一、引言

　　本底噪声是"接收机部分量值校准"模块中与扫迹噪声成对出现的一项，两者常被混为一谈。扫迹噪声回答的是"信号很大时示值抖多少"，本底噪声回答的是"端口自己有多安静"。它也是目前自动化程度最低的矢网校准项目之一，原因不在软件而在机械动作。

　　二、测试端口本底噪声验证方式的正确性分析

　　规程要求(3.4、5.4、7.6)：规范 3.4 条给出定义，本底噪声用来描述等效到网络分析仪测试端口的输入噪声功率，单位为 dBm。规范 5.4 条给出的参考范围是 −140 dBm～−60 dBm，并注明该范围是在中频带宽 10 Hz 条件下给出的，与本项目对带宽的强依赖相呼应。测量方法在原理上是"标定加统计"的组合：先用功率计把端口 1 的实际输出功率标定为基准，再让端口 2 在与端口 1 完成直通校准的状态下接收信号，此时端口 2 的接收通道处于已修正状态，其示值直接对应端口面上看到的信号量;随后取下电缆、在两个端口分别接上固定负载并把端口 1 的源关闭，端口 2 接收到的就只剩内部噪声。在无外部输入的条件下，接收机输出起伏的幅度分布近似高斯，标准差正比于噪声功率，因此对单次扫描结果的模值求单次标准差再结合功率计标定值换算，即为本底噪声。这一步的统计处理不是可选的美化步骤，而是物理量换算的必要环节。

　　三、手动验证过程

　　依据 JJF 1495-2014 第 7.6 条，手动校准步骤如下：

　　第一步：标定端口 1 输出功率

　　设置矢网为连续波输出模式并设定端口 1 输出功率，用功率计测定并记录该功率值。

　　第二步：完成直通校准

　　用测试电缆连接端口 1 与端口 2，完成两个端口之间的直通校准。直通校准的质量决定了后续"取下电缆"这一动作的参考基准。

　　第三步：取下电缆并连接固定负载

　　校准完成后取下测试电缆，在两个测试端口分别连接精密固定负载并拧紧。任一端口空置都会让泄漏信号进入接收通道，使结果偏好。

　　第四步：关闭源并单次扫描

　　关闭端口 1 的源或降到噪声可忽略的水平，进行单次扫描;中频带宽取规范约定的 10 Hz，平均必须关闭。

　　第五步：统计与换算

　　对测量结果的模值求单次标准差，结合功率计标定值按规范公式换算出测试端口本底噪声。

　　四、ATC自动化测试的优势与不足

　　4.1 优势

　　(1)设置与计算全自动

　　参数设置、数据采集、统计计算与报告生成可由软件完整承担，消除设置与计算环节的绝大部分人为误差。

　　(2)统计换算零计算误差

　　单次标准差与等效噪声功率的换算由程序完成，不存在手工计算错误。

　　(3)原始扫迹可留存

　　采集到的原始数据可以完整保存，便于事后复核与争议追溯。

　　(4)节拍稳定

　　测试流程的节奏不因人而异，批量测试时结果一致性更好。

　　4.2 不足

　　(1)物理换件无法闭环

　　"取下测试电缆、在两个端口接上固定负载"这一动作在纯软件层面无法完成。目前主流方案是半自动化，由人工按提示完成拆装与连接，软件负责参数设置、数据采集、统计计算与报告生成。

　　(2)开关矩阵引入额外不确定度

　　引入可编程开关矩阵或电子开关可把"直通"与"接负载"做成可切换通道从而实现全自动，但开关自身的插损、隔离度与重复性会进入不确定度预算，需要单独评估并修正，否则会把测试夹具的性能误当成矢网的性能写进报告。

　　(3)内部端接功能适用面有限

　　部分机型支持内部端接或内部隔离校准，可简化流程，但必须确认其内部端接的指标满足要求，且适用面有限。

　　(4)缺少有效性判据

　　−110 dBm 量级与 −80 dBm 量级的结果通常意味着测量条件出了问题，程序若不设判据，会把这种"假优秀"结果写进报告。

　　本底噪声的自动化卡点不在软件而在机械动作，这是它与功率类、频率类项目的根本差异。现阶段把目标定为半自动化更为现实：让软件承担全部设置、采集、统计与报告工作，把拆装电缆与连接负载这一步交给人并按界面提示执行。若确有全自动需求，开关矩阵方案可行，但必须把开关带来的插损与隔离度纳入指标修正，否则会把测试夹具的性能误当成矢网的性能。