三环天线确认系数校准和不确定度评定
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Abstract：This paper introduces the principle，structure and calibration method of the technical parameters confirmation coefficient and the evaluation process of the uncertainty of the three-loop antenna system，which is in accordance with GB/T 6113.1042016/CISPR 16-1-4：2012 technical requirements for the antenna. At the same time，combined with the functions and technical parameters of the three-loop antenna produced by several equipment manufacturers，the technical requirements of the measurement， measurement standards and calibration method uncertainty of the three-ring antenna are met，which can meet the technical requirements of production，use and traceability. It can be used as a reference and technical basis for the calibration of three-loop antenna.
44 2019.6
刘晓琴：三环天线确认系数校准和不确定度评定
第 12 期
相对灵敏度 /dB
15
1m
10 1.5m
5
2m 0
-5
3m
-10
4m
-15
0.01 0.02
0.05
0.1
0.2
0.5
1
2
5
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频率 /MHz
图 2 直径为 D 的大环天线相对标准直径（D=2m）的大环天线的灵敏度 SD
20 30
名称 网络分析仪 巴伦 - 偶极子 衰减器
测量范围 频率范围：9kHz ～ 30MHz 动态范围：≥ 100dB
频率范围：9kHz ～ 30MHz
频率范围：9kHz ～ 30MHz 衰减值：6dB 或 10dB
技术性能
传输跟踪：±0.1dB 路径衰减 / 插入损耗：＜ 0.5dB 其他路径干扰：＞ 45dB 最大允许误差：±0.5dB
中图分类号：TN820
文献标识码：A
文章编号：2096-4706（2019）12-0044-04
Calibration Method of Confirmation Coefficient and Evaluation of Uncertainty for Three-loop Antenna
LIU Xiaoqin （Guangzhou GRG Metrology and Test Co.，Ltd.，Guangzhou 510656，China）
60
受试设备或改变大圆环天线的方向。每个大圆环天线的输出 端有一个 1A/1V 的电流探头，可将被测电流转换为输出电 压，使确认系数的校准转化为大圆环天线的插入损耗校准。
1 计量特性
直径为 2m 的标准三环天线确认系数如图 1 所示。
70
确认系数 /dB（Ω）
80
90
100
110
百度文库
0.01 0.02 0.04 0.08 0.1
6113.104-2016/CISPR 16-1-4：2012 中对三环天线的技术要求。同时结合多家设备生产商生产的三环天线的功能及技术参数，
提出了三环天线的计量特性、测量标准、校准方法不确定度评定等过程满足生产、使用和溯源的技术要求，可做为三环天线校准
的方法参考和技术依据。
关键词：三环天线；计量特性；确认系数；巴伦 - 偶极子；不确定度
非标准直径三环天线系统的确认系数可用式（1）计算：
FD=F0-SD 式中：
（1）
SD——相对灵敏度，dB。
2 测量标准及其它设备
FD——非标准直径三环天线的确认系数，dB（Ω）； F0——标准直径三环天线的确认系数，dB（Ω）；
三环天线确认系数校准使用的测量标准及设备如表 1 所示。
表 1 测量标准及设备
Keywords：three-loop antenna；measurement characteristics；confirmation coefficient；balun-dipole；uncertainty
0引言
三环天线系统由三个相互垂直的、通常直径为 2m 的大 圆环天线（LLAS）构成，由非金属底座支持，用于测量由 单台受试设备发射的磁场所感应的电流，受试设备置于环形 天线系统的中心。三个相互垂直的大圆环天线能够以规定的 准确度来测量所有极化方向上的辐射场的干扰，而不用旋转
3 确认系数的校准
（1）按图 3 连接网络分析仪，并进行测量前的直通校准。 网络分析仪的测量模式设置为传输测量 S21 或 S12，扫描模式设 置为对数频率，源信号功率设置为 -10dBm，中频带宽设为 不大于 100Hz，起始频率为 9kHz，终止频率大于 30MHz。
2019 年 6 月 25 日 第 3 卷 第 12 期
现代信息科技 Modern Information Technology
Jun.2019 Vol.3 No.12
三环天线确认系数校准和不确定度评定
刘晓琴
（广州广电计量检测股份有限公司，广东 广州 510656）
摘 要：本文介绍了三环天线系统的原理、结构及其技术参数，确认系数的校准方法和不确定度的评定过程，符合 GB/T
0.2 0.4 0.6 0.8 1
2
4 6 8 10
频率 /MHz
图 1 直径为 2m 的标准三环天线的确认系数
20 30
直径为 2m 的三环天线确认系数与图 1 中给出的确认系
收稿日期：2019-05-10
数之间偏差不超过 ±2dB。 非标准直径的三环天线系统的确认系数和标准直径
（D=2m）的三环天线系统的确认系数之间的关系如图 2 所示。
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刘晓琴：三环天线确认系数校准和不确定度评定
第 12 期
相对灵敏度 /dB
15
1m
10 1.5m
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-5
3m
-10
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0.01 0.02
0.05
0.1
0.2
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频率 /MHz
图 2 直径为 D 的大环天线相对标准直径（D=2m）的大环天线的灵敏度 SD
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名称 网络分析仪 巴伦 - 偶极子 衰减器
测量范围 频率范围：9kHz ～ 30MHz 动态范围：≥ 100dB
频率范围：9kHz ～ 30MHz
频率范围：9kHz ～ 30MHz 衰减值：6dB 或 10dB
技术性能
传输跟踪：±0.1dB 路径衰减 / 插入损耗：＜ 0.5dB 其他路径干扰：＞ 45dB 最大允许误差：±0.5dB
中图分类号：TN820
文献标识码：A
文章编号：2096-4706（2019）12-0044-04
Calibration Method of Confirmation Coefficient and Evaluation of Uncertainty for Three-loop Antenna
LIU Xiaoqin （Guangzhou GRG Metrology and Test Co.，Ltd.，Guangzhou 510656，China）
60
受试设备或改变大圆环天线的方向。每个大圆环天线的输出 端有一个 1A/1V 的电流探头，可将被测电流转换为输出电 压，使确认系数的校准转化为大圆环天线的插入损耗校准。
1 计量特性
直径为 2m 的标准三环天线确认系数如图 1 所示。
70
确认系数 /dB（Ω）
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百度文库
0.01 0.02 0.04 0.08 0.1
6113.104-2016/CISPR 16-1-4：2012 中对三环天线的技术要求。同时结合多家设备生产商生产的三环天线的功能及技术参数，
提出了三环天线的计量特性、测量标准、校准方法不确定度评定等过程满足生产、使用和溯源的技术要求，可做为三环天线校准
的方法参考和技术依据。
关键词：三环天线；计量特性；确认系数；巴伦 - 偶极子；不确定度
非标准直径三环天线系统的确认系数可用式（1）计算：
FD=F0-SD 式中：
（1）
SD——相对灵敏度，dB。
2 测量标准及其它设备
FD——非标准直径三环天线的确认系数，dB（Ω）； F0——标准直径三环天线的确认系数，dB（Ω）；
三环天线确认系数校准使用的测量标准及设备如表 1 所示。
表 1 测量标准及设备
Keywords：three-loop antenna；measurement characteristics；confirmation coefficient；balun-dipole；uncertainty
0引言
三环天线系统由三个相互垂直的、通常直径为 2m 的大 圆环天线（LLAS）构成，由非金属底座支持，用于测量由 单台受试设备发射的磁场所感应的电流，受试设备置于环形 天线系统的中心。三个相互垂直的大圆环天线能够以规定的 准确度来测量所有极化方向上的辐射场的干扰，而不用旋转
3 确认系数的校准
（1）按图 3 连接网络分析仪，并进行测量前的直通校准。 网络分析仪的测量模式设置为传输测量 S21 或 S12，扫描模式设 置为对数频率，源信号功率设置为 -10dBm，中频带宽设为 不大于 100Hz，起始频率为 9kHz，终止频率大于 30MHz。
2019 年 6 月 25 日 第 3 卷 第 12 期
现代信息科技 Modern Information Technology
Jun.2019 Vol.3 No.12
三环天线确认系数校准和不确定度评定
刘晓琴
（广州广电计量检测股份有限公司，广东 广州 510656）
摘 要：本文介绍了三环天线系统的原理、结构及其技术参数，确认系数的校准方法和不确定度的评定过程，符合 GB/T
0.2 0.4 0.6 0.8 1
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频率 /MHz
图 1 直径为 2m 的标准三环天线的确认系数
20 30
直径为 2m 的三环天线确认系数与图 1 中给出的确认系
收稿日期：2019-05-10
数之间偏差不超过 ±2dB。 非标准直径的三环天线系统的确认系数和标准直径
（D=2m）的三环天线系统的确认系数之间的关系如图 2 所示。