style="width:6.96672in;height:3.49998in" />频率控制装置 被测频率源 频率测量仪器
本文是学习GB-T 35002-2018 微波电路 频率源测试方法. 而整理的学习笔记,分享出来希望更多人受益,如果存在侵权请及时联系我们
本标准规定了微波电路频率源的电参数测试方法。
本标准适用于微波电路频率源，包括直接模拟合成源、直接数字合成源、间接模拟合成源和间接数
字合成源，其他产品可参照使用。
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文
件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB/T 17573—1998 半导体器件 分立器件和集成电路 第1部分：总则
下列术语和定义适用于本文件。
3.1
输出频率 output frequency
fo
频率源输出信号的频率值。
3.2
频率步进 frequency step size
fstep
频率源相邻两个输出频率之差的绝对值，即最小可分辨频率间隔。
3.3
频率时间稳定度 frequency time stability
.
频率源在规定条件下，规定时间内输出频率的变化程度。
3.4
频率温度稳定度 frequency temperature stability
Sr
频率源在规定条件下，输出频率随温度的变化程度。
3.5
频率准确度 frequency accuracy
A
频率源的实测输出频率与标称输出频率之间的一致程度。
3.6
输出功率 output power
。
GB/T 35002—2018
频率源输出信号的功率值。
3.7
输出功率平坦度 output power flatness
△P。
频率源在输出频率范围内的最大输出功率与最小输出功率的差值。
3.8
功率温度稳定度 power temperature stability
△Pr
频率源在规定条件下，规定温度范围内的输出功率变化程度。
3.9
谐波抑制度 harmonic rejection
Rm
频率源输出端所测得的载波功率和最大谐波功率之比。
3.10
杂波抑制度 spurious rejection
R
频率源输出端所测得的载波功率和与载波频率成非谐波关系的最大离散频谱功率之比。
3.11
单边带相位噪声 single side band phase noise
f(f)
在偏离载波频率f 处，1 Hz 带宽内噪声功率与载波功率的比值。
3.12
跳频时间 frequency conversion time
tp
在规定条件下，频率源从一个频率变到另一个频率需要的最大时间。
3.13
功率耗散 power dissipation
Ps
在规定条件下，频率源消耗的功率。
除另有规定外，所有测试应在温度为25℃±3℃,相对湿度为20%～80%,气压为86
kPa~
106 kPa下进行。测试环境应无影响结果准确性的机械振动和电磁干扰。
仲裁试验的标准大气条件为：温度25℃±1℃、相对湿度48%～52%,气压86 kPa～106
kPa。
测试设备要求如下：
a) 测试设备应经过检定、校准合格，并在计量有效期内；
b) 测试设备的量程和精度应满足测试要求；
c) 测试设备应良好接地；
d)
测试参数的容差与测试设备精度的比值不小于10:1;特殊情况下，不小于4:1;
e)
恒温箱工作区内的任一点的温度，在任何时间内偏离参考点不超过±3℃或士3%,取其大值。
GB/T 35002—2018
其他要求如下：
a)
应按被测件要求进行加电，并按照测试设备说明书规定的预热时间充分预热，如说明书没有规
定预热时间， 一般预热30 min;
b) 测试采用的电源电压、纹波及电源噪声电平等应满足测试要求；
c) 测试人员应经过专业技术培训，并严格按照相关操作规程进行操作；
d) 当操作静电敏感器件时，应遵守GB/T 17573—1998第IX篇中的注意事项。
频率源测试过程中，应注意如下事项：
a) GB/T 17573—1998第VⅡ篇第1章列出的一般注意事项；
b)
应注意使用低纹波直流电源并在测试频率下对所有偏置电源电压充分去耦(如并接10
μF 电容);
c) 本标准中电路图所示的测试系统的输入输出阻抗为50Ω;
d) 对于未封装频率源，应使用合适的测试夹具进行测试；
e)
本标准中的频率源有点频频率源和跳频频率源两种，点频频率源的输出频率为一个固定点，跳
频频率源的输出频率为频率范围。
在规定的条件下，测试频率源输出信号的频率或频率范围。
测试框图见图1。
style="width:6.96672in;height:3.49998in" />频率控制装置
被测频率源 频率测量仪器
V A
偏置条件
注1:频率控制装置只在测试跳频频率源时使用。
注2:测试得到频率源的谐波或杂波响应可以忽略不计。
图 1 输出频率测试框图
应按以下步骤进行测试：
a) 按图1连接测试系统，给被测频率源施加规定的偏置条件，并进行预热；
GB/T 35002—2018
b) 对于点频频率源，用频率测量仪器读出输出频率；
c)
对于跳频频率源，设置频率控制装置，通过频率测量仪器读取被测频率源的最高输出频率fH
和最低输出频率f.。
相关文件中应规定以下条件：
a) 环境或参考点温度；
b) 偏置条件。
在规定的条件下，测试跳频频率源的输出信号的最小可分辨频率间隔。
测试框图见图1。
应按以下步骤进行测试：
a) 按图1连接测试系统，给被测跳频频率源施加规定偏置条件，并进行预热；
b)
设置频率控制装置，使被测频率源输出一个频率信号，通过频率测量仪器读取输出频率fi;
c)
设置频率控制装置，改变被测频率源输出频率，使其增加一个最小频率步进值，通过频率测量
仪器读取输出频率 f₂;
d) 按式(1)计算频率步进 fspp:
fse=f₂ fi …………………… (1)
式中：
f₁— 频率1测试值，单位为兆赫兹(MHz);
f₂— 频率2测试值，单位为兆赫兹(MHz)。
相关文件中应规定以下条件：
a) 环境或参考点温度；
b) 偏置条件。
在规定条件下，测试频率源在规定时间内输出频率的变化情况。
测试框图见图1。
应按以下步骤进行测试：
GB/T 35002—2018
a)
按图1所示连接测试系统，给被测频率源施加规定偏置条件，并进行预热；
b)
在规定时间内，在每个规定时间间隔用频率测量仪器测试被测频率源的输出频率，记录测得的
最高输出频率 fmax和最低输出频率 fmin;
c) 按式(2)计算得到频率源的频率时间稳定度S:
style="width:3.0134in;height:0.69344in" /> …………………… (2)
式中：
fmx—-
频率源在规定条件下、规定时间内测试得到的最高输出频率，单位为兆赫兹(MHz);
fmin——
频率源在规定条件下、规定时间内测试得到的最低输出频率，单位为兆赫兹(MHz);
f - 频率源在规定条件下的标称输出频率，单位为兆赫兹(MHz)。
d)
被测频率源为跳频频率源时，设置频率控制装置，使跳频频率源的输出频率为规定值，按步骤
a) 、b) 、c)分别测试规定输出频率范围内的频率时间稳定度。
相关文件中应规定以下条件：
a) 环境或参考点温度；
b) 偏置条件；
c) 时间；
d) 时间间隔；
e) 输出频率(跳频频率源)。
在规定的条件下，测试频率源的输出频率在规定温度范围内的变化程度。
测试框图见图2。
style="width:8.06667in;height:4.29375in" />
注1:频率控制装置只在测试跳频频率源时使用。
注2:测试得到频率源的谐波或杂波响应可以忽略不计。
图 2 频率温度稳定度测试框图
GB/T 35002—2018
应按以下步骤进行测试：
a) 按图2所示连接测试系统，给被测频率源施加规定偏置条件，并进行预热；
b)
将被测频率源置于恒温箱内，设置恒温箱的温度，恒温后保持规定的时间，用频率测量仪器测
试该温度下的输出频率；
c)
将恒温箱设置为其他温度，恒温后保持规定的时间，用频率测量仪器测试对应温度下的输出频
率。对全部温度点进行测试后，找到最高频率值 frmx 和最低频率值frmi;
d) 按式(3)计算得到频率源的频率温度稳定度 Sr:
style="width:3.2933in;height:0.68002in" /> (3)
式 中 ：
frmax——
频率源在规定条件下、规定温度范围内测得的最高输出频率，单位为兆赫兹(MHz);
frmin—
频率源在规定条件下、规定温度范围内测得的最低输出频率，单位为兆赫兹(MHz);
f - 频率源在规定条件下的标称输出频率，单位为兆赫兹(MHz)。
e)
对于跳频频率源，设置频率控制装置，改变被测频率源输出频率为规定值，按步骤
a) 、b) 、c)、
d) 分别测试规定输出频率范围内的频率温度稳定度。
相关文件中应规定以下条件：
a) 环境或参考点温度；
b) 偏置条件；
c) 温 度 ；
d) 恒温保持时间；
e) 输出频率范围(跳频频率源)。
在规定的条件下，测试频率源的输出频率与标称输出频率之间的一致程度。
测试框图见图1。
应按以下步骤进行测试：
a)
按图1所示连接测试系统，给被测微波频率源施加规定的偏置条件，并进行预热；
b) 设置被测频率源的输出频率为标称输出频率f;
c) 用频率测量仪器读取规定条件下频率源输出频率fo;
d) 按照式(4)计算得到频率源的频率准确度 A:
style="width:1.45329in;height:0.67342in" />
…………… … (
4)
式 中 ：
fo—- 频率源在规定条件下测试得到的输出频率，单位为兆赫兹(MHz);
GB/T 35002—2018
f— 频率源在规定条件下的标称输出频率，单位为兆赫兹(MHz)。
相关文件中应规定以下条件：
a) 环境或参考点温度；
b) 偏置条件；
c) 标称输出频率或标称输出频率范围(跳频频率源)。
在规定的条件下，测试频率源的输出功率。
测试框图见图3。
style="width:6.89375in;height:3.46667in" />
注 1 : 频率控制装置只在测试跳频频率源时使用。
注 2 : 测试得到频率源的谐波或杂波响应可以忽略不计。
图 3 输出功率测试框图
应按以下步骤进行测试：
a) 按图3连接测试系统，给被测频率源施加规定偏置条件，并进行预热；
b)
对于点频频率源，设置被测试频率源输出频率为规定值；用功率计测试频率源的输出功率
值 Po;
c)
对于跳频频率源，设置频率控制装置，使频率源输出频率为规定值，用功率计测试频率源的输
出功率值 P。。
相关文件中应规定以下条件：
a) 环境或参考点温度；
b) 置条件；
c) 输出频率或输出频率范围(跳频频率源)。
GB/T 35002—2018
在规定的条件下，测试跳频频率源的输出功率平坦度。
测试框图见图3。
应按以下步骤进行测试：
a)
按图3所示连接测试系统，给被测跳频频率源施加规定偏置条件，并进行预热。
b)
在规定的输出频率范围内，设置频率控制装置使得被测试频率源的输出频率连续变化，用功率
计测试输出功率，得到频率源最大输出功率Po(max)和最小输出功率Po(min)。
c) 按照式(5)计算得到功率平坦度△P。:
△P。=Po(max)—Po(min) …………………… (5)
式中：
Po(mx)——频率源在规定条件下的最大输出功率，单位为分贝毫瓦(dBm);
Po(mim)— 频率源在规定条件下的最小输出功率，单位为分贝毫瓦(dBm)。
相关文件中应规定以下条件：
a) 环境或参考点温度；
b) 偏置条件。
在规定条件下，测试频率源在规定温度范围内输出功率的变化量。
测试框图见图4。
GB/T 35002—2018
style="width:7.92661in;height:5.04658in" />恒温箱
频率控制装置
被测频率源
功率计
V A
偏置条件
注1:频率控制装置只在测试跳频频率源时使用。
注2:测试得到频率源的谐波或杂波响应可以忽略不计。
图 4 功率温度稳定度测试框图
应按以下步骤进行测试：
a)
将被测频率源放置到恒温箱内，设置恒温箱温度，按图4所示连接测试系统，给被测微波频率
源施加规定偏置条件，恒温后保持规定的时间；
b) 用功率计测试当前温度下的输出功率；
c)
将恒温箱温度设置为其他的规定温度，恒温后保持规定时间，测试该温度下的输出功率值；依
次测试其他规定温度下的输出功率值。记录下各温度下对应的最大输出功率
Pr(max)和最小 输出功率 PT(mi);
d) 按式(6)计算微波频率源的功率温度稳定度△P:
△Pr=PT(max—PT(min) …………………… (6)
式中：
PT(mx)-—
频率源在规定温度范围内输出的最大输出功率，单位为分贝毫瓦(dBm);
PT(min)——频率源在规定温度范围内输出的最小输出功率，单位为分贝毫瓦(dBm)。
e) 对于跳频频率源，设置频率控制装置，使频率源输出频率为规定值，按步骤
a)、b)、c)、d)分别
测试规定输出频率的功率温度稳定度。
相关文件中应规定以下条件：
a) 环境或参考点温度；
b) 偏置条件；
c) 温度；
d) 恒温保持时间；
e) 输出频率范围(跳频频率源)。
GB/T 35002—2018
在规定的条件下，测试频率源的谐波抑制度，即频率源输出端所测得的载波功率和最大谐波功率
之比。
测试框图见图1。
应按以下步骤进行测试：
a)
按图1所示连接测试系统，给被测频率源施加规定偏置条件，并对频率源进行预热；
b) 适当设置频谱仪幅度和带宽，使频率源输出载波和n
阶谐波分量完整呈现在频谱仪显示窗口 内，分别记录载波功率P₁
和最大谐波分量功率Pxmax;
c) 按照式(7)计算得到谐波抑制度Rm:
Rm=Pi Pxmax …………………… (7)
式中：
P₁ — 载波(或需要的)频率的输出功率，单位为分贝毫瓦(dBm);
Prmax— 最大谐波频率的功率，单位为分贝毫瓦(dBm)。
d)
当频率源为跳频频率源时，通过频率控制装置改变输出频率至规定值，按步骤
a)、b)、c)分别
测试规定输出频率的谐波抑制度。
注：当频率源由m 倍频或n 分频实现时，谐波应包含m/n 次分谐波，m≠n。
相关文件中应规定以下条件：
a) 环境或参考点温度；
b) 偏置条件；
c) 输出频率范围(跳频频率源)。
5.10.1 目的
在规定的条件下，测试频率源的杂波抑制度，即输出端所测得的载波功率和与载波频率成非谐波关
系的最大离散频谱功率之比。
5.10.2 测试框图
测试框图见图1。
5.10.3 测试步骤
应按以下步骤进行测试：
a)
按图1所示连接测试系统，给被测频率源施加规定偏置条件，并对频率源进行预热；
b)
适当设置频谱仪幅度和带宽，使频率源输出载波和杂波分量完整呈现在频谱仪显示窗口内，分
GB/T 35002—2018
别记录载波功率P₁ 和除谐波外最大杂波分量功率Ps;
c) 按照式(8)计算得到杂波抑制度R:
Ri=P₁ Ps ……… ………… (8)
式中：
P₁- 载波频率的输出功率，单位为分贝毫瓦(dBm);
Ps— 除谐波外，杂波的最大功率，单位为分贝毫瓦(dBm)。
d)
当频率源为跳频频率源时，通过频率控制装置改变输出频率至规定值，按步骤
a)、b)、c)分别
测试规定输出频率的杂波抑制度。
5.10.4 规定条件
相关文件中应规定以下条件：
a) 环境或参考点温度；
b) 偏置条件；
c) 输出频率范围(跳频频率源)。
5.11.1 目的
在规定的条件下，测试单边带相位噪声，即在偏离载波频率f 处，1 Hz
带宽内噪声功率与载波功率
的比值。
5.11.2 测试方法
5.11.2.1 通则
以下给出两种测试方法：
——测试方法1,频谱分析测试法；
测试方法2,相位噪声测试系统测试法。
5.11.2.2 测试方法1
5.11.2.2.1 测试框图
测试框图见图1。
5.11.2.2.2 测试步骤
应按以下步骤进行测试：
a)
按图1所示连接测试系统，给被测频率源施加规定偏置条件，并对频率源进行预热；
b)
将频率源输出载波频率置于频谱仪中央且幅度不超过显示范围，测试得到载波频率输出功
率 Po;
c)
为了与偏离频率比较，调整频谱仪的分辨带宽应足够小，用频谱测试得到规定偏移频率的单边
带噪声功率PssB;
d) 根据式(9)计算得到单边带相位噪声f(f):
f(f)=PssB-P 。 …………………… (9)
式中：
P。 —— 载波频率输出功率P。,单位为分贝毫瓦(dBm);
GB/T 35002—2018
Pssp— 偏离输出频率f。规定频率处的噪声功率电平，单位为分贝毫瓦(dBm)。
e)
当频率源为跳频频率源时，通过频率控制装置改变输出频率为规定值，按步骤
a)、b)、c)、d)分 别测试规定输出频率的相位噪声。
5.11.2.2.3 规定条件
相关文件应规定如下条件：
a) 环境或参考点温度；
b) 偏置条件；
c) 偏移频率；
d) 输出频率范围(跳频频率源)。
5.11.2.3 测试方法2
5.11.2.3.1 测试框图
测试框图见图5。
style="width:8.67332in;height:4.31992in" />频率控制装置
V A
偏置条件
注 1 : 频率控制装置只在测试跳频频率源时使用。
注 2 : 测试得到频率源的谐波或杂波响应可以忽略不计。
图 5 单边带相位噪声测试框图(测试方法2)
5.11.2.3.2 测试步骤
应按以下步骤进行测试：
a)
按图5所示连接测试系统，给被测频率源施加规定偏置条件，并对频率源进行预热；
b) 用信号源分析仪相位噪声测试模块测试得到频率源的单边带相位噪声；
c)
当频率源为跳频频率源时，通过频率控制装置改变频率源输出频率至规定值，按步骤
a)、b)分 别测试规定输出频率的相位噪声。
5.11.2.3.3 规定条件
相关文件应规定如下条件：
a) 环境或参考点温度；
b) 偏置条件；
c) 偏移频率；
d) 输出频率范围(跳频频率源)。
GB/T 35002—2018
5.12.1 目的
在规定条件下，测试频率源从一个频率变到另一个频率需要的最大时间。
5.12.2 测试方法
5.12.2.1 通则
以下给出两种测试方法：
——测试方法1,示波器测试法；
——测试方法2,信号源分析仪测试法。
5.12.2.2 测试方法1
5.12.2.2.1 测试框图
测试框图见图6
style="width:7.29334in;height:3.49998in" />频率控制装置
V A
偏置条件
注1:频率控制装置只在测试跳频频率源时使用。
注2:测试得到频率源的谐波或杂波响应可以忽略不计。
图 6 跳频时间测试框图(测试方法1)
5.12.2.2.2 测试步骤
应按以下步骤进行测试：
a)
按图6所示连接测试系统，给被测跳频频率源施加规定偏置条件，并对频率源进行预热；
b) 设置频率控制装置使频率源输出第一个规定频率，使用示波器测试输出；
c)
设置频率控制装置使频率源输出频率改变到另一个规定频率，此时示波器出现频率调整过程
曲线，在示波器上读取两个频率之间的时间即得到跳频时间。
5.12.2.2.3 规定条件
相关文件中应规定如下条件：
a) 环境或参考点温度；
b) 偏置条件；
c) 规定频率(2点)。
GB/T 35002—2018
5.12.2.3 测试方法2
5.12.2.3.1 测试框图
测试框图见图7。
style="width:9.95347in;height:4.46944in" />
注2:测试得到频率源的谐波或杂波响应可以忽略不计。
图 7 跳频时间测试框图(测试方法2)
5.12.2.3.2 测试步骤
应按以下步骤进行测试：
a)
按图7所示连接测试系统，给被测跳频频率源施加规定偏置条件，并对频率源进行预热；
b)
设置频率控制装置使频率源处于两个规定频率的跳变状态，连接至信号源分析仪跳频时间测
试模块得到跳频时间。
5.12.2.3.3 规定条件
相关文件应规定如下条件：
a) 环境或参考点温度；
b) 偏置条件；
c) 规定频率(2点)。
5.13.1 目的
测试频率源的供电电压及供电电流，计算频率源的功率耗散。
5.13.2 测试框图
测试框图见图8。
GB/T 35002—2018
style="width:7.3267in;height:3.53342in" />频率控制装置
V A
偏置条件
注1:频率控制装置只在测试跳频频率源时使用。
注2:测试得到频率源的谐波或杂波响应可以忽略不计。
图 8 功率耗散测试框图
5.13.3 测试步骤
应按以下步骤进行测试：
a)
按图8所示连接测试系统，给被测频率源施加规定偏置条件，并对频率源进行预热；
b) 从电压表读取频率源的电源电压值 V, 从电流表读取该电源电压的供电电流
I;
c) 被测频率源有多组电源供电的，分别测试各路电源的电压及对应的电流；
d) 按式(10)计算被测频率源的功率耗散 Ps:
Ps=∑(Vn×I) …………………… (10)
式中：
V,—— 频率源第 n 路电源电压，单位为伏特(V);
I,—— 频率源对应第 n 路电源电压的电流，单位为安培(A)。
5.13.4 规定条件
相关文件中应规定以下条件：
a) 环境或参考点温度；
b) 偏置条件。
更多内容 可以 GB-T 35002-2018 微波电路 频率源测试方法. 进一步学习