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频谱仪的计量校准过程中需要注意哪些问题?

作者: 时间:2020-05-0640 次浏览

信息摘要:

当频谱仪经过振动、运输、长时间放置或大的环境温度变化时,频谱仪频率调谐会发生变化,带来频率测量误差,严重时会出现测量信号左右晃动的现象,通过频率校准可以排除该现象。校准的过程主要是以300MHz信号为参考信号,对频谱仪的扫描时间、中心频率、跨度(扫宽)、YIG主线圈延迟、副线圈灵敏度、扫频灵敏度进行误差校准,使频谱仪频率调谐范围正常。

 一、频谱仪的校准程序
 
  仪器内部计算机设有三个常用校准程序:频率校准、幅度校准和预选器(YTF)校准。
 
1.频率校准
 
  当频谱仪经过振动、运输、长时间放置或大的环境温度变化时,频谱仪频率调谐会发生变化,带来频率测量误差,严重时会出现测量信号左右晃动的现象,通过频率校准可以排除该现象。校准的过程主要是以300MHz信号为参考信号,对频谱仪的扫描时间、中心频率、跨度(扫宽)、YIG主线圈延迟、副线圈灵敏度、扫频灵敏度进行误差校准,使频谱仪频率调谐范围正常。
 
仪器校准方法
 
用频率/幅度校准电缆,将校准信号(CAL OUTPUT)接入频谱仪的信号输入端。按【CAL】〔CALFREQ〕,频谱仪进入频率校准程序。校准结束后,屏幕上出现“CALDONE”信息,按〔CALSTORE〕键将校准数据存储在仪器的E2PROM中。

 

频谱仪计量校准 
2.幅度校准
 
  与频率校准一样,当频谱仪测量幅度准确度发生变化时,通过幅度校准程序可以使仪器满足出厂指标,过程主要是以300MHz信号为参考信号,对频谱仪的整个通道幅度、分辨带宽滤波器、对数放大器、以及输入衰减器等幅度进行误差测量并校正。
 
仪器校准方法
 
用频率/幅度校准电缆,将校准信号(CAL OUTPUT)接入频谱仪的信号输入端。按【CAL】〔CALAMP〕,频谱仪进入幅度校准程序。校准结束后,屏幕上出现“CALDONE”信息,按〔CALSTORE〕键将校准数据存储在仪器的E2PROM中。
 
3.预选器(YTF)校准
 
  预选器的扫频和跟踪是频谱仪谐波波段的关键。该机设计上采用了和第一本振相互独立的驱动电路,对各波段分别校准和驱动。在频谱仪快扫、慢扫、跨波段扫时,对第一振荡器和预选器的磁滞、延迟进行补偿,大大地改善了YTF的跟踪特性。如果频谱仪在谐波波段上有5dB或更大的幅度误差,往往是仪器放置时间较长,环境温度变化较大所造成的。预选跟踪器不良会造成幅度测量误差,甚至测不到信号,此时应该进行YTF校准。
 
计量校准方法
 
用YTF校准电缆,将100MHz梳状波(COMB)信号接到频谱仪的RF输入端。按【CAL】〔CALYTF〕,频谱仪进入YTF校准程序。校准结束后,屏幕上出现“CALDONE”信息,按〔CALSTORE〕键将校准数据存储在仪器的E2PROM中。
 
  如果在校准期间退出或校准不能完成出现错误信号,按〔CALFETCH〕取回校准数据。这时仪器将需要重新调整和修理。


 
二、频谱仪校准后的计量校准数据
 
  HP859X系列频谱仪不仅能对仪器各种指标进行校准,而且还能将各种计量校准数据存贮在内存里,便于操作和维修人员进行参考。只要进入维修菜单,就能将校准数据显示出来。
 
具体步骤
 
按下菜单〔CAL〕(MORE) (MORE) (SERVICEDIAG) (DISPLAYCALDATA),这时频谱仪的幅度校准表将显示在屏幕上。
 
       表中含有输入衰减器(RFATN)衰减量为0~70dB以10dB为步进的各档幅度误差修正值,对数放大器(LOG)放大量为0~50dB以10dB为步进的各档幅度误差修正值,线性放大器(LIN)放大量为10~40dBm以10dB为步进的各档幅度误差修正值,分辨率带宽放大器(BWAMP)以1、3、10为带宽为步进的各档幅度误差修正值;频谱仪整个通道增益(GAIN)修正值,增益修正值是以DAC的形式来表示的,修正值最小为0,最大为255等。
 
       通过幅度校准表,我们不但能分析频谱仪中各硬件电路的性能指标,而且还能给维修仪器带来一定的方便。频谱仪内部计算机对幅度修正的能力最大为±2.2dBm,DAC的修正值最大为255,如果频谱仪在作幅度校准过程中,各类误差修正值超过±2.2dBm,DAC的修正值最大为255,则校准不能完成,频谱仪屏幕上将出现错误信息。

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