사업설명회자료 2002년도 전자파 분야 숙련도시험 목적 추진일정 Artifacts 교정절차 및 불확도 산출방법 수행방법 시료수령 및 발송절차 측정시 주의사항 측정결과 기록 및 보고 순회평가 판정기준 부록(기술지침서) 2002. 12. 20. 산업기술시험원 주파수팀

목 적 본 숙련도 시험은 전자파분야에 대한 KOLAS 공인 및 비공인 교정기관, 그 외 일반산업체의 시험검사기관을 대상으로 교정능력을 확인하고 문제점을 분석하여 정밀측정기술을 선진국 수준으로 향상시키고자 함. Korea Testing Laboratory

추진일정 Korea Testing Laboratory 사업추진내용 추 진 일 정 (월) 비 고 6 7 8 9 10 11 12 3 4 5 자료조사 및 분석 숙련도 시험계획 수립 시료선정 및 구입 시료의 특성분석 및 기준값 설정 숙련도 시험참여기관 선정 숙련도 시험 순회 불확도 산정 및 분석기술개발 국제 숙련도 시험과의 부합화 최종 보고서 작성 Korea Testing Laboratory

Artifacts Korea Testing Laboratory 구 분 대상품목 교정범위 및 주파수범위 규격 교정방법 구 분 대상품목 동축형 고정 감쇠기-(14-1-0020) (Coaxial Fixed Attenuator) 교정범위 및 주파수범위 측정범위 : 10 dB, 30 dB, 60 dB(Option) 주파수범위 : 1 GHz, 10 GHz, 18 GHz * EA-4/02에서는 10 GHz/30 dB 적용 규격 Agilent (8491B) 교정방법 (참가시험소에서 적용하는 방법) -DC 대체법 (Power Ratio Method) -AF 대체법 (AF substitution Method) -IF 대체법 (IF substitution Method) -RF 대체법 (RF substitution Method) -회로망 분석기법 측정횟수 -11회 권고 기준값 설정 -기준값 산출보고서 작성 (기준시험소) Korea Testing Laboratory

교정절차 및 불확도 산출방법 동축형고정감쇠기의 표준교정절차 (KASTO88-14-102-041) EA-4/02 및 기술지침서(기준시험소에서 작성), 참고자료 등 Korea Testing Laboratory

수행방법 시료는 2 set로 구성. 순회일정은 2개 Group(A,B) 으로 동시에 순회. 직접 인편으로 전달 (순회일정표 참조). 순회방법은 Pedal 방식으로 운영. (기준시험소 – 4개 기관-기준시험소-4개기관-기준시험소) 교정기간(7일소요). 1일차-시료수령 및 이상유무확인 2일~6일차-측정 7일차-다음참가기관으로 시료 전달 Korea Testing Laboratory

시료수령 및 발송절차 명시된 날짜 내에 다음참가시험소로 직접 전달. (기준시험소 포함) 시료의 이상유무를 확인 후 시료수령증을 작성한 후 한국계량측정협회로 송부. 이상 발견 시는 KASTO나 KTL의 담당자에게 즉시 통보. 교정완료 후 시료발송증을 한국계량측정협회로 송부. Korea Testing Laboratory

측정시 주의사항 측정시 정확한 온도를 성적서에 기재. 교정하기전에 교정지침서를 숙지. 교정할 장비를 주위온도와 평형상태 유지. 교정장비의 전원을 30분 이상 예열. 정전기방지를 위하여 주의(정전기방지용 손목밴드 착용) 측정방법 및 불확도 산출시 기술지침서 참조. Korea Testing Laboratory

측정결과 기록 및 보고 참가기관은 측정완료 후 2주 이내에 KOLAS 사무국으로 아래의 결과들을 제출 요망. 숙련도시험 결과보고서.(별첨4-1,4-2) 동축형고정감쇠기의 교정성적서. 측정불확도 산정 자료. 측정에 사용된 기준장비에 대한 교정성적서 사본. 측정방법 및 순서. 측정순서도(절차도 및 사진 첨부)작성 첨부. 기타 결과분석에 필요하다고 인정되는 시항. Korea Testing Laboratory

순회평가 판정기준 En값의 계산에 의한 판정. 판정기준 : |En|≤1 만족, |En|＞1 불만족 데이터 처리.(통계적인 분석 기법) Stability 분석. Repeatability 분석. 표준편차와 평균값의 Correlation 분석. Korea Testing Laboratory

기 술 지 침 서 - 측정방법 : DC대체법(Power Ratio Method) 적용(예) 기 술 지 침 서 - 측정방법 : DC대체법(Power Ratio Method) 적용(예) 측정범위 : 10 dB, 30 dB , 60 dB(Option) 측정주파수 : 1 GHz, 10 GHz, 18 GHz 참고자료 : - 동축형 고정감쇠기의 표준교정절차(KASTO88-14-102-041) - 교정에서의 측정불확도의 표현(KASTO-02-01) Korea Testing Laboratory

감쇠기의 측정 시 측정방향 → 신호의 단일방향 표시. 전력계의 영점조정 시 →신호원은 –100 dBm이하로 설정 요망. 교정방법 및 세부교정절차 감쇠기의 측정 시 측정방향 → 신호의 단일방향 표시. 전력계의 영점조정 시 →신호원은 –100 dBm이하로 설정 요망. 측정시의 전력은 →10 mW 정도로 인가. 감쇠기의 결선 시 →컨넥터의 반복성을 해결하기 위하여 90˚ 간격으로 3회씩 배분하여 측정 요망. Korea Testing Laboratory

6. 측정 방법 : DC 대체법(Power Ratio Method) 적용(예) 주파수 계수기 전력계 #1 전력 감지기 신호원 증폭기 필터 감쇠기 방향성 결합기 -> 정합기 A 정합기 B 전력 감지기 전력계 #2 피측정 감쇠기 Korea Testing Laboratory

7. 측정 결과(예) Korea Testing Laboratory 주파수 회수 기준점 측정 데이터 측정값 Side Main mW 1GHz 1 1.2311 9.993 8.1171 1.2312 1.0111 0.82123 2 9.994 8.1173 3 9.981 8.1074 1.0112 0.82138 ⋮ 10 1.2314 9.976 8.1013 1.2313 1.0103 0.82051 11 9.978 8.1043 1.0104 0.82073 평균 1.23126 9.9827 8.1071 1.23124 1.0108 0.82099 표준편차 표준 불확도 감쇠량(dB) 9.965 Korea Testing Laboratory

7.1 측정의 수학적 모델 (1) Korea Testing Laboratory

7.1 측정의 수학적 모델 불확도는 GUM에 의해 식을 성립하고 단위의 통일을 위하여 상대표준불확도를 적용하였으며 식(2)에 따라 를 구한다. (2) 식 (3)에 의하여 합성표준불확도 를 로 구할 수 있다. (3) Korea Testing Laboratory

7.1 측정의 수학적 모델 식(3)의 합성불확도는 음함수의 미분법과 Taylor Series에 의해 산출하였으며 다음과 같이 요약 할 수 있다. Korea Testing Laboratory

7.2.1 감쇠기를 연결하지 않았을 때의 main arm과 side arm의 7.2 불확도 평가 7.2.1 감쇠기를 연결하지 않았을 때의 main arm과 side arm의 전력비, (4) : 감쇠기를 연결하지 않았을 때의 반복측정값에 의한 표준불확도 : 규격명세 불확도가 1 %인 측정전력계의 표준불확도 : 디지털형 전력계의 분해능이 0.1 %인 표준불확도 Korea Testing Laboratory

7.2 불확도 평가 7.2.1 감쇠기를 연결하지 않았을 때의 main arm과 side arm의 전력비, (5) (6) (7) 7.2 불확도 평가 7.2.1 감쇠기를 연결하지 않았을 때의 main arm과 side arm의 전력비, (5) (6) (7) Korea Testing Laboratory

7.2.1 감쇠기를 연결하지 않았을 때의 main arm과 side arm의 7.2 불확도 평가 7.2.1 감쇠기를 연결하지 않았을 때의 main arm과 side arm의 전력비, 표준 불확도는 (4)식에서 계산하면 다음과 같다. Korea Testing Laboratory

7.2.2 감쇠기를 연결하였을 때의 main arm과 side arm의 전력비, 7.2. 불확도 평가 7.2.2 감쇠기를 연결하였을 때의 main arm과 side arm의 전력비, (8) : 감쇠기를 연결하였을 때의 반복측정값에 의한 표준불확도 : 규격명세 불확도가 1 %인 측정전력계의 표준불확도 : 디지털형 전력계의 분해능이 0.1 %인 표준불확도 Korea Testing Laboratory

7.2. 불확도 평가 7.2.2 감쇠기를 연결하였을 때의 main arm과 side arm의 전력비, (9) (10) (11) 7.2. 불확도 평가 7.2.2 감쇠기를 연결하였을 때의 main arm과 side arm의 전력비, (9) (10) (11) Korea Testing Laboratory

7.2.2 감쇠기를 연결하였을 때의 main arm과 side arm의 전력비, 7.2 불확도 평가 7.2.2 감쇠기를 연결하였을 때의 main arm과 side arm의 전력비, 표준불확도는 (8)식에서 계산하면 다음과 같다. * 30 dB 처럼 센서를 교체하지 않고 감쇠기의 측정시에는 Linearity를 B Type의 형태로 추가하여 계산. * 60 dB 감쇠기의 측정시에는 센서의 불확도와 Linearity를 B Type의 형태로 추가하여 계산. Korea Testing Laboratory

7.2 불확도 평가 7.2.3 부정합인자에 대한 불확도 신호원과 부하사이의 부정합 손실에 따른 표준불확도는, (12) 7.2 불확도 평가 7.2.3 부정합인자에 대한 불확도 신호원과 부하사이의 부정합 손실에 따른 표준불확도는, (12) 감쇠기의 산란계수와 신호원, 감지기의 반사계수를 측정하여 식(12)에 의하여 구하면, Korea Testing Laboratory

Korea Testing Laboratory 7.2.4 불확도 산출표 성분 불확도 요인 종류 표준불확도 상대표준불확도 확률분포 자유도 감쇠기를 연결하지 않았을 때의 전력비 - 반복 측정 결과 - 전력계의 정확도 - 전력계의 분해능 A형 B형 정 규 직사각형 10 감쇠기를 연결하였을 때의 전력비 - 반복 측정 결과 부정합 손실 - 측정결과 U-분포 Korea Testing Laboratory

주파수 1 GHz 에서 감쇠기를 교정한 결과는 다음과 같다. 7.2 불확도 평가 7.2.5 측정결과 보고 주파수 1 GHz 에서 감쇠기를 교정한 결과는 다음과 같다. 합성불확도는 다음과 같다. 확장불확도 : (k=2, 신뢰수준 95%) (k=2, 신뢰수준 95%) Korea Testing Laboratory