

a)频率范围t1GHz-18GHz;

b)增益:注15dB;

c)电压驻波比，:S;;;1.5.

7校准项目和校准方法

1.1校准项目

"外II及工作正常性检查s

3

JJF181赂-2C眩。

b)电场强度§

c)备向同性-

1.Z校准方法

1.Z.1外观及工作正常性检查

a)被校电场~头的外观应完好无损.备开关、按键、连接量E等工作正常.不应有

影响电气佳能的机锁损伤.被校电场探头配套'时件齐全.

b)按技术说明书规定时何对读m装置和数据处理显示单元预热.预热后应显示

正常-

0具有自校准功能的读出装置和数擎处理显示单元.运行自校准功能.并应显示

正常.

d)~寄检查结果记i挂在附录A表A.l中.

1.Z.2电场强度

1.Z.2.1GTEMCell法

a)适用于10MHz-lGHz."TEMCell能够产生可计算的标准场强.和j赌场强传

递标准将μTEMCell内产生的标准场传递至GTEMCell.按图2连接仪器设备.组成

"TEMCell校准系统.所有仪器设备通电.按技术说明书规定时何预热.

房、

二三八

c)设定信号发生器频率为校II频率点.并记录在附录A袭A.2中.

d)调节信号发生器的结m电平和功率放大器的精益.使得"TEMCell参考点处的

电场强度为标准电场强度值.该值可通过式(1)得到.

E二主~.•Po•A,

(1)

式中z

E一一参考点处的标准电场强度.VJm;

z.一-"TEMCell的时簸阻扰实部.0;

P.一一功率计显示的功率示值.W;

一一表减霉的衰减量

A

3

f

d一一芯极眨离庭扳〈或顶扳〉的高度•m;

.tv_~场地电压驻波比修正因子.一触情况下取保守值1.

e)将此目苦功率计示值、标准场强值和场强传递标准示值记录在'自豪A袭A.Z中­

f)~回3连接仪蕃预热.组成GTEMCell工作标准.

4

且IF1886-2020

GTEMCd

，考点

1113GTEMC.II法校准原理因

g)将场强传递标准的电场探头如回3所示放置到GTEMCell中参考点位置­

h)设定信号发生舞频率为校准频率点.

i)调节信号发生器的输出电平和功率放大籍的地益.使得场强传递标准示值与e)

中的值相同.将此时功率计示值记录在附录A袭A.2中.

j)将场强传递标准的电场探头从GTEMCell中取出.将被校电场探头几何中心放

置在相同位置.调节信号发生器的输出电平和功率放大器的地益使功率计示值达到。

的值.将此时被校电场探头示值记录在附录A表A.2中.

k)由式(2)计算校准因子.并将其记录在附录A袭A.2中.

C=E/E./.)(2)

式中g

C一一校准因子S

E一一参考点的标准场强

E.一一被校电场探头示值.

7.2.2.2徽被暗窒法

a)适用于1GHz-18GHz频段.按图4连续仪iI.组成校准系统.将仪iI设备通

电.按技术说明书规定时间预热.

醺披靡童

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…

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树

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」:.刊月

功事就大.

信号发生'

电蝠恒生

回4徽波崎室内用标准培益喇叭天线作发射天线法校准原理因

b)将被校电场探头几何中心放置到微波暗室内发射天线主编上的参考点位置.且

保证探头孚辆与电场矢璧初传播矢量方向垂直.设置电场探头为开关开启的工作状态.

。设定信号发生蕃频率为校准频率点.并记录在附录A袭A.3中.

d)调节信号发生器的输出电平和功率放大器的地益.使得参考.9.位置电场强度为

标准电场强度值.该值可通过式(3)箱tJJ.将此时功率Jt示值、标准电场强度值初被

校电场J!I!头示值记录在附录A表A.3中.

(3)

E=J军

5

JJF1886-2020

式中s

E一一参考点的电场强度，V/m;

守一一自由空间的波阻抗，3710;

P_一一馈人发射天线的净功率.W;

g一一参考点处发射天线的增益s

d一一从发射天线j1J参考点的侄离，m.

e)由式(2)计算校准筒子.并将其记装在附录A表A.3中.

1.2.3备向同住

a)将1.2.2.1中j)或1.2.2.2中的b)的电场探头放罩在参考点.调整电场探头

方向.使其一个场传感器与人射电场矢量方向相同.可以通过将电场探头手柄沿立方体

的对角线放置实现.如图5所示.如果制造商并未明确描述场传感糠的方位.则应选择

和记录能够反映电场探头日常使用中备向同性的轴作为旋转轴.

失备向网性校准布置

b)重复口.2.)中的j)和k)事tt.被口中c)和d)，将校准频率点和标准场

强值记录在附录A袭A.4中.及飞Y

c)将电场探头围绕旋转轴以最大旋转步逃不大于30'进行360'旋转.得到一组探头

响应示值.将所有电场探头响应示值记隶在附f/t.A表A.4中.找出越大、是小响应示

值.记录在附录A我A.4中.

d)电场t牵头的备向同俭用式(4)计算.将A的值记录在附录A表A.4中.

(4)

A=土20叫Rftl

式中g