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Kalibrierung eines schaltbaren koaxialen Dämpfungsgliedes für einen Dämpfungsschritt von 30 dB
Autor: DKD
Dieses Beispiel wurde der DKD-3-E1 entnommen (siehe unter S7).
Die Kalibrierung des schaltbaren koaxialen Dämpfungsgliedes erfolgt bei 10 Ghz mit Hilfe eines Dämpfungsmesssystems, das ein kalibriertes schaltbares Dämfungsglied enthält, das als Referenznormal dient. Die Messmethode ermittelt die Dämpfung zwischen angepasster Quelle und angepasster Last. Das zu kalibrierende Dämpfungsglied wird zwischen den Einstellungen 0 dB und 30 dB geschaltet; dabei wird der Dämpfungswert des Dämpfungsschrittes ermittelt. Das Dämpfungsmesssystem besitzt eine Digitalanzeige für den Dämpfungswert und einen analogen Nullindikator für die Anzeige des abgeglichenen Zustandes.
Modell Gleichung:
| LX = LS + dLS + dLD + dLM + dLK + dLib - dLia + dL0b - dL0a
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Liste der Größen:
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Größe
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Einheit
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Definition
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|---|
| LX
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dB
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Dämpfung des zu kalibrierenden Dämpfungsgliedes
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| LS
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dB
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=Lib - Lia Dämpfungsdifferenz der Bezugsdämpfungsleitung auf 30 dB und 0 dB
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| dLS
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dB
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Korrektion aufgrund der Kalibrierung der Bezugsdämpfungsleitung
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| dLD
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dB
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durch Drift bedingte Änderung der Dämpfung der Bezugs-Dämpfungsleitung seit ihrer letzten Kalibrierung
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| dLM
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dB
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Korrektion bezüglich einer zusätzlichen Dämpfung durch Fehlanpassung
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| dLK
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dB
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Korrektion bezüglich Übersprechens zwischen Ein- und Ausgang
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| dLib
|
dB
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Korrektionen bezüglich der begrenzten Auflösung des Referenzmesskopfes bei 30 dB
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| dLia
|
dB
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Korrektionen bezüglich der begrenzten Auflösung des Referenzmesskopfes bei 0 dB
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| dL0b
|
dB
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Korrektionen bezüglich der begrenzten Auflösung des Nullindikators bei 30 dB
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| dL0a
|
dB
|
Korrektionen bezüglich der begrenzten Auflösung des Nullindikators bei 0 dB
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LS: |
Typ A
Methode der Beobachtung: Direkt
Anzahl der Beobachtungen: 4
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Nr.
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Beobachtung
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|---|
| 1
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30.033 dB
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| 2
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30.058 dB
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| 3
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30.018 dB
|
| 4
|
30.052 dB
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Arithmetischer Mittelwert: 30.040250 dB
Standardabweichung der Einzelbeobachtung: 0.018 dB
Standardabweichung des Mittelwerts: 9.132·10-3 dB
Freiheitsgrad: 3
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MESSUNG: Der 30 dB-Dämpfungsschritt wurde aus vier Beobachtungen der 0 dB- und der 30 dB-Einstellung des zu kalibrierenden Dämpfungsgliedes gewonnen (siehe EAL-R2-S1:S7.11)
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dLS: |
Typ B Normalverteilung
Wert: 0.003 dB
Erweiterte Messunsicherheit: 0.005 dB
Erweiterungsfaktor: 2
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BEZUGSDÄMPFUNGSLEITUNG: Der Kalibrierschein für die Bezugsdämpfungsleitung gibt einen Dämpfungswert für die 30,000 dB-Einstellung bei 10 GHz von 30,003 dB mit einer beigeordneten erweiterten MeSSunsicherheit von 0,005 dB (Erweiterungsfaktor K=2 ) an. Die Korrektion von +0,003 dB mit der beigeordneten erweiterten Messunsicherheit von 0,005 dB (Erweiterungsfaktor k=2) wird für Dämpfungseinstellungen der Bezugsdämpfungsleitung angesetzt, die nicht mehr als ±0,1 dB von der kalibrierten Einstellung von 30,000 dB abweichen.
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dLD: |
Typ B Rechteckverteilung
Wert: 0.0 dB
Halbbreite der Grenzen: 0.002 dB
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DRIFT DER REFERENZ: Die Drift des Dämpfungswertes der Bezugsdämpfungsleitung wird aufgrund ihrer Kalibriergeschichte auf Null mit Grenzen von ±0,002 dB für die maximalen Abweichungen abgeschätzt.
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dLM: |
Typ B U-förmige Verteilung
Wert: 0.0 dB
Halbbreite der Grenzen: 0.0283 dB
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FEHLANPASSUNGSVERLUST (Siehe DKD-3-E1 S7.6)
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dLK: |
Typ B Rechteckverteilung
Wert: 0.0 dB
Halbbreite der Grenzen: 0.003 dB
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KORREKTION FÜR ÜBERSPRECHEN: Übersprecheffekte werden in dem zu kalibrierenden Dämpfungsglied aus Messungen bei der 0 dB-Einstellung auf mindestens 100 dB kleiner als das Messsignal abgeschätzt. Eine Korrektion aufgrund von Übersprecheffekten bei der 30 dB-Einstellung wird aus diesen Ergebnissen auf maximal ±0,003 dB abgeschätzt.
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dLib: |
Typ B Rechteckverteilung
Wert: 0.0 dB
Halbbreite der Grenzen: 0.0005 dB
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AUFLÖSUNG DER EINSTELLUNG DER BEZUGSDÄMPFUNGSLEITUNG: Die digitale Anzeige der Bezugsdämpfungsleitung hat eine Auflösung von 0,001 dB, aus der die Korrektion bezüglich der Auflösung auf ±0,0005 dB abgeschätzt wird.
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dLia: |
Typ B Rechteckverteilung
Wert: 0.0 dB
Halbbreite der Grenzen: 0.0005 dB
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AUFLÖSUNG DER EINSTELLUNG DER BEZUGSDÄMPFUNGSLEITUNG: Die digitale Anzeige der Bezugsdämpfungsleitung hat eine Auflösung von 0,001 dB, aus der die Korrektion bezüglich der Auflösung auf ±0,0005 dB abgeschätzt wird.
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dL0b: |
Typ B Normalverteilung
Wert: 0.0 dB
Erweiterte Messunsicherheit: 0.002 dB
Erweiterungsfaktor: 1.0
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AUFLÖSUNG DES NULLINDIKATORS: Die Auflösung des Nullindikators des Dämpfungsmessgerätes wurde aus einer früheren Messung abgeleitet. Unter der Annahme einer Normalverteilung ergibt sich eine Standardabweichung von 0,002 dB bei jeder Anzeige.
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dL0a: |
Typ B Normalverteilung
Wert: 0.0 dB
Erweiterte Messunsicherheit: 0.002 dB
Erweiterungsfaktor: 1
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AUFLÖSUNG DES NULLINDIKATORS: Die Auflösung des Nullindikators des Dämpfungsmessgerätes wurde aus einer früheren Messung abgeleitet. Unter der Annahme einer Normalverteilung ergibt sich eine Standardabweichung von 0,002 dB bei jeder Anzeige.
Messunsicherheits-Budgets:
LX: Dämpfung des zu kalibrierenden Dämpfungsgliedes |
Größe
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Wert
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Standard- messunsicherheit
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Verteilung
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Sensitivitäts- koeffizient
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Unsicherheits- beitrag
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Index
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|---|
| LS
|
30.040250 dB
|
9.132·10-3 dB
|
Normal
|
1.0
|
9.1·10-3 dB
|
16.6 %
|
| dLS
|
3.000·10-3 dB
|
2.500·10-3 dB
|
Normal
|
1.0
|
2.5·10-3 dB
|
1.2 %
|
| dLD
|
0.0 dB
|
1.155·10-3 dB
|
Rechteck
|
1.0
|
1.2·10-3 dB
|
0.3 %
|
| dLM
|
0.0 dB
|
0.02001 dB
|
U-verteilt
|
1.0
|
0.020 dB
|
79.7 %
|
| dLK
|
0.0 dB
|
1.732·10-3 dB
|
Rechteck
|
1.0
|
1.7·10-3 dB
|
0.6 %
|
| dLib
|
0.0 dB
|
288.7·10-6 dB
|
Rechteck
|
1.0
|
290·10-6 dB
|
0.0 %
|
| dLia
|
0.0 dB
|
288.7·10-6 dB
|
Rechteck
|
-1.0
|
-290·10-6 dB
|
0.0 %
|
| dL0b
|
0.0 dB
|
2.000·10-3 dB
|
Normal
|
1.0
|
2.0·10-3 dB
|
0.8 %
|
| dL0a
|
0.0 dB
|
2.000·10-3 dB
|
Normal
|
-1.0
|
-2.0·10-3 dB
|
0.8 %
|
| LX
|
30.04325 dB
|
0.02242 dB
|
Ergebnisse:
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Größe
|
Wert
|
Erw.-Mess- unsicherheit
|
Erweiter- ungsfaktor
|
Überdeckungs- wahrscheinlichkeit
|
|---|
| LX
|
30.043 dB
|
0.045 dB
|
2.00
|
95% (t-Tabelle 95.45%)
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