频谱分析仪检定规程
目 录：
1 范围 ............................................................................................................................. 2 2 概述 ............................................................................................................................. 2 3 计量器具控制 ............................................................................................................... 2
3.1 首次检定、后续检定和使用中检验 ...................................................................... 2
3.2 检定条件 ............................................................................................................ 2 3.3 检定用设备 ......................................................................................................... 2 4 检定项目和检定方法 .................................................................................................... 4
4.1 外观及工作正常性检查 ....................................................................................... 4 4.2 参考频率的检定 .................................................................................................. 4 4.3 频率读数准确度的检定 ....................................................................................... 5 4.4 游标计数准确度的检定 ....................................................................................... 5 4.5 扫频宽度的检定 .................................................................................................. 6 4.6 噪声边带的检定 .................................................................................................. 7 4.7 系统相关边带的检定 ........................................................................................... 8 4.8 剩余调频的检定 .................................................................................................. 9 4.9 扫描时间的检定 ................................................................................................11 4.10 显示刻度保真度的检定.................................................................................... 12 4.11 输入衰减器开关/切换不确定度的检定.............................................................. 14 4.12 参考电平准确度的检定.................................................................................... 15 4.13 分辨率带宽转换不确定度的检定...................................................................... 16 4.14 绝对幅度准确度（参考设置）的检定 .............................................................. 17 4.15 完整的绝对幅度准确度的检定 ......................................................................... 19 4.16 分辨率带宽准确度的检定 ................................................................................ 20 4.17 频率响应的检定 .............................................................................................. 21 4.18 其他输入相关杂散相应的检定 ......................................................................... 23 4.19 杂散响应（包括三阶交调失真与二次谐波失真）的检定 .................................. 26 4.20 增益压缩的检定 .............................................................................................. 30 4.21 平均显示噪声电平的检定 ................................................................................ 31 4.22 剩余响应的检定 .............................................................................................. 33 4.23 快速时域幅度准确度的检定............................................................................. 34 4.24 跟踪发生器绝对幅度和游标准确度的检定（只针对选件1DN/1DQ） ............... 35 4.25 跟踪发生器电平平坦度的检定 ......................................................................... 35
1 范围
本规程适用于新制造、使用中和修理调整后，频率分析范围在30H z-26.5G Hz的
频谱分析仪的检定。本规程以Angilent ESA系列为例，其它型号的频谱分析仪可参照执行。 2 概述
频谱分析仪是一种带有显示装置的超外差接收设备，由预选器、扫频本振、混频、 中放、滤波、检波、放大、显示等部分组成。主要用于频谱分析，也可用于测量频率、 电平、增益、衰减、调制、失真、抖动等，是通信、广播、电视、雷达、宇航等技术领 域中不可缺少的仪器。 3 计量器具控制
3.1 首次检定、后续检定和使用中检验
首次检定是对用户新购置的、或制造厂新生产的频谱分析仪进行的检定。首次检定 结果应确定各项计量性能是否满足说明书中给定的相应技术指标。
后续检定包括有效期内的检定、周期检定以及修理后的检定。后续检定时，测量仪 上应具有上次的检定标记和检定证书。后续检定后，各项性能指标如变化不大，允许用 户按检定结果使用。 3.2 检定条件
3.2.1 环境条件
3.2.1.1 温度:(10—30)'C，检定期间温度波动小于2℃。 3.2.1.2 相对湿度:(65士15)%。
3.2.1.3 交流供电电源:(220士4) V, (50士5) Hz。
3.2.1.4 周围无影响正常检定工作的电磁干扰和机械振动。 3.3 检定用设备 3.3.1 频率计数器
频率测量范围：10MHz士100Hz 分辨力：0.01Hz 3.3.2 频率标准
频率：10MHz 准确度：< <1?10 -9/天 3.3.3 功率计及功率探头
频率范围：10MHz—26.5GHz
功率测量范围及准确度：（-70—+30）dBm，士1.2%
分辨率：0.01dB
3.3.4 低通滤波器
频率：50MHz，300MHz，1GHz，1.8GHz，4.4GHz 3.3.5 函数发生器
频率范围：0.1Hz—15MHz
频率准确度：士0.02% 波形：三角波，方波，正弦波 3.3.6 RF合成信号发生器
频率范围：100kHz—1500MHz 输出电平范围：（-35—+16）dBm SSB噪声：<-120dBc/Hz(偏离载频20kHz) 3.3.7 有外AM功能的合成扫频器（2台）
频率范围：10MHz—26.5GHz
频率准确度：士0.02%
输出电平范围：（-40—+16）dBm 3.3.8 信号发生器（选件BAH）
频率范围：900MHz—1800MHz 电平范围：（-30—0）dBm
相位误差：<0.5° 频率误差：<2.5Hz 3.3.9 数字万用表
输入阻抗：≥10MΩ
准确度：士10mV 3.3.10 双通道示波器
带宽：DC—100MHz
垂直刻度：0.5V—5V/Div
测量功能：脉冲宽度，时间间隔
Delta-T测量准确度：<450ps（200ns/div） 3.3.11 宽偏频相位噪声信号发生器
频率范围：1GHz士1MHz 电平范围：0dBm士5dB
相位噪声：??131 dBc/Hz （频偏100 kHz）
??145 dBc/Hz （频偏1 MHz） ??147 dBc/Hz （频偏5 MHz） ??149 dBc/Hz （频偏10 MHz）
3.3.12 频谱分析仪
频率范围：100kHz —7GHz
电平准确度：<士1.8dB (100kHz—3.0GHz) 频率准确度：<士10kHz @7GHz 3.3.13 衰减器
3.3.13.1步进1dB衰减器
衰减范围：0—11dB
频率范围：50MHz士1MHz 准确度：士0.010dB 3.3.13.2步进10dB衰减器
衰减范围：0—110dB
频率范围：50MHz士1MHz
准确度：士0.020dB（0—40dB），士0.065dB（50—100dB），士0.075dB（110dB）。 3.3.13.3 10dB固定衰减器
频率范围：DC—3GHz 3.3.13.4 6dB固定衰减器
频率范围：50MHz士1MHz VSWR：1.1：1@50MHz 3.3.13.5 20dB固定衰减器 频率范围：100kHz—3GHz VSWR：1.2：1@≤3GHz 3.3.14 功分器
频率范围：9kHz—26.5GHz 标称插入损耗：6dB 输出跟踪：<0.25dB
等效输出驻波比：1.22：1 3.3.15 定向耦合器
频率范围：2GHz—15GHz 定向性：>16dB
最大VSWR：1.35：1
传输臂损耗标称值：<1.5dB 耦合臂损耗标称值：10dB
3.3.16 50Ω负载，BNC连接线，转接头，电缆等。 4 检定项目和检定方法
4.1 外观及工作正常性检查
4.1.1 被检频谱分析仪应带有必要附件、说明书及前次检定证书。
4.1.2 被检频谱分析仪各按键、开关、旋钮、连结器应安装牢固，通断分明，转换清 晰，旋转灵活，定位正确，无影响正常工作的机械损伤。
4.1.3 被检仪器通电后能正常工作，有清晰的显示。中心频率、扫频宽度、分辨力带 宽、视频带宽、平均功能、输人衰减、参考电平、扫描时间、游标功能、电平显示线等 各项功能正常。
4.1.4 仪器按规定预热后，进入System, Alignments, Align Now, All进行自校准（有校准信号源的频谱仪将校准输出经专用校准电缆接到输人端进行全自校)。
4.1.5 确认仪器输入端口是50Ω还是75Ω，选择相应的线缆和接头，以免损坏仪器端口。 4.2 参考频率的检定
4.2.1 如图1所示连接仪器。 4.2.2 频率计置最高分辨率。
4.2.3 记录频率计读数f0于报告相应表格。
图1 参考频率检定
*以下只针对ESA系列频谱仪（没有选件1D5）
4.2.4 设置频谱仪进入System, Alignments, Timebase, Fine，记录功能框中的数字a1。 4.2.5 按↑（向上）键调整功能框中的数字到a1+1，记录频率计读数f+1。 4.2.6 按↓（向下）键调整功能框中的数字到a1﹣1，记录频率计读数f—1。 4.2.7 记录f+1﹣ f0与f0﹣f—1中较大值为fmax。
4.2.8 按公式（1）计算参考频率可设置性，记录于报告相应表格，Preset仪器。
S=fmax/2 （1）
*以下只针对ESA系列频谱仪（有选件1D5）
4.2.9 频谱仪关机冷却1小时后开机，开机5分钟后记录频率计读数f5，开机15分钟后记录频率计读数f15，开机60分钟后再记录频率计读数f60。
4.2.10 按公式（2）和（3）计算5分钟和15分钟预热误差（ppm），并记录于报告相应表格。
5分钟预热误差=（f5﹣f60）/10 （2） 15分钟预热误差=（f15﹣f60）/10 （3）
4.3 频率读数准确度的检定 4.3.1如图2所示连接仪器，一定把分析仪10MHz输出连接到扫频器（信号发生器）10MHz
输入端口。
图2 频率读数准确度
4.3.2 Preset扫频器（信号发生器），根据频谱仪频率范围设置扫频器（信号发生器）连
续波中心频率：
CW, 1.490 GHz (Agilent E4401B and E4411B) CW, 1.5 GHz (其他)
设置发射电平：POWER LEVEL, –10 dBm 4.3.3 设置频谱仪中心频率及扫频宽度：
FREQUENCY, 1.490 GHz (Agilent E4401B and E4411B) FREQUENCY, 1.5 GHz (其他)
SPAN, 20 MHz
按Peak Search (or Search)，记录峰值频率fu。
4.3.4 按照报告中的标准频率和扫频宽度设置扫频器（信号发生器）和频谱仪，重新测量并记录数据。
4.3.5 按公式（4）计算频率读数误差Delta，并记录于报告相应表格。
Delta=fu﹣fs （4）
式中：fs——设定的标准频率值。 4.4 游标计数准确度的检定 4.4.1 仪器连接仍按图2。
4.4.2 Preset频谱仪，扫频器（信号发生器）设置不变，频谱仪参数设置如下：
FREQUENCY, 1.490 GHz (Agilent E4401B and E4411B) FREQUENCY, 1.5 GHz (其他)