国家标准 GB/T12179一2013 代替GB/T12179-1990.GB/T12280-1990 噪声发生器通用规范 Generalspecifieationfornoisegenerator 2013-12-31发布 2014-07-15实施国家质量监督检验检疫总局发布国家标准化管理委员会国家标准
GB/T12179一2013 前言本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草本标准代替GB/T121791990《噪声发生器通用技术条件》和GB/T122801990《噪声发生器测试方法》. 与GB/T121791990和GB/T122801990相比,主要变化如下 -将原两项标准整合为一项标准删除了原标准中已不再使用的和引用标准中已存在的术语和定义,并对部分术语内容进行了修改; 删除了“超噪比影响量的测试及气体放电管嗓声发生器稳定性的测试”“消耗功率的测试"的要求和试验方法(见GB/T122801990): “输出超噪比不确定度的测试与分析" 增加了 ”“输出超噪比随温度变化量”“输出超噪比随驱动电压变化量”“输出功率”的要求和分析、试验方法(见4.10.5.12); 更新了“安全性”“环境适应性”“包装运输”“电磁兼容性”“可靠性”的要求和试验方法(见第4章、第5章); 更新了“质量检验规则”中的部分内容(见第6章) 请注意本文件的某些内容可能涉及专利本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任本标准由工业和信息化部提出本标准由全国电子测量仪器标准化技术委员会(sAc/Tc153)归口本标准起草单位;电子科技集团公司第四十一研究所、工业和信息化部电子工业标准化研究院本标准主要起草人梁胜利,宋青娥、隋魏、黄英华、张伟、曹玲本标准所代替标准的历次版本发布情况为 -GB/T12179一1990, GB/T122801990
GB/T12179一2013 噪声发生器通用规范范围本标准规定了噪声发生器术语和定义,通用技术要求、试验方法、质量检验规则和包装运输等内容本标准适用于各类通用噪声发生器规范性引用文件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/T191一2008包装储运图示标志 GB/T6587一2012电子测量仪器通用规范术语和定义下列术语和定义适合于本文件 3.1 噪声noise 扰乱或干扰有用信号的扰动,它使通过网络传输的信号受到干扰或使之失真注常见的嗓声是由大量短促脉冲叠加而成的随机过程,噪声的功率分布符合概率论的规律,可以用统计的方法进行处理 3.2 热噪声thermalnoise 处于一定热力学状态下的导体中所出现的无规则的电涨落它是由导体中自由电子的无规则热运动引起的,其大小取决于物体的热力学状态,在整个射频和微波频段近似均匀分布,进人匹配负载的资用功率直接正比于频段的带宽 3.3 资用噪声功率availablenoisepower 噪声发生器能传输到负载上的最大功率 3.4 资用噪声功率谱密度speetraldensityfor avalenotsepwer 单位带宽内的资用噪声功率 3.5 噪声温度noisetemperature 产生与噪声发生器相同的噪声功率时电阻器所处的物理温度用开尔文(K)表示 3.6 标准噪声温度referencenoisetemperature 290K的噪声温度,通常用T 表示
GB/T12179一2013 等效输出噪声温度eguivalentofoutputnoisetemperature 噪声发生器实际输出的噪声温度 3.8 噪声发生器noise generator 能产生随机连续频谱的装置注:常用的噪声源有电阻器、饱和二极管、固态二极管和气体放电管,用它们制成的噪声发生器分别称为冷/热噪声发生器、饱和二极管噪声发生器、固态噪声发生器和气体放电管噪声发生器 3.9 冷/热噪声发生器cold/hotnoisegenerator 将电阻器或吸收材料制成的终端负载,置于温度准确已知的恒温器中所构成的噪声发生器 3.10 饱和二极管噪声发生器saturateddiodenoisegenerators 工作在饱和状态下的真空二极管,由阳极电流的电涨落产生的噪声所构成的噪声发生器,适用于几千赫兹1GHz频率以内 3.11 固态噪声发生器solidstatenoise generatorS 利用半导体P-N结二极管工作在雪崩击穿状态,由雪崩区内电子、空穴对速率的随机起伏而产生雪崩散弹噪声的原理制成的噪声发生器 3.12 气体放电管噪声发生器gasdischargenoisegenerators 利用气体放电时形成的等离子区中电子无规则热运动所产生的噪声而制成的噪声发生器 3.13 平坦度latness 在工作频率范围内,噪声发生器输出超噪比随频率变化的程度,以最大变化量的一半计算 3.14 稳定度stability 由于工作电流的不稳定所引起超噪比变化的程度,以工作电流变化士10mA时超噪比变化量的一半计算注稳定度单位为分贝每毫安(dB/mA》. 3.15 超噪比excessnoiseratio ENR 噪声发生器等效输出的噪声温度超过标准嗓声温度T,的倍数,见式(1) T-T ENR=10lg( 式中 ENR 超噪比,单位为分贝(dB); T 噪声发生器等效输出噪声温度,单位为开尔文(K) T 标准噪声温度290K 要求 4.1外观与结构应符合GB/T6587一3012巾4l的有关要求嗓声发生器产品表面应光洁,无毛刺,无明显机械
GB/T12179一2013 损伤和涂覆破坏现象，结构应完整 4.2尺寸与重量噪声发生器尺寸和重量应符合GB/T6587 对于噪声发生器产品,宽、高,深 -2012中4.2的要求的尺寸规定为最大尺寸 4.3安全性噪声发生器的安全性应符合GB/T6587一2012中4.6的要求对于安全地,设备的所有可接近表面都应是地电位 4.4包装运输在规定的流通条件下,受试仪器及附件不应有变形松脱涂覆层剥落等机械损伤,其性能特性应符合GB/T6587一2012中4.8的要求 4.5电磁兼容性噪声发生器的电磁兼容性应符合GB/T6587一2012中4.9的要求,并在产品标准中规定试验时噪声发生器的工作状态当用户有特殊要求时,由产品标准规定具体测试限值,等级 4.6可靠性噪声发生器的可靠性应符合GB/T6587一2012中4.11的要求除非另有规定,产品标准应给出噪声发生器的平均故障间隔时间(MTBF)的检验下限值m值 4.7维修性由产品标准规定 4.8环境适应性噪声发生器的环境适应性要求应符合GB/T6587-2012中4.7的规定噪声发生器环境要求分组应符合GB/T6587一2012中表1的规定,在产品标准中应规定适用的环境组别当用户有特殊要求时,超出GB/T6587一2012中表1规定的各种环境组合由产品标准规定 4.9一般要求 4.9.1预热时间由产品标准规定产品的预热时间 4.9.2功能正常性由产品标准规定噪声发生器的功能,包括工作频率、输人输出方式等 4.9.3输入输出接口由产品标准规定噪声发生器的输出接口的结构类型、标称阻抗等信息 4.10性能特性 4.10.1工作频率范围在满足规定性能的条件下,噪声发生器能输出最低频率和最高频率之间的范围频率范围由产品
GB/T12179一2013 标准规定 4.10.2输出超噪比噪声发生器的输出超噪比范围由产品标准规定,单位用分贝(dB)表示 4.10.3输出超噪比不确定度的测试与分析由产品标准规定,单位用分贝(dB)表示 4.10.4输出超噪比随温度的变化量由产品标准规定,单位用分贝每摄氏度(dBy/C)表示 4.10.5输出超噪比随驱动电压的变化量由产品标准规定,单位用分贝每伏(dB/V)表示 4.10.6输出端口电压驻波比由产品标准规定,同时标明输出端口类型 4.10.7输出功率噪声发生器的输出噪声功率由产品标准规定,单位用分贝毫瓦(dBm)表示试验方法 5.1 基准工作条件除非在产品标准中另有规定,嗓声发生器的基准工作条件应符合GB/T6587一 -2012中5.1的要求 5.2检验条件除非在产品标准中另有规定,噪声发生器的试验条件应符合GB/T6587一2012中5.2的要求对于接通电源后有预热要求的噪声发生器,正式的测量和观察应在规定的时间间隔(预热)后进行用于检验和试验的试验设备,均应满足试验所需的性能要求,并在检定有效期内,同时应在规定的试验环境下 ,进行适当的维护和校准 5.3外观与结构检查目测检查噪声发生器结构是否完整,有无明显机械损伤和镀涂损坏现象,输人输出接头是否安装正确,牢固可靠,操作灵活 5.4尺寸与重量检查用量具测量噪声发生器的宽、高,深用衡器称量噪声发生器的重量 5.5安全性检查按GB/T6587一2012中5.8的试验方法进行
GB/T12179一2013 5.6包装运输试验按产品标准规定的流通条件级别及GB/T6587一2012中5.10的试验方法进行电磁兼容性试验按产品标准规定的工作状态及GB/T6587一2012中5.ll的试验方法进行 5.8可靠性试验按GB/T6587一2012中5.13的试验方法进行 5.9 维修性试验根据产品标准要求的方法进行 5.10环境适应性试验按产品标准规定的环境组别及GB/T65872012中5.9的试验方法进行对用户有特殊要求的噪声发生器,应按产品标准中规定的试验方法进行一般要求检查 5.11 5.11.1预热时间检查按产品标准要求进行预热,然后检查噪声发生器的功能和性能 5.11.2功能正常性检查按产品标准中规定的功能对噪声发生器进行逐项检查被测噪声发生器的连接器定位准确,旋转灵活,安装牢固,无影响正常工作的机械损伤被测噪声发生器通电后有噪声功率输出,并且在指标范围内 5.11.3输入输出接口检查检查被测试噪声发生器的输人输出接口功能,包括接口类型、标称阻抗等 5.12性能特性测试 5.12.1工作频率范围测试按照5.12.2和5.12.6的测试确定 5.12.2输出超噪比测试测试设备 a 噪声系数分析仪、隔离器、标准噪声发生器 b测试步骤: 1 如图1连接好测试设备,按规定的时间预热,噪声系数分析仪、标准噪声发生器和待测噪声发生器均达到热平衡状态 2)设置噪声系数分析仪为Y因子线性列表显示模式; 3连接标准噪声发生器,测量和噪声发生器标称频率点相对应的系统Y因子,记为Y.; 4)取下标准噪声发生器,换上待测噪声发生器,测量和标准噪声发生器标称频率点相对应的
GB/T12179一2013 系统Y因子,记为Y,; 根据式(2)计算待测噪声发生器在各个标称频率点的等效输出噪声温度T, 然后再根据式(1)计算出待测噪声发生器的超噪比数值 T;-Y.T.)(Y一1 T,= 十Y,T Y 一1 式中: T！标准噪声发生器的等效输出噪声温度,单位为开尔文(K); 连接标准噪声发生器时,噪声系数分析仪测得的标称频率点上的Y因子; Y 连接待测噪声发生器时,噪声系数分析仪测得的标称频率点上的Y因子; -环境温度(常温),单位为开尔文(K) 嗓声系数分析仪 1射频输入噪声发生器驱动输出标准噪声待洲嗓声发生器发生器图1输出超噪比测试 5.12.3输出超噪比不确定度的测试与分析 5.12.3.1不确定度分析相关的测试测试设备: a 噪声系数分析仪、隔离器,标准噪声发生器,矢量网络分析仪(含校准件. b测试步骤: 1 按照图2连接好测试设备,按规定的时间预热,系统稳定; 2)对矢量网络分析仪进行单端口sOL校准 3) 用噪声系数分析仪控制噪声发生器的开关状态,测量待测噪声发生器输出端口、标准噪声发生器输出端口在各标称频率点上的反射系数.分别记为a和/ 测量隔离器的输人端口在噪声发生器各标称频率点上的反射系数,记为pwdl 噪声系数分析仪射频物入噪声发生器驱动输出矢量网络分析仪标准嗓声待测噪声r 发生器发生器开/短路/负载图2输出超噪比不确定度分析相关的测试
GB/T12179一2013 5.12.3.2超噪比不确定度的分析对式(2)进行全微分得噪声发生器等效输出噪声温度的测量不确定aT.,如式(3): Y-T-工 Z -y号n.+ -or aT， -aY 十- 式中: 标准噪声发生器等效输出噪声温度不确定度,单位为开尔文(K); aT 连接标准噪声发生器时,测量Y,的不确定度(线性值); oY” oY 连接待测噪声发生器时,测量Y的不确定度(线性值); aT -环境温度测量不确定度,单位为开尔文(K). 标准噪声发生器输出超噪比不确定度和噪声系数分析仪的Y因子测量不确定度通常用YdB)表示,通过式(4),式(5),式(6)进行线性值和分贝(dB)值的转换 290×ENR ENR aT 4.34 290×ENR aT= -ENR 4.34 aY OY 4.34 将式(4),式(5),式(6)代人式(3)可得待测噪声发生器的超噪比不确定度,见式(7): 号父`ENw ENR.= [4.34 (二)jpr 290又ENR. Y.Y， -工)r.4 T"ay 根据上述分析可得,噪声发生器的超噪比测量不确定度主要由Y因子的测量不确定度oY，和 oY,、标准噪声源超噪比不确定度ENR,以及环境温度测量不确定度aT 四个方面的原因引起的对四个误差项的具体分析如下 1aY oY，主要由噪声系数分析仪的Y因子测试不确定度、标准噪声发生器和隔离器端口的失配误差 ,组成.aY 的测试不确定度可由式(8)计算标一 oY =/( 3 8 标一ioli 2)oY. oY、主要由噪声系数分析仪的Y因子测试不确定度,待测噪声发生器和隔离器端口的失配误差 ,合成.aY、的测试不确定度可由式(9计算: oUT-iwolato aY,=、w 9 各测量端口间的失配误差按表1给出的方法进行计算将pM ur、,p和p的测量值代人表1的计算公式中,选取正不确定度和负不确定度中较大值作为端口之间的失配误差表1计算失配引起的不确定度失配误差负不确定度正不确定度 oT-一wlm 20lg(1一pprpwdam 20lg(1十prpiwdn 201 I+ -20lg(I一Ppahm) o梆一iwhonr 十p标pwlar
GB/T12179一2013 标准噪声发生器超噪比的不确定度ENR. 3 标准噪声发生器的超噪比应进行溯源校准室温引起的测试不确定度aT 4) 为温度计对室温的测量误差,采用分辨率为0.5C分辨率的温度计测量,室温引起的测试不确定度 aT 应控制在士1K之内 5.12.4输出超噪比随温度的变化量测试测试设备: a 噪声系数分析仪、隔离器、标准噪声发生器、恒温箱测试步骤: 按照图3连接测试设备,将被测噪声发生器置于恒温箱中,设置恒温箱温度20C,按规定的时间预热; 按照噪声发生器输出超噪比测试方法进行,20C下,进行各标称频率点的第一组超噪比数据的测试,并得出超噪比数据; 分别改变恒温箱的温度至30C和10C,测出各标称频率点的超噪比数据,计算出相应频率点超噪比变化量与温度变化量的关系,换算成分贝每摄氏度(dB/C). 嗓声系效分析仪噪声发生器驱动输出射频输入标准噪声待测噪声温度可控发生器发生器的恒温箱图3输出超噪比随温度的变化量测试 5.12.5输出超噪比随驱动电压的变化量测试测试设备噪声系数分析仪、隔离器、标准噪声发生器,可控稳压源、数字电压表噪声系数分析仪数字电压表噪声发生器射频输入嘱动输出标准噪声待洲噪声发生器发生器可控稳压图4输出超噪比随电压的变化量测试 b 测试步骤按照图4连接测试设备,按规定的时间预热,根据噪声发生器输出超噪比的测试方法测量并计算各标称频率点上的超噪比数据; 可控电压源,改变噪声发生器的供电电源电压士10%,测出超噪比的变化量,换算成超噪
GB/I12179一2013 比与电压的变化关系,单位为分贝每伏(dB/V) 5.12.6输出端口电压驻波比测试测试设备噪声系数分析仪、矢量网络分析仪(含校准件). 噪声系数分析仪矢量网络分析仪噪声发生器驱动输出待测噪声发生器开/知路7负载图5输出端口电压驻波比测试 b测试步骤 1 按照图5连接好测试设备,按规定的预热后,对矢量网络分析仪进行单端口sOL校准; 2) 将噪声发生器驱动设置为开,测出噪声发生器输出端口的最大驻波比 3将噪声发生器驱动设置为关,测出噪声发生器输出端口的最大驻波比 5.12.7输出功率测试测试设备噪声系数分析仪、功率计、功率探头 b) 测试步骤: 按照图6连接好测试设备,开机按规定的预热后,对功率计进行校准 2)将功率计探头连接到噪声发生器的输出端口,设置噪声发生器关,对测试系统进行校零; 3)将噪声发生器驱动设置为开,测出噪声发生器的输出噪声功率噪声系数分析仪嗓发军器功率计驱动输出特测噪声发生器功率探头图6噪声发生器输出功率测试质量检验规则 -般规定 6.1 6.1.1检验分类检验分为鉴定检验和质量一致性检验 6.1.2检验设备用于检验的测量仪器和设备经检定、校准或计量合格,并在有效期内
GB/T12179一2013 6.2检验项目检验项目见表2. 表2检验项目质量一致性检验鉴定试验方法项目要求检验项目序号章条号章条号检验 A组 B组 c组 D组 E组 F组外观与结构 5.3 4.l 尺寸与重量 4.2 5,.4 4." 5.5 安全性包装运输 4.4 5.6 电磁兼容性 4.5 5.7 可靠性 4,6 5,8 维修性 4.7 5.9 环境适应性 5.10 4.8 预热时间 4.9.l 5.11.1 功能正常性 4.9.2 5.11.2 输人输出接口 4.9.3 5.ll.3 12 工作频率范围 4.10.l 5.12.1 输出超噪比 4.10.2 5.12.2 输出超噪比不确定度的 l4 4.10.3 5.12.3 测试与分析输出超噪比随 15 4.l0.4 5.12.4 温度的变化量输出超噪比随 l6 4.l0.5 5.12.5 驱动电压的变化量输出端口 17 5.12.6 4.10,6 电压驻波比 18 输出功率 4.10.7 5.12.7 表示必须做的项目;o表示产品标准中有规定时应进行的项目;表示不做的项目注: 6.3鉴定检验检验项目 6.3.1 按表2规定的项目进行 6.3.2抽样方案按GB/T6587一2012中6.3.2进行 10o
GB/T12179一2013 6.3.3鉴定检验合格判据按GB/T6587一2012中6.3.3进行 6.4质量一致性检验 6.4.1检验项目按表2中规定的项目,分A,B.C,D,E,F组进行检验 6.4.2A组检验 A组检验是对生产的全部噪声发生器或一个检验批中的全部样本所进行的非破坏性试验,检查最易受工艺或生产技能变化影响的特性和对设计任务至关重要的功能 a)每批噪声发生器均应按表2中规定的检验项目逐台进行 b)进行A组检验的批,其批质量表示方法以每百单位产品不合格品数或每百单位产品缺陷数表示,每百单位产品不合格品数和缺陷数由产品标准规定,缺陷数一般不得大于20;或者不合格品数不得大于5,而且不允许有致命缺陷合格判据按GB/T6587一2012中6.4.2进行 6.4.3B组检验 B组检验是对噪声发生器的非主要性能特性实施的抽样检验抽样方案按GB/T6587一2012中6.4.3进行 a b)合格判据按GB/T6587一2012中6.4.3进行 6.4.4C组检验 C组检验是对噪声发生器的环境适应性的周期检查试验，目的在于判定噪声发生器的生产是否持续稳定 a)抽样方案按GB/T6587一2012中6.4.4进行 b 合格判据按GB/T6587一2012中6.4.4进行 6.4.5D组检验 D组检验是对噪声发生器进行电磁兼容性试验和特殊环境试验检验的样本在A组和B组检验合格的噪声发生器中随机抽取 6.4.6E组检验 E组检验是对噪声发生器进行维修性试验在A组和B组检验合格的噪声发生器中随机抽取台样本进行试验方法及合格判据由产品标准规定 6.4.7F组试验 F组试验是对噪声发生器的可靠性验收试验,目的是验证噪声发生器是否达到规定的可靠性要求除非另有规定批量生产的嗓声发生器,每年都应进行可靠性试验;连续生产的噪声发生器两 a 年进行一次可靠性试验,改变主要设计,工艺,元器件及材料时要进行可靠性试验 b按有关可靠性试验的标准进行可靠性验收试验从A组和B组检验合格的批中抽取样本进行检验每次故障都应分析原因,在此基础上提出 c 1l
GB/T12179一2013 修复和改进措施累计检验过程中出现的缺陷数判断合格与不合格根据检验结果所做的结论和决定的改进措施对所代表的周期内的所有噪声发生器(包括已发货的噪声发生器)均有效 6.4.8接收与拒收提交检验的噪声发生器,应A组、B组、C组、F组检验均合格才能接收 a 若A组.C组重新提交检验仍不合格的噪声发生器,和F组检验不合格的嗓声发生器,则应停 b 止检验和接收 6.5其他经过c组或D组中的特殊环境试验的样本不应作为正品出厂 a b)经过可靠性试验的样本,应对其寿命终了和(或)接近终了的元器件给予更换,并经检验合格后才能按正品出随机文件 7.1使用说明书噪声发生器使用说明书是应随每台仪器提供的文件,使用说明书应符合GB/T6587一2012中7.2 的规定要求 7.2装箱单装箱单应指明所有的单独包装件,并列出随仪器一起运输的附件和元件的详细清单,如果使用说明书是装人包装件内,则装箱单还包含使用说明书产品包装时应保证其完好和成套性,每个包装箱内应有装箱清单,装箱清单上应标明产品型号和名称; a b 使用说明书等随机文件的名称和数量附件、备件的名称,型号和数量 c) 包装、检验人员的姓名或代号,以及生产厂质检部门的印章 d 7.3可选文件 7.3.1维修说明书维修信息可以包括在使用说明书中亦可以单独成册 7.3.2编程说明书编程说明书可提供编程说明,作为操作者的编程指南编程说明书可以包括在使用说明书中亦可以单独成册标志、包装和贮存 8.1仪器标志内容仪器标志内容包括名称和型号; a 12
GB/T12179一2013 序号; b 生产日期 c d)制造厂的名称 8.2包装箱标志内容包装箱标志内容包括 a) 制造厂的名称、商标(代号); 产品的名称,型号; D c 装箱年、月; d 毛质量; 包装箱的外形尺寸 e) f 其他包装储运图示标志应符合GB/T191一2008的规定 8.3 包装包装应根据产品的形状,质量,防护等级以及规定的存放和运输条件,采取合适的包装,以保证仪器在运输过程中免受损坏包装容器应在产品标准中规定 8.4贮存 8.4.1存贮条件应保持干燥,室内无酸、碱及腐蚀性气体、无强烈的机械振动冲击,无强的电磁场作用和日光照射不应紧靠地面、四壁和屋顶 8.4.2存放期限仪器存放期超过6个月,应从包装箱内取出,经通电复查仪器正常后再放在库房中 13

噪声发生器通用规范GB/T12179-2013

一、概述

噪声发生器是一种模拟噪声信号源，是测试、校准和研究各种电子设备的重要工具。在无线通信、雷达、声学、医学、天文学等领域都有广泛应用。GB/T12179-2013是噪声发生器的通用规范，为保证噪声发生器的精度和可靠性提供了技术要求和测试方法。

二、分类

根据噪声发生器产生的噪声类型和频率范围，可以将其分为以下几类：

白噪声发生器：产生均匀分布的噪声信号，频率范围从0Hz到无限大。
粉噪声发生器：产生以1/f为比例的噪声信号，频率范围从0Hz到有限频率。
色噪声发生器：产生指定颜色的噪声信号，包括红噪声、蓝噪声、紫噪声等。

三、性能指标

GB/T12179-2013规定了噪声发生器的各项性能指标：

频率范围：指噪声发生器信号的频率范围。
噪声谱密度：指单位带宽内的噪声功率密度。
输出电平：指噪声发生器输出信号的幅度。
频率稳定度：指在一定时间范围内，噪声发生器输出频率的变化量。
幅度稳定度：指在一定时间范围内，噪声发生器输出幅度的变化量。
相位噪声：指噪声信号中随机相位变化所引起的额外噪声。

四、结论

GB/T12179-2013为噪声发生器的技术要求和测试方法提供了标准化的规范，保证了噪声发生器的精度和可靠性。在实际应用中，根据不同的需要选择合适的噪声发生器，并注意校准和使用方法。