【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于屏蔽效能测试的，具体涉及一种线缆屏蔽效能测量装置、方法及不确定度评定方法。
技术介绍
1、线缆是射频领域实现模块级到系统级导电互联的核心组件，确保信号精确、低损、高效的传输。线缆通常是由导体和介质构成，信号传输的过程中不可避免的存在泄露。对于天线测量系统、雷达散射截面测量系统等涉及空间电磁波的传输的测量系统而言，对系统的底噪有较高的要求，从而对大量使用的连接线缆的屏蔽效能有较高的要求。线缆的屏蔽效能的测试主要包括功率吸收钳法、电流探头注入法、屏蔽室天线法、混响室法、gtem小室法等。
2、在众多线缆屏蔽效能的测量方法中，混响室法充分利用内部电磁场各向统计均匀的特点，对线缆的布置、定位要求不高，是一种操作简单可靠的测量方法。且由于电磁混响室法中的激励信号能够从各个不同的角度、位置和极化施加到被测线缆上，因此其屏蔽效能评价能够具有更好的全面新。如图1所示，国际标准iec61726-1999专门给出了基于混响室方法的线缆附件、线缆、接头以及无源毫米波部件的屏蔽效能测量方法。
3、控制频率综合器(或信号源)将特定频率的信号功率(pinj)通过发射天线馈到混响室腔体内，腔室内的特定点场强功率通过参考天线接收后被频谱仪接收(pref)。馈入功率(pinj)与接收功率(pref)之比是腔体的插入损耗。插入损耗与频率密切相关，也取决于腔体的品质因数。
4、被测器件(dut)暴露在几乎均匀的各向同性电磁场中，dut感应到的信号电平被频谱仪接收(pdut)。屏蔽衰减由如下公式进行计算：
6、或
7、
8、其中，pdut为耦合到dut的功率，pref为耦合到参考天线的功率，pinj为馈入到混响室腔体的功率，δins为混响室的插入损耗。
9、然而，现有技术的缺点如下：
10、①未明确dut的测试区间在工作区，通常只有在工作区内，才能认为电磁场强均匀，即电磁波均匀且各向同性分布；在靠近腔体的边界上，场强并不是均匀的；同样涉及到混响室插入损耗计算的参考天线也需要放置到工作区内，也没有明确。
11、②上述屏蔽衰减的计算公式中，dut的接收功率比较小(同轴线缆的屏蔽一般在60db以上)，参考天线的接收功率比较大，这样频谱仪会在一个很大动态范围内测量功率，频谱仪的线性度对测量结果的影响比较大；
12、③测量dut时匹配负载(50ω)接在腔体外部，这需要两根连接线缆连接dut的两端，增大了连接线缆的泄露本身对屏蔽衰减测量的影响。
13、④未提供对屏蔽衰减测量结果进行不确定度分析的方法，未能确认测量结果的准确可靠性。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种线缆屏蔽效能测量装置、方法及不确定度评定方法，旨在解决上述的问题。
2、本专利技术主要通过以下技术方案实现：
3、一种线缆屏蔽效能测量装置，包括控制端、频谱仪、信号源以及设置在混响室内的发射天线、第一搅拌桨、第二搅拌桨、工作区，所述工作区内部设置有待测线缆、匹配负载、屏蔽校准件；所述工作区的一侧设置有频谱仪和信号源，且另一侧设置有第一搅拌桨和发射天线，且下方设置有第二搅拌桨；所述信号源通过射频线缆与发射天线连接，且发射天线口面背对工作区，以避免直射工作区；所述频谱仪通过射频线缆与工作区连接；所述控制端通过控制线分别与信号源、频谱仪、第一搅拌桨、第二搅拌桨连接。
4、本专利技术主要通过以下技术方案实现：
5、一种线缆屏蔽效能测量方法，采用上述的测量装置进行，包括以下步骤：
6、步骤s100：将匹配负载通过射频线缆与频谱仪连接，完成一次频点测量，测量结果记为pmeas_match；
7、步骤s200：将待测线缆的一端连接匹配负载，且另一端通过射频线缆与频谱仪连接，完成一次频点测量，测量结果记为{pmeas_dut,max}f；
8、步骤s300：判断是否pmeas_dut-pmeas_match≥10db，若是，则进入步骤s400，否则需要对接收的射频线缆做特殊屏蔽处理，或是更换接收端的射频线缆；
9、步骤s400：将一个屏蔽校准件的一端连接匹配负载，且另一端通过射频线缆与频谱仪连接，完成一次频点测量，测量结果记为{pmeas_cal1,max}f；
10、步骤s500：更换屏蔽校准件，且将新的屏蔽校准件的一端连接匹配负载，另一端通过射频线缆与频谱仪连接，完成一次频点测量，测量结果记为{pmeas_cal2,max}f；
11、步骤s600：按照以下公式计算待测线缆的屏蔽衰减：
12、as_m1＝(pmeas_dut,max-pmeas_cal1,max)+as_cal1
13、as_m2＝(pmeas_dut,max-pmeas_cal2,max)+as_cal2
14、as＝(as_m1+as_m2)/2
15、其中，as_cal1、as_cal2分别为步骤s400和步骤s500中屏蔽校准件的屏蔽衰减值，
16、as_m1、as_m2分别为步骤s400和步骤s500中用屏蔽校准件做参考，待测线缆的屏蔽衰减值；
17、as为屏蔽衰减值as_cal1、as_cal2的平均值，作为最终的待测线缆的屏蔽衰减值。
18、为了更好地实现本专利技术，进一步地，所述步骤s300和步骤s400中的两个屏蔽校准件，其中一个屏蔽校准件的屏蔽衰减值大于待测线缆的屏蔽衰减值，另一个屏蔽校准件的屏蔽衰减值小于待测线缆的屏蔽衰减值。
19、为了更好地实现本专利技术，进一步地，所述频点测量包括以下步骤：
20、步骤a1：通过控制端使第一搅拌桨、第二搅拌桨转到一个位置；
21、步骤a2：通过控制端设定信号源特定的频率、功率；
22、步骤a3：通过控制端控制频谱仪接收到以步骤a2中设置的频率为中心的一个扫频带宽内的峰值电平，记为pmeas；
23、步骤a4：重复步骤a2-步骤a3，遍历所有需要测量的频点{pmeas}f；
24、步骤a5：重复步骤a1-步骤a4，遍历所有需要测量的第一搅拌桨、第二搅拌桨的桨叶位置，取每个频点测量结果的最大值，得到{pmea,max}f，完成一次频点测量。
25、本专利技术主要通过以下技术方案实现：
26、一种不确定度评定方法，采用上述的方法进行，包括频谱仪游标电平读数准确度、接收线缆的稳幅特性、混响室工作区的均匀性、测量重复性引入的不确定度分量u1、u2、u3、u4；合成不确定度为：
27、
28、其中：c为灵敏度系数；
29、扩展不确定度为：
30、u＝k*uc
31、其中，k＝2。
32、为了更好地实现本专利技术，进一步地，所述频谱仪游标电平读数准确度引入的不确定度分量u1为：
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【技术保护点】
1.一种线缆屏蔽效能测量装置，其特征在于，包括控制端、频谱仪、信号源以及设置在混响室内的发射天线、第一搅拌桨、第二搅拌桨、工作区，所述工作区内部设置有待测线缆、匹配负载、屏蔽校准件；所述工作区的一侧设置有频谱仪和信号源，且另一侧设置有第一搅拌桨和发射天线，且下方设置有第二搅拌桨；所述信号源通过射频线缆与发射天线连接，且发射天线口面背对工作区，以避免直射工作区；所述频谱仪通过射频线缆与工作区连接；所述控制端通过控制线分别与信号源、频谱仪、第一搅拌桨、第二搅拌桨连接。
2.一种线缆屏蔽效能测量方法，采用权利要求1所述的测量装置进行，其特征在于，包括以下步骤：
3.根据权利要求2所述的一种线缆屏蔽效能测量方法，其特征在于，所述步骤S300和步骤S400中的两个屏蔽校准件，其中一个屏蔽校准件的屏蔽衰减值大于待测线缆的屏蔽衰减值，另一个屏蔽校准件的屏蔽衰减值小于待测线缆的屏蔽衰减值。
4.根据权利要求2或3所述的一种线缆屏蔽效能测量方法，其特征在于，所述频点测量包括以下步骤：
5.一种不确定度评定方法，采用权利要求2-4任一项所述的方法进行，
6.根据权利要求5所述的一种不确定度评定方法，其特征在于，所述频谱仪游标电平读数准确度引入的不确定度分量u1为：
7.根据权利要求6所述的一种不确定度评定方法，其特征在于，所述频谱仪游标电平读数准确度引入的不确定度的灵敏度系数为1.23。
8.根据权利要求5所述的一种不确定度评定方法，其特征在于，所述接收线缆的稳幅特性引入的不确定度分量u2为：
9.根据权利要求8所述的一种不确定度评定方法，其特征在于，所述接收线缆的稳幅特性、混响室工作区的均匀性、测量重复性引入的不确定度的灵敏度系数均为1。
...【技术特征摘要】
1.一种线缆屏蔽效能测量装置，其特征在于，包括控制端、频谱仪、信号源以及设置在混响室内的发射天线、第一搅拌桨、第二搅拌桨、工作区，所述工作区内部设置有待测线缆、匹配负载、屏蔽校准件；所述工作区的一侧设置有频谱仪和信号源，且另一侧设置有第一搅拌桨和发射天线，且下方设置有第二搅拌桨；所述信号源通过射频线缆与发射天线连接，且发射天线口面背对工作区，以避免直射工作区；所述频谱仪通过射频线缆与工作区连接；所述控制端通过控制线分别与信号源、频谱仪、第一搅拌桨、第二搅拌桨连接。
2.一种线缆屏蔽效能测量方法，采用权利要求1所述的测量装置进行，其特征在于，包括以下步骤：
3.根据权利要求2所述的一种线缆屏蔽效能测量方法，其特征在于，所述步骤s300和步骤s400中的两个屏蔽校准件，其中一个屏蔽校准件的屏蔽衰减值大于待测线缆的屏蔽衰减值，另一个屏蔽校准件的屏蔽衰减值小于待测线缆的屏蔽衰减值。
4.根据权利要求2或3所...
【专利技术属性】
技术研发人员：杜微，黄玉璐，刘科，袁雪蒂，郭晓涛，潘春霞，刘天鑫，
申请(专利权)人：成都飞机工业集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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