中（zhōng）國航天科工集團三十五研究所（suǒ）  賈旭  胡同（tóng）祥  常（cháng）冬梅  王成遠

　　一、測量原理

　　1.檢定裝置（zhì）的組成
　　公司的（de）微波衰減檢定裝置由S_3-1型三厘米標準衰減器（qì）、信號源、檢波器、駐波計、隔離器等組成，其中S_3-1型標準衰（shuāi）減器為主標準器，其餘儀器屬於配套設備。測（cè）試連接圖如圖1所示。
    

    圖1  測試原（yuán）理框圖

　　2.測量原理
　　采用高頻串聯替代法(同頻率（lǜ）比較法)的原理對被測衰減器進行檢定:改變被測衰減器和標準衰減器的衰（shuāi）減量時，保持駐波計指示器的示（shì）值不變，由標準衰減器直接替代（dài）被檢衰減器的衰減量。    

　　二、測量不確定度的來源與評（píng）定

　　1.隨機因素所引入（rù）的不確定度的（de）評定
　　由於信號源輸出頻率和功率不穩定，環境條件、操作人員讀數視差等隨機（jī）因素的影響引入的不確定度，按A類方法評定。
　　選用TS7型精密極化衰（shuāi）減器作為被檢衰減器，在f₀頻率點分別於10、20、30、40、50dB量程點上，各測（cè）量10次。
    (1)按照公式（shì），計算（suàn）出測量列的平均（jun1）值；
    (2)按照貝塞爾公式
    
    計（jì）算出單次測量的實驗標準差S(x_i)，測量和計（jì）算結果見表1。
    

    注（zhù）:表中的刻度值依（yī）次表示10、20、30、40、50dB量程點對應的極化麵轉角。
    (3)選用（yòng）上表中標準差的最大值S_max(x_i)=0.0420dB參與不確（què）定度的評定，以10次測量的平均值（zhí）作為測量結（jié）果,故（gù）而采用平均（jun1）值的實驗標準差S()表示A類方（fāng）法評定的不確定度（dù）值（zhí）:
    
    自由度:ν₁₁=n-1=10-1=9

　　2.由標準衰減器衰減量的極限（xiàn）誤差引入的不確定度的評定
　　(1)由標準衰減器的極限（xiàn）誤差（chà）引入的不確定度按B類方法評定。S_3-1型標準衰減器說明（míng）書中給出的極限誤差（chà）為±0.02dB/10dB，由此可知其置信區間（jiān）的半寬度a₁=0.02dB/10dB，分（fèn）布類型屬於（yú）均勻分布，取包含因子k₁=，各量程點上標準不確定度分量:
    
    其具體（tǐ）計算結果（guǒ）見（jiàn）表2。
    

    (2)自由度的計算:
    
    故（gù）自由度ν_B1=∞

　　3.駐波計靈敏閾引入的不確定（dìng）度的評定
　　駐波計（jì）靈敏（mǐn）閾引入的不（bú）確定（dìng）度按B類方法評定。根據（jù）駐波（bō）計指示器刻度，靈敏閾置信區（qū）間的半寬度a₂=0.02dB，分布類型屬於均勻分布，取k₂=。此項（xiàng）標準不確定度分量（liàng）:
    
    取=0.10(可信度取90%)，
    則自由（yóu）度ν_B2=50

　　4.失配引入（rù）的不確（què）定度
　　失配誤差引入的不（bú）確定度與（yǔ）被檢衰減器的反射係數有關，一般可不將其列入裝置不確定度分量參與評定，而由具體計量測試人員在測量時根據被測（cè）衰減器（qì）兩端的駐波係數估（gū）算，並列入測（cè）量結果（guǒ）的不確定度。但在該標準裝置中，標準衰減器與被檢衰減器兩端加入了3個（gè）隔離器，總隔離度在60dB以上，反射係數主要取決於去耦元件隔離（lí）器，而與被測衰減器關係不大，故（gù）此處按去耦元件的反射係數參與不確定度的評定。
    根據JJG321-1983《串聯高頻替代法（fǎ）檢定衰減器》檢定規程的要求，選擇駐波係（xì）數小於或（huò）等於1.1的隔離器接入測量係（xì）統，且認為源端反射係數Г_g與負載端反射係數Г_L相同，其（qí）模值如下:
    
    失配誤差屬於反（fǎn）正弦分（fèn）布，k₃=，按下式計算失配誤差引入的標準（zhǔn）不確定度:
    
    估計=0.10(可信度取（qǔ）90%)，
    則自由度ν_B3=50

　　5.標準不確定度匯總表(見表3)
    

　　6.合成標準不確定度的（de）計算
　　(1)標準不確定度各分量互相獨立，按下式合成:
    
    按（àn）不同量程計算的合成標準不確定度的結果見（jiàn）表4。
    

    (2)合成（chéng）標準不確定度的有效自由度按下（xià）式（shì）計算:
    
    在不同量程（chéng）上的計算結果見表5。
    

　　7.擴展不確定度的（de）計算
　　擴（kuò）展不確定度U_p的計算（suàn）公式（shì）為
　　U_p=k_pu_c
　　式中k_p為置信因子。
　　查t_p(ν)分布表，在95%置信概率下，有效自由度74～447，對應的置信（xìn）因子k_p=1.99～1.96，為計算（suàn）方便，統一取k_p=2。U_p值的具（jù）體計算結果見（jiàn）表（biǎo）6。
    

　　取U_p=0.15dB作為三厘米微（wēi）波衰（shuāi）減檢定裝置全量（liàng）程的擴（kuò）展不確定度，也就是三厘（lí）米微波衰減檢定裝置的測量不確定度。