Применение критерия 4 дБ при определении пригодности измерительной площадки
F.1 Общие положения
В настоящем приложении рассмотрено обоснование значения критерия пригодности ±4 дБ для измерений нормализованного затухания площадки в соответствии с 5.6.
F.2 Анализ погрешностей
В таблице F.1 приведен анализ погрешностей измерения нормализованного затухания площадки в соответствии с 5.6.
Значение критерия пригодности площадки ±4 дБ определяется полной оцененной погрешностью, включающей в себя неопределенность измерений (3 дБ) и дополнительные погрешности, обусловленные несовершенством площадки (1 дБ).
В перечне погрешностей, приведенном в таблице F.1, не учитываются неопределенности, возникающие из-за нестабильности амплитуды генератора сигналов, следящего генератора или усилителей, которые могут использоваться при измерениях, а также потенциальные погрешности методов измерения. Выходной уровень большинства генераторов сигналов и следящих генераторов будет изменяться с течением времени и в зависимости от температуры; коэффициент усиления большинства усилителей изменяется при изменении температуры. Необходимо, чтобы погрешности, обусловленные этими источниками, поддерживались на незначительном уровне, либо их можно было корректировать при проведении измерений, в противном случае площадка может не соответствовать критерию применимости только из-за проблем, связанных с измерительными приборами.
Таблица F.1 - Анализ погрешностей измерения нормализованного затухания площадки
Источник погрешности | Метод дискретных частот | Метод сканирования частоты |
Градуировочный коэффициент передающей антенны*, дБ | ±1 | ±1 |
Градуировочный коэффициент приемной антенны*, дБ | ±1 | ±1 |
Вольтметр, дБ | 0 | ±1,6** |
Аттенюатор, дБ | ±1 | 0 |
Несовершенство площадки, дБ | ±1 | ±1 |
Общая погрешность, дБ | ±4 | ±4,6 |
* На частотах свыше 800 МГц погрешности градуировочных коэффициентов антенн могут достигать значений ±1,5 дБ. ** Из инструкции по эксплуатации. |
Анализ инструкций по эксплуатации некоторых автоматических анализаторов спектра показывает, что если предпринять все возможные меры для исключения или компенсации каждой потенциальной ошибки, остаточные амплитудные погрешности будут равны:
1) ±0,2 дБ - за счет неопределенности;
2) ±1,0 дБ - за счет равномерности* частотной характеристики;
3) ±1,0 дБ - за счет переключений входного аттенюатора;
4) ±0,4 дБ - за счет неопределенности коэффициента усиления по радиочастоте и промежуточной частоте.
_____________
* Соответствует оригиналу. - Примечание изготовителя базы данных.
Общая потенциальная погрешность анализатора спектра может достигать значения ±2,6 дБ. Сюда не входит температурный дрейф, равный ±0,05 дБ/°К.
Опыт свидетельствует, что при проведении измерений с использованием метода замещения значения погрешностей, вызванных неравномерностью частотной характеристики и переключением позиций входного аттенюатора обычно на 1 дБ меньше, чем указанные в перечислениях 2), 3), так что суммарное значение погрешности анализатора спектра, используемого в качестве вольтметра с двумя входными зажимами, будет ±1,6 дБ или менее, в соответствии с таблицей F.1.
При проведении отдельных измерений число погрешностей может возрастать или уменьшаться. Так, например, некоторые типы аттенюаторов имеют абсолютную точность намного ниже, чем другие. Если при измерениях методом сканирования частоты с автоматическим анализатором спектра используется дополнительный внешний аттенюатор, он также может вносить дополнительные погрешности.
В перечень погрешностей не входят погрешности из-за временного и температурного дрейфа коэффициентов усиления, выходных уровней или амплитудных характеристик оборудования, используемого при измерении. Но такие погрешности могут существовать, и для того чтобы их избежать, необходимо принимать меры для более быстрого выполнения измерений.
На практике все описанные выше погрешности редко имеют один и тот же знак. Соответствие критерию ±4 дБ для хорошо сконструированной и расположенной площадки может реально допускать аномальное отклонение конкретной площадки от идеальной не более чем ±1 дБ.