GSM直放站不确定度.docx
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GSM直放站不确定度
GSM直放站不确定度分析
目录
1工作频段不确定度评定.................................................................................................1
2标称最大输出功率（包括移频增益）不确定度评定..................................................1
3最大增益及误差不确定度评定......................................................................................3
4增益调节范围不确定度评定..........................................................................................5
5增益调节步长及步长误差（选项）不确定度评定......................................................6
6自动电平控制（ALC）范围不确定度评定..................................................................8
7频率误差不确定度评定................................................................................................10
8连续调制频谱不确定度评定........................................................................................10
9开关瞬态频谱不确定度评定........................................................................................12
10最大允许输入电平不确定度评定..............................................................................14
11前后比不确定度评定..................................................................................................16
11带内波动不确定度评定..............................................................................................17
12噪声系数测量不确定度评定.....................................................................................18
13输入输出电压驻波比不确定度评定.........................................................................20
14传输时延不确定度评定.............................................................................................20
15杂散发射测量不确定度.............................................................................................21
16互调产物测量不确定度.............................................................................................22
17选择性不确定度评定.................................................................................................24
18带外增益不确定度评定..............................................................................................25
1工作频段不确定度评定
1.不确定度来源
1）频谱分析仪频率的误差引入的标准不确定分量u1
2）频谱分析仪频率显示分辨力引入的不确定分量u2
2.不确定度评定
（1）频谱分析仪的频率准确度引入的标准不确定分量u1
频谱分析仪的频率准确度为±5×10-7
测量值落在该区间内的概率分布为均匀分布k1=3
标准不确定度u1=5×10-7/3=2.9×10-7
（2）频谱分析仪频率显示分辨力引入的不确定分量u2
实际测试时显示分辨力0.1MHz
测量值落在该区间内的概率分布为均匀分布k2=3
u2=0.1/3=0.058MHz
由于GSM直放站频率≥885MHz，≤1880MHz，所以0.00026MHz≤
u1≤0.00055MHz
合成标准不确定度：
uc=
2
∑
i=1
2
ui≈0.058
MHz
扩展不确定度
置信概率95%时k=2，扩展不确定度U为：
U=k⋅uc=2⨯0.058=0.12
MHz
2标称最大输出功率（包括移频增益）不确定度评定
（一）测量方法
先用双阴衰减器连接功率计和GSM直放站测量输出功率实际值，双阴衰减器的衰减值已知。
（二）不确定度来源
（1）功率计参考功率电平测量不确定度分量引入;
（2）功率计校准过程中连接及读数重复性;
（3）功率计校准过程中的失配误差;
（4）衰减器的失配误差;（5）衰减器的衰减值的不确定度;
（三）数学模型
PDUT＝Pm,ref＋δPm,unc＋δPSA,line＋δPm,rep＋δPsa,rep
式中
PDUT被测量射频信号发生器输出功率电平的校准结果
Psa,ref功率计功率电平测量读数
第1页共25页
δPm,unc标准功率计测量参考电平的校准结果的不确定度的影响
δPSA,line衰减器失配对本校准结果的影响
δPm,rep功率计的连接及读数重复性对本校准结果的影响
δPsa,rep衰减器的衰减值的不确定度对本校准结果的影响
（四）不确定度各分量的评定
（1）标准功率计测量参考电平的校准结果的不确定度的影响由功率计和功率探头的校准证书得到：
U=3％U（dB）=0.128dB，因此标准不确定度u1＝0.128/2=0.064dB
（2）衰减器的失配误差对本校准结果的影响
误差极值为a2＝2|FG||FL|，它的误差分布为反正弦分布。
该项误差是大误差，实测功率探头，衰减器的电压驻波比给出典型值。
功率计探头的驻波比小于1.06（对应发射系数为0.029），衰减器的射频输入端口驻波比<3GHz时，小于1.2（对应发射系
数为0.091）。
a2＝4.34×2×|FG||FL|＝0.023dB该分量为反正弦分布，k＝20.5u2＝a2/ku2＝0.016dB
（3）功率计的连接及读数重复性对本校准结果的影响
经过实验，功率计的连接及读数重复性a3＝0.03dB，该分量为正态分布k＝3标
准不确定度分量为u3＝0.01dB
（4）衰减器的衰减值的不确定度对本校准结果的影响根据衰减器的校准报告得知：
u4＝0.08dB
5.相关性
各个不确定度分量之间没有值得考虑的相关性
6.不确定度分量汇总表
i
ui
不确定度来源
标准不确定度
u（x）
标准不确定度分量
u（P）
1
u1
标准功率计测量参
考电平的校准结果的不确定度的影响
0.064dB
0.064dB
2
u2
衰减器的失配误差
对本校准结果的影响
0.016dB
0.016dB
3
u3
功率计的连接及读
数重复性对本校准结果的影响
0.01dB
0.01dB
4
u4
衰减器的衰减值的
不确定度对本校准结果的影响
0.08dB
0.08dB
iiDUT
7.合成标准不确定度
uC（PDUT）＝
uC＝0.104dB
4
2
∑ui
i=1
8.被测量分布的估计在各不确定度分量中，没有一个分量是占优势的分量，且各分量之间相差不大，
因此被测量接近正态分布，设定k＝2，大体对应于95％的置信概率。
9.扩展不确定度
被测量接近正态分布，设定k＝2，大体对应于95％的置信概率，扩展不确定度
U=2×uC（PDUT）
U＝0.21dB
3最大增益及误差不确定度评定
（一）测量方法
先用双阴衰减器连接功率计和GSM直放站测量输出功率实际值，双阴衰减器的衰减值已知。
（二）不确定度来源
（1）功率计参考功率电平测量不确定度分量引入;
（2）功率计校准过程中连接及读数重复性;（3）功率计校准过程中的失配误差;
（4）衰减器的失配误差;
（5）衰减器的衰减值的不确定度;（三）数学模型
PDUT＝Pm,ref＋δPm,unc＋δPSA,line＋δPm,rep＋δPsa,rep
式中
PDUT被测量射频信号发生器输出功率电平的校准结果
Psa,ref功率计功率电平测量读数
δPm,unc标准功率计测量参考电平的校准结果的不确定度的影响
δPSA,line衰减器失配对本校准结果的影响
δPm,rep功率计的连接及读数重复性对本校准结果的影响
δPsa,rep衰减器的衰减值的不确定度对本校准结果的影响
（四）不确定度各分量的评定
（1）标准功率计测量参考电平的校准结果的不确定度的影响由功率计和功率探头的校准证书得到：
U=3％U（dB）=0.128dB，因此标准不确定度u1＝0.128/2=0.064dB
（2）衰减器的失配误差对本校准结果的影响
误差极值为a2＝2|FG||FL|，它的误差分布为反正弦分布。
该项误差是大误差，实测功率探头，衰减器的电压驻波比给出典型值。
功率计探头的驻波比小于1.06（对应
发射系数为0.029），衰减器的射频输入端口驻波比<3GHz时，小于1.2（对应发射系数为0.091）。
a2＝4.34×2×|FG||FL|＝0.023dB
该分量为反正弦分布，k＝20.5u2＝a2/k
u2＝0.016dB
（3）功率计的连接及读数重复性对本校准结果的影响
经过实验，功率计的连接及读数重复性a3＝0.03dB，该分量为正态分布k＝3标
准不确定度分量为u3＝0.01dB
（4）衰减器的衰减值的不确定度对本校准结果的影响根据衰减器的校准报告得知：
u4＝0.08dB
5.相关性
各个不确定度分量之间没有值得考虑的相关性
6.不确定度分量汇总表
i
ui
不确定度来源
标准不确定度
u（x）
标准不确定度分量
u（P）
1
u1
标准功率计测量参
考电平的校准结果的不确定度的影响
0.064dB
0.064dB
2
u2
衰减器的失配误差
对本校准结果的影响
0.016dB
0.016dB
3
u3
功率计的连接及读
数重复性对本校准结果的影响
0.01dB
0.01dB
4
u4
衰减器的衰减值的
不确定度对本校准结果的影响
0.08dB
0.08dB
iiDUT
7.合成标准不确定度
uC（PDUT）＝
uC＝0.104dB
4
2
∑ui
i=1
8.被测量分布的估计在各不确定度分量中，没有一个分量是占优势的分量，且各分量之间相差不大，
因此被测量接近正态分布，设定k＝2，大体对应于95％的置信概率。
9.扩展不确定度
被测量接近正态分布，设定k＝2，大体对应于95％的置信概率，扩展不确定度
U=2×uC（PDUT）
U＝0.21dB
4增益调节范围不确定度评定
（一）测量方法
先用双阴衰减器连接功率计和GSM直放站测量输出功率实际值，双阴衰减器的衰减值已知。
（二）不确定度来源
（1）功率计参考功率电平测量不确定度分量引入;
（2）功率计校准过程中连接及读数重复性;
（3）功率计校准过程中的失配误差;（4）衰减器的失配误差;
（5）衰减器的衰减值的不确定度;（三）数学模型
PDUT＝Pm,ref＋δPm,unc＋δPSA,line＋δPm,rep＋δPsa,rep
式中
PDUT被测量射频信号发生器输出功率电平的校准结果
Psa,ref功率计功率电平测量读数
δPm,unc标准功率计测量参考电平的校准结果的不确定度的影响
δPSA,line衰减器失配对本校准结果的影响
δPm,rep功率计的连接及读数重复性对本校准结果的影响
δPsa,rep衰减器的衰减值的不确定度对本校准结果的影响
（四）不确定度各分量的评定
（1）标准功率计测量参考电平的校准结果的不确定度的影响由功率计和功率探头的校准证书得到：
U=3％U（dB）=0.128dB，因此标准不确定度u1＝0.128/2=0.064dB
（2）衰减器的失配误差对本校准结果的影响
误差极值为a2＝2|FG||FL|，它的误差分布为反正弦分布。
该项误差是大误差，实测功率探头，衰减器的电压驻波比给出典型值。
功率计探头的驻波比小于1.06（对应
发射系数为0.029），衰减器的射频输入端口驻波比<3GHz时，小于1.2（对应发射系数为0.091）。
a2＝4.34×2×|FG||FL|＝0.023dB
该分量为反正弦分布，k＝20.5u2＝a2/k
u2＝0.016dB
（3）功率计的连接及读数重复性对本校准结果的影响
经过实验，功率计的连接及读数重复性a3＝0.03dB，该分量为正态分布k＝3标
准不确定度分量为u3＝0.01dB
（4）衰减器的衰减值的不确定度对本校准结果的影响根据衰减器的校准报告得知：
u4＝0.08dB
5.相关性各个不确定度分量之间没有值得考虑的相关性
6.不确定度分量汇总表
i
ui
不确定度来源
标准不确定度
u（x）
标准不确定度分量
u（P）
1
u1
标准功率计测量参
考电平的校准结果的不确定度的影响
0.064dB
0.064dB
2
u2
衰减器的失配误差
对本校准结果的影响
0.016dB
0.016dB
3
u3
功率计的连接及读
数重复性对本校准结果的影响
0.01dB
0.01dB
4
u4
衰减器的衰减值的
不确定度对本校准结果的影响
0.08dB
0.08dB
iiDUT
7.合成标准不确定度
uC（PDUT）＝
uC＝0.104dB
4
2
∑ui
i=1
8.被测量分布的估计在各不确定度分量中，没有一个分量是占优势的分量，且各分量之间相差不大，
因此被测量接近正态分布，设定k＝2，大体对应于95％的置信概率。
9.扩展不确定度
被测量接近正态分布，设定k＝2，大体对应于95％的置信概率，扩展不确定度
U=2×uC（PDUT）
U＝0.21dB
5增益调节步长及步长误差（选项）不确定度评定
（一）测量方法
先用双阴衰减器连接功率计和GSM直放站测量输出功率实际值，双阴衰减器的衰减值已知。
（二）不确定度来源
（1）功率计参考功率电平测量不确定度分量引入;
（2）功率计校准过程中连接及读数重复性;（3）功率计校准过程中的失配误差;
（4）衰减器的失配误差;（5）衰减器的衰减值的不确定度;
（三）数学模型
PDUT＝Pm,ref＋δPm,unc＋δPSA,line＋δPm,rep＋δPsa,rep
式中
PDUT被测量射频信号发生器输出功率电平的校准结果
Psa,ref功率计功率电平测量读数
δPm,unc标准功率计测量参考电平的校准结果的不确定度的影响
δPSA,line衰减器失配对本校准结果的影响
δPm,rep功率计的连接及读数重复性对本校准结果的影响
δPsa,rep衰减器的衰减值的不确定度对本校准结果的影响
（四）不确定度各分量的评定
（1）标准功率计测量参考电平的校准结果的不确定度的影响由功率计和功率探头的校准证书得到：
U=3％U（dB）=0.128dB，因此标准不确定度u1＝0.128/2=0.064dB
（2）衰减器的失配误差对本校准结果的影响
误差极值为a2＝2|FG||FL|，它的误差分布为反正弦分布。
该项误差是大误差，实测功率探头，衰减器的电压驻波比给出典型值。
功率计探头的驻波比小于1.06（对应
发射系数为0.029），衰减器的射频输入端口驻波比<3GHz时，小于1.2（对应发射系
数为0.091）。
a2＝4.34×2×|FG||FL|＝0.023dB该分量为反正弦分布，k＝20.5u2＝a2/ku2＝0.016dB
（3）功率计的连接及读数重复性对本校准结果的影响
经过实验，功率计的连接及读数重复性a3＝0.03dB，该分量为正态分布k＝3标
准不确定度分量为u3＝0.01dB
（4）衰减器的衰减值的不确定度对本校准结果的影响根据衰减器的校准报告得知：
u4＝0.08dB
5.相关性
各个不确定度分量之间没有值得考虑的相关性
6.不确定度分量汇总表
i
ui
不确定度来源
标准不确定度
u（x）
标准不确定度分量
u（P）
1
u1
标准功率计测量参
考电平的校准结果的不确定度的影响
0.064dB
0.064dB
2
u2
衰减器的失配误差
对本校准结果的影响
0.016dB
0.016dB
iiDUT
3
u3
功率计的连接及读
数重复性对本校准结果的影响
0.01dB
0.01dB
4
u4
衰减器的衰减值的
不确定度对本校准结果的影响
0.08dB
0.08dB
7.合成标准不确定度
uC（PDUT）＝
uC＝0.104dB
4
2
∑ui
i=1
8.被测量分布的估计在各不确定度分量中，没有一个分量是占优势的分量，且各分量之间相差不大，
因此被测量接近正态分布，设定k＝2，大体对应于95％的置信概率。
9.扩展不确定度
被测量接近正态分布，设定k＝2，大体对应于95％的置信概率，扩展不确定度
U=2×uC（PDUT）
U＝0.21dB
6自动电平控制（ALC）范围不确定度评定
（一）测量方法
先用双阴衰减器连接功率计和GSM直放站测量输出功率实际值，双阴衰减器的衰减值已知。
（二）不确定度来源
（1）功率计参考功率电平测量不确定度分量引入;
（2）功率计校准过程中连接及读数重复性;
（3）功率计校准过程中的失配误差;（4）衰减器的失配误差;
（5）衰减器的衰减值的不确定度;
（三）数学模型
PDUT＝Pm,ref＋δPm,unc＋δPSA,line＋δPm,rep＋δPsa,rep
式中
PDUT被测量射频信号发生器输出功率电平的校准结果
Psa,ref功率计功率电平测量读数
δPm,unc标准功率计测量参考电平的校准结果的不确定度的影响
δPSA,line衰减器失配对本校准结果的影响
δPm,rep功率计的连接及读数重复性对本校准结果的影响
δPsa,rep衰减器的衰减值的不确定度对本校准结果的影响
（四）不确定度各分量的评定
（1）标准功率计测量参考电平的校准结果的不确定度的影响由功率计和功率探头的校准证书得到：
U=3％U（dB）=0.128dB，因此标准不确定度u1＝0.128/2=0.064dB
（2）衰减器的失配误差对本校准结果的影响
误差极值为a2＝2|FG||FL|，它的误差分布为反正弦分布。
该项误差是大误差，实测功率探头，衰减器的电压驻波比给出典型值。
功率计探头的驻波比小于1.06（对应发射系数为0.029），衰减器的射频输入端口驻波比<3GHz时，小于1.2（对应发射系数为0.091）。
a2＝4.34×2×|FG||FL|＝0.023dB
该分量为反正弦分布，k＝20.5u2＝a2/k
u2＝0.016dB
（3）功率计的连接及读数重复性对本校准结果的影响
经过实验，功率计的连接及读数重复性a3＝0.03dB，该分量为正态分布k＝3标
准不确定度分量为u3＝0.01dB
（4）衰减器的衰减值的不确定度对本校准结果的影响根据衰减器的校准报告得知：
u4＝0.08dB
5.相关性
各个不确定度分量之间没有值得考虑的相关性
6.不确定度分量汇总表
i
ui
不确定度来源
标准不确定度
u（x）
标准不确定度分量
u（P）
1
u1
标准功率计测量参
考电平的校准结果的不确定度的影响
0.064dB
0.064dB
2
u2
衰减器的失配误差
对本校准结果的影响
0.016dB
0.016dB
3
u3
功率计的连接及读
数重复性对本校准结果的影响
0.01dB
0.01dB
4
u4
衰减器的衰减值的
不确定度对本校准结果的影响
0.08dB
0.08dB
iiDUT
7.合成标准不确定度
uC（PDUT）＝
uC＝0.104dB
4
2
∑ui
i=1
8.被测量分布的估计在各不确定度分量中，没有一个分量是占优势的分量，且各分量之间相差不大，
因此被测量接近正态分布，设定k＝2，大体对应于95％的置信概率。
9.扩展不确定度
被测量接近正态分布，设定k＝2，大体对应于95％的置信概率，扩展不确定度
U=
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