N8973A噪声系数分析仪的校准

　　N8973A噪声分析仪是一种用于分析噪声频谱和时域特性的仪器，广泛应用于噪声源识别和噪声控制领域。它采用Y因子法测量原理，适用于快速、准确且可重复的噪声系数和增益测量;能够帮助用户评估噪声的强度、频率特性以及对环境或设备的影响。

　　噪声分析仪在日常使用或维护期间，需要定期(标准周期12个月)对其进行校准，以保证其测量数据的可靠性。

　　以下介绍的是N8973A噪声分析仪的校准方法：

　　一、所需标准设备：

　　频率标准、频率计、信号发生器、数字多用表、噪声源、步进衰减器、网络分析仪、10dB定值衰减器。

　　二、校准项目：

　　1、10MHz频率参考准确度;2、输入电压驻波比;3、频率调谐准确度;4、噪声源驱动电压准确度;5、噪声系数量程和准确度;6、增益测量准确度;7、仪器本机噪声系数。

　　三、校准步骤：

　　1、频率参考准确度

　　1) 按上图连接仪器;

　　2) N8973A设为内频标模式，频率计分辨率设为0.1Hz;

　　3) 测量Ref OUT 10MHz并记录。

　　2、输入电压驻波比

　　1) 按频段设置网分 Start freq、Stop freq，选择S11 SWR Power=-30dBm，并进行S11单端口校准。

　　2) 按上图连接网络分析仪与N8973A ，按表格中Fixed freq 设置固定频率，Single sweep。

　　3) 按Restart重启一次扫描，在网分上利用Marker search max 找到SWR最大值并记录，技术指标参照右上表格所示。

　　3、频率调谐准确度

　　1) 按上图连接仪器;

　　2) 仪器设置：信号发生器 CW Power=-70dBm RF out on;

　　N8973A ：Preset to factory 显示结果 噪声功率(plot) Single sweep

　　201 Points units：line 中频增益 If gain on 16dB fixed

　　合成扫频源 CW freq=14MHz N8973A：Center=14MHz Span=8MHz IF BW=4MHz 按Restart 、Auto scale Format：table

　　仪器测量结果显示图形如下

　　3) 用3.5mm软盘把table 存储为 *. CSV 文件，存储到A盘，然后把软盘中数据在PC上导入到excel表格，A列为频率值，B列为线性噪声功率值，在D列中输入公式：D1=SUM(B$1：B1)，并把它复制到D2到D201，在D202输入D202=D201/2，它是半功率值，在D1~D201中找到和D202最接近的点，其对应的A列频率值就是中心频率的测量值。

　　4) 重复以上2)、3)依次对其他频率点进行测试并记录，测试频率点：14MHz、30MHz、60MHz、100MHz、300MHz、600MHz、1000MHz、1500MHz、2000MHz、2996MHz。

　　4、噪声源驱动电压准确度

　　1) 按图连接仪器 3458A设置为DC mode 。

　　2) 分别设置N8973A Noise source state 为on 、off。

　　3) 分别记录测得的驱动电压值。

　　5、噪声系数量程和准确度

　　1) 按图连接仪器，图中用20dB衰减器代替两个10dB衰减器。

　　2) 设置仪器：信号发生器 CW=50MHz power=-34dBm RF out on

　　步进衰减器：0dB N8973A：Center=50MHz 显示结果噪声功率 Single sweep

　　101 Points 表头格式(meter) IF gain 16dB fixed 。

　　3)按Restart 记录测量值，把它作为第一个参考电平 ref 1 ，步进衰减器以1dB步进，从1dB~11dB变化，每次按restart 并记录噪声功率值。

　　4)信号发生器Power=-45dBm 步进衰减器设为0dB Restart 记录噪声功率值，作为ref 2 步进衰减器以1dB步进从1dB~11dB变化，每次Restart 并记录噪声功率值。

　　5)数据处理：

　　标准衰减值计算：

　　0.125dB A1=衰减器1dB时的计量值/8

　　0.5dB A1=衰减器1dB时的计量值/2

　　(1~11dB) A1=衰减器在(1~11dB)时计量值

　　(11~22dB) A1=衰减器在(1~11dB)时计量值+作为第二个参考的11dB

　　实测衰减器值计算：

　　0.125dB A2=1dB时测量的衰减器值/8

　　0.5dB A2=1dB时测量的衰减器值/2

　　(1~11dB) A2=(第一个参考电平值)-(衰减器在(1~11dB)变化时测量噪声值)

　　(11dB~22dB) A2=(第二个参考电平值)-(衰减器在(1~11dB)变化时测量噪声值)+作为第二个参考的11dB

　　6、增益测量准确度

　　1) 按图连接仪器

　　2) 仪器设置：

　　信号发生器 CW=50MHz Power=-46dBm RF out on

　　N8973A Preset Fixed freq=50MHz line scale

　　3)执行IF gain line test IF gain test

　　按Restart 记录71个数值，并将它转化为对数值，每40个分为1组据算出P-P 值偏差，最大值即为增益测量准确度。

　　7、仪器本机噪声系数：

　　1)把噪声源用线缆连接到N8973A上。

　　2)N8973A preset to factory 把噪声源(346系列)背面的ENR输入到N8973A的ENR 表格内并保存，依照被校噪声分析仪频率范围，设置到3GHz即可。设置Noise figure 测量，Single sweep 按Restart Auto scale 记录。测量频点为：10MHz、30MHz、 60MHz、100MHz、300MHz、600MHz、1000MHz、1500MHz、2000MHz、3000MHz。

　　N8973A噪声系数分析仪主要性能指标：

　　频率范围：10MHz~3GHz

　　测量带宽：4MHz、2MHz、1MHz、400kHz、200kHz、100kHz

　　频率稳定度：重复性：〈±2ppm/年

　　温度稳定性：〈±6ppm

　　噪声系数测量范围：0dB~35dB

　　噪声系数测量不确定度：±0.05dB

　　增益测量范围：-20dB~+40dB

　　增益误差：〈0.29dB

　　最大平均点数：999

　　测量速度：〈50ms

　　最大保护输入电平：±20Vdc;±15dBm

　　输入驻波比：〈1.35:1