ESTIMACIÓN DE INCERTIDMBRE EN LA MEDICIÓN DE LA ATENACIÓN DE SITIO EN LA VALIDACIÓN DEL CALTS-CENAM Victoria Molina López, Irael García Ruiz, Mariano Botello Pérez Laboratorio de Antena y Capo Electroagnético, Centro Nacional de Metrología Eléctrica, CENAM, E-ail: volina@cena.x, igarcia@cena.x, botello@cena.x Reuen De acuerdo con la noralización internacional, un itio de prueba e declara coo un itio para calibración de antena, eto e un CALTS (Calibration Tet Site), cuando la atenuación de itio teórica ( AS c ) e copara con la atenuación de itio experiental ( AS ) y el valor aboluto de la diferencia entre ella e conerva enor a 1 en toda la frecuencia de prueba dentro del intervalo de 30 MHz a 1 GHz. Para declarar i el itio de prueba cuple con ete criterio, conocido coo criterio de la atenuación de itio (AS), e debe etiar la incertidubre en cada valor de la AS. Durante el proceo de validación del CALTS- CENAM la AS e idió epleando do étodo con el objeto de aegurar la validez de lo reultado obtenido. no de lo étodo e baa en el uo de un analizador de rede y otro e baa en el uo de un analizador de epectro. En ete artículo e preentan lo reultado del cálculo de incertidubre en la edición de la AS para eto do cao. 1. INTRODCCIÓN Para alguna clae de ervicio de calibración de antena que e realizarán en el itio de prueba del CENAM e requiere la validación de éte coo CALTS de acuerdo con [1] y [2]. El deepeño del itio del CENAM e coniderará atifactorio y confore a la nora [1] cuando en la frecuencia de prueba (coluna 2 de la Tabla 1) e cupla con el criterio de AS dado por la ecuación (1). Ete criterio etablece que la AS debe etar dentro de un argen, T AS, repecto de la AS c. En ete argen e deben coniderar la tolerancia en la configuración del itea para la edición de la AS (Tabla 2) y u incertidubre, AS, la cual debe etiare para un nivel de confianza del 95%. La tolerancia T AS e de 1,0 para toda la frecuencia en el intervalo de 30 MHz a 1 GHz [1]. AS [] AS [] < T [] AS [] (1) c AS En ete artículo e exponen el proceo de edición de la AS y u etiación de incertidubre. Lo detalle de la validación del CALTS-CENAM y la obtención de lo valore de la ASc e pueden reviar en [2]. Frecuencia de reonancia del dipolo [MHz] 700 400 180 Frecuencia de prueba [MHz] Altura Antena h r [] 600 2 700 1,7 800 1,5 900 1,3 1000 1,2 300 1,5 400 1,2 500 2,3 120 4 130, 140, 160, 180, 200 2 250 1,5 4 70, 80, 90, 100 60 30, 35, 40, 45, 50, 60, Tabla 1 Dipolo reonante Variable L a, longitud entre lo extreo de lo eleento de la antena Z AB, ipedancia epecificada del puerto balanceado del balun Tolerancia Máxia ± 0,0025 L a 0,001 ± i La b φ b, fae en balance ± 2 d, ditancia horizontal entre lo centro de la antena < 0,400 VSWR 1, 10 A, aplitud en balance ± 0, 4 t ± 0,04 h altura de la antena traniora ± 0, 01 h, altura de la antena receptora ± 0, 01 r f, frecuencia de prueba ( ± 0,001) f [Hz] Tabla 2 Tolerancia coniderada durante lo trabajo de validación del CALTS-CENAM ó 1
2. SISTEMAS DE MEDICIÓN La edición de la AS del itio de prueba del CENAM e realizó utilizando do itea de edición [2]: 1) Con un itea autoatizado en el que e utiliza un analizador vectorial de rede de radio frecuencia (RF) y un aplificador de eñal en la trayectoria de recepción (véae Figura 1). El oftware de adquiición de dato que e dearrolló para ete propóito e validó ante de epleare en el proceo de edición. Generador del analizador de rede Cable Tx Balun Tx A B Dipolo Tx C D Dipolo Rx Balun Rx Aplificador Cable Rx Receptor del analizador de rede Figura 1 Sitea de edición baado en el uo de un analizador de rede 2) Epleando en odo anual un generador de eñal, un analizador de epectro, un divior de potencia y un edidor de potencia, con un aplificador en la trayectoria de recepción (véae Figura 2). Generador Divior de potencia Puerto 1 Puerto 2 Cable Tx Detector y edidor de potencia Balun Tx A B Dipolo Tx C D Dipolo Rx Balun Rx CableRx Aplificador Analizador de epectro Figura 2 Sitea de edición baado en el uo de un analizador de epectro En lo do itea de edición la ipedancia caracterítica fue de 50 Ω. La ipedancia de radiación de la antena traniora y receptora etán balanceada y acoplada a 50 Ω a travé de cada balun. Lo lazo de traniión y recepción e foraron utilizando un cable coaxial de RF ubterráneo de 50, unido a un cable coaxial de RF de 10 colocado obre el plano etálico; la unión entre lo cable ello e hizo ediante un conector coaxial aterrizado en el plano de tierra. Dado que lo cable de RF de 10 quedan obre el plano de tierra reflector y expueto al abiente electroagnético preente en el CALTS-CENAM, fue neceario colocarle ferrita alrededor; la ferrita aborben la corriente en odo coún inducida en lo cable debido a lo capo electroagnético preente en el CALTS-CENAM. Todo lo cable de RF epleado on del tipo de baja pérdida. Se eplearon 4 conjunto de antena dipolo patrón calculable con la cuale e realiza la edición de AS en el intervalo de 30 MHz a 1 GHz (véae Tabla 1). 3. MÉTODO DE MEDICIÓN Para obtener el valor de AS, con cada itea de edición e realizó la iguiente ecuencia de edicione obre el CALTS-CENAM. 1. Medición inicial de referencia. Eta e conoce tabién coo conexión directa o through, conite de la unión del lazo de traniión (Tx) y del lazo de recepción (Rx). Se realiza ante de la inerción de la antena en el itea de edición para conocer la pérdida del io y poder cancelarla poteriorente. En eta fae de edición e tienen do opcione: a) realizar la conexión directa incluyendo lo balune y b) in incluir lo balune. En el prier cao lo balune e conectan entre í por edio de un adaptador; de eta anera e conectan lo punto A y C, aí coo lo punto B y D, otrado en lo itea de edición de la Figura 1 y 2. En el egundo cao e unen lo cable de Tx y Rx directaente. na vez realizada la conexione e genera una eñal de una deterinada potencia en el lazo Tx y e ide el nivel de tenión que llega al lazo de Rx, ete valor de tenión e conoce coo tenión de referencia r1 (f ) y e realiza para cada frecuencia de prueba de la Tabla 1. 2. Medición con antena. Depué del pao 1 e inerta cada juego de dipolo en el itea de edición; e poicionan aba antena (en Tx y Rx) obre el CALTS-CENAM, y e ide el nivel de tenión para cada frecuencia de la Tabla 1, ete valor e denota coo (f ). 3. Medición en conexión directa final. Terinado el pao anterior e repite el pao 1 para evaluar la etabilidad de la edicione. La tenión edida en ete etapa e denota por r 2 (f ) y no debe diferir de r1 (f ) por á de 0,2. 2
4. Cálculo de la AS. Para ete fin e eplea la iguiente ecuación: ra(f ) AS (f ) = 20 log10 [] (2) (f ) Donde ra (f ) e el proedio de r1 (f ) y r2 (f ). La ecuación (2) e aplica en fora directa cuando (f ) y ra (f ) on lectura de tenión. Si e utiliza intruentación que proporciona lectura de potencia, el factor de ultiplicación del logarito e de 10. Si la intruentación epleada entrega valore directaente en fora logarítica, coo e nuetro cao, la ecuación (2) e reduce a una reta de valore. 4. ASEGRAMIENTO DE LA VALIDEZ DE LOS RESLTADOS Para aegurar la validez del trabajo realizado, lo valore experientale AS e obtuvieron utilizando cada itea de edición en do configuracione diferente de conexión directa: 1. Conexión directa incluyendo lo balune y 2. Conexión directa in balune. 5. RESLTADOS DE LAS MEDICIONES En la Tabla 3 e uetran lo reultado obtenido con el itea de edición baado en el uo del analizador de rede para la conexione in balun y con balun. De anera análoga, en la Tabla 4 e uetran lo reultado correpondiente al itea de edición baado en el uo del analizador de epectro. Lo reultado obtenido por lo do itea de edición deben coparare entre i obervando que el analizador de rede proporciona reultado en de la relación entre la potencia de alida y la potencia de recepción. En cabio, con el analizador de epectro e ide la potencia de recepción en ; para convertir eto reultado a e deben realizar la operacione necearia teniendo preente que la potencia de alida en ete itea de edición fue de -20 ± 0,06. En nuetro cao la diferencia entre r1 (f ) y r 2 (f ) nunca fue ayor a 0,2. f [Hz] h r Conexión directa in balune ra Conexión directa con balune ra Medición con dipolo Dipolo reonante AS Sin balune ra - AS Con balune ra - 600 2 13,45 0,07 4,94 0,02-36,15 0,18 49,60 41,09 700 1,7 11,86 0,06 3,06 0,02-36,45 0,18 48,31 39,52 800 1,5 10,16 0,05 0,98 0,01-41,61 0,21 51,77 42,60 900 1,3 8,41 0,04-0,94 0,01-46,98 0,24 55,39 46,04 1000 1,2 7,36 0,04-2,18 0,01 700 MHz -47,29 0,24 54,65 45,11 300 1,5 18,02 0,09 9,99 0,05-35,29 0,17 53,31 45,28 400 1,2 16,32 0,08 8,18 0,04-26,75 0,13 43,07 34,93 500 2,3 14,90 0,07 6,57 0,03 400 MHz -33,91 0,17 48,81 40,48 120 4 21,17 0,10 13,24 0,07-33,39 0,16 54,56 46,63 140 2 20,80 0,10 12,59 0,06-27,72 0,14 48,52 40,31 160 2 20,33 0,10 12,53 0,06-18,62 0,09 38,94 31,14 180 2 20,05 0,10 11,98 0,06-15,68 0,08 35,72 27,65 200 2 19,73 0,10 11,74 0,06-19,05 0,09 38,77 30,79 250 1,5 18,71 0,09 10,62 0,05 180 MHz -28,17 0,14 46,89 38,80 30 4 23,88 0,12 15,47 0,08-39,99 0,20 63,86 55,46 35 4 23,66 0,12 15,71 0,08-32,72 0,16 56,38 48,43 40 4 23,45 0,12 14,95 0,07-27,48 0,14 50,93 42,42 45 4 23,27 0,11 14,91 0,07-20,99 0,10 44,26 35,90 50 4 23,07 0,11 14,82 0,07-15,05 0,07 38,13 29,87 60 4 22,73 0,11 14,66 0,07-7,52 0,04 30,25 22,17 70 4 22,39 0,11 14,20 0,07-9,86 0,05 32,25 24,05 80 4 22,12 0,11 13,66 0,07-14,05 0,07 36,17 27,71 90 4 21,87 0,11 13,45 0,07-17,51 0,09 39,38 30,97 100 4 21,59 0,11 13,47 0,07 60 MHz -19,48 0,10 41,07 32,94 Tabla 3 AS obtenida con el analizador de rede 3
f [Hz] h r Conexión directa in balune ra Conexión directa con balune ra Medición con dipolo Dipolo reonante AS Sin balune ra - AS Con balune ra - 600 2-6,687 0,05-15,20 0,06-57,57 0,05 50,88 42,37 700 1,7-8,08 0,00-16,98 0,00-56,91 0,00 48,82 39,93 800 1,5-9,91 0,00-18,94 0,05-62,56 0,00 52,65 43,61 900 1,3-11,80 0,08-20,91 0,00-68,37 0,05 56,57 47,46 1000 1,2-12,82 0,05-22,05 0,05 700 MHz -68,75 0,05 55,94 46,70 300 1,5-2,24 0,04-10,09 0,05-55,44 0,05 53,20 45,35 400 1,2-3,79 0,00-11,81 0,05-46,91 0,00 43,12 35,09 500 2,3-5,30 0,00-13,49 0,04 400 MHz -54,33 0,05 49,03 40,84 120 4 1,17 0,05-6,58 0,04-53,72 0,00 54,89 47,14 140 2 0,70 0,00-7,40 0,04-48,02 0,00 48,72 40,61 160 2 0,34 0,00-7,43 0,00-38,78 0,05 39,12 31,35 180 2 0,02 0,00-7,96 0,00-35,82 0,00 35,84 27,86 200 2-0,33 0,00-8,25 0,04-39,13 0,00 38,80 30,89 250 1,5-1,34 0,04-9,36 0,05 180 MHz -48,49 0,00 47,15 39,13 30 4 3,91 0,04-4,39 0,05-60,48 0,00 64,40 56,09 35 4 3,55 0,07-4,03 0,05-52,97 0,05 56,52 48,94 40 4 3,45 0,00-4,85 0,08-48,04 0,00 51,49 43,19 45 4 3,07 0,08-4,84 0,00-41,18 0,00 44,25 36,34 50 4 2,82 0,04-5,01 0,00-35,17 0,00 37,99 30,16 60 4 2,57 0,04-5,20 0,00-27,71 0,00 30,28 22,51 70 4 2,30 0,04-5,69 0,04-30,03 0,00 32,33 24,34 80 4 1,98 0,04-6,36 0,00-34,21 0,00 36,19 27,85 90 4 1,78 0,04-6,43 0,05-37,68 0,00 39,46 31,25 100 4 1,58 0,00-6,40 0,00 60 MHz -39,66 0,00 41,24 33,26 Tabla 4 AS obtenida con el analizador de epectro 6. ESTIMACIÓN DE INCERTIDMBRE En la edición de la AS la principale coponente de incertidubre on la reolución y linealidad de lo edidore en el lazo Rx, la diperión de la edicione, aí coo el cuidado con el que e llevó a cabo el proceo de edición para aegurar la tolerancia de la Tabla 2; a eta últia coponente de incertidubre e le llaa la enibilidad a la tolerancia de la Tabla 2 y en nuetro cao e le aignó un valor de 0,2 dado que e tuvieron en conideración lo iguiente apecto durante la edición recoendado en [1]. 1. Lo centro de la antena, lo átile y lo cable de RF e colocaron perpendiculare al plano reflector, al centro del plano y fuera de lo eje de ietría del plano. 2. Lo eleento de la antena e colocaron colineale y paralelo al plano de tierra, e decir en polarización horizontal. 3. Lo centro de la antena en Tx y Rx e colocaron a una ditancia de prueba, d, con un incertidubre de ± 4 c. La antena e colocaron en línea de vita y e alinearon ante de ponerla en la altura de correpondiente. 4. El centro de la antena Tx obre el plano reflector, h t, e colocó a 2 con una incertidubre de ± 1 c. 5. La altura del centro de la antena Rx obre el plano, h t, e varió egún e uetra en la Tabla 1 y la incertidubre en ete poicionaiento e de ± 1 c. 6. Se aeguró que lo cable coaxiale conectado a cada balun de la antena en Tx y Rx, vayan hacia atrá de cada antena y perpendiculare a lo eleento de la ia. Lo cable corrían paralelaente repecto al plano reflector al eno 2, luego caían verticalente hacia el plano. Eto evita que parte de la eñal que generao en Tx 4
ea captada por el cable de RF en Rx ocaionando reultado erróneo. 7. Todo el equipo de edición etuvo iepre dentro del laboratorio que e encuentra a 15 del centro del plano y uno 2 por debajo del nivel del plano de tierra. 8. La etabilidad en frecuencia del generador de RF 6 del analizador de rede e de 5 10 /día y la del 7 generador de potencia e de 1 10 /día, por lo cual la variacione en frecuencia de la eñale de prueba durante la edición de AS e conideraron depreciable. 9. La etabilidad en el nivel de potencia del generador del analizador de rede y del generador de potencia tabién on uficiente para conervar el nivel de la eñal de prueba durante el tiepo de edición. La reolución en abo generadore e de 0,01. La reolución en el analizador de epectro e de 0,1. 10. El receptor de RF del analizador de rede tiene un intervalo dináico de 101. Lo errore por linealidad del receptor e reducen coniderableente al eleccionar el ancho de banda de reolución á fino, de 15 Hz. Ete ancho de banda de edición perite realizar la edicione á exacta, aunque el tiepo de barrido e increenta coniderableente. 11. El divior de potencia y el edidor de potencia contituyen un itea de referencia en aplitud con trazabilidad al Patrón Nacional de Potencia Electroagnética en Alta Frecuencia, cuya incertidubre no contribuye ignificativaente al preupueto de incertidubre en la edición de AS. Con ete itea de referencia e idió de anera exacta y en tiepo real la aplitud de la eñal de prueba en Tx. Tabién con eto intruento e realizó la calibración en aplitud del analizador de epectro, con lo e corrigieron lo errore por la linealidad del analizador de epectro al oento de edir r1 (f ), r2 (f ) y (f ). Con eta accione fue poible uperar la baja exactitud propia de un analizador de epectro. 12. Con el itea de edición autoatizado e toaron 20 lectura en cada frecuencia de prueba; con el itea de edición anual e toaron 7 edicione. Por lo que la diperión en el itea autoatizado e enor con repecto al itea no autoatizado. Hata el oento cada prueba realizada e ha repetido do vece en diferente día y por lo tanto, en diferente condicione cliática, por lo cual la variable de influencia por condicione abientale etán incluida en la diperión de lo reultado. 13. El oftware de adquiición de dato que e dearrolló para eplearlo en el itea de edición baado en el analizador de rede, fue validado al realizar una prueba epleando el analizador de rede en odo de onda continua y en odo de barrido de frecuencia. 14. La edicione e realizaron para la frecuencia arcada en la Tabla 1. 15. Otra accione e realizaron para ejorar lo itea de edición, entre ella detacan la iguiente: el uo del aplificador de 27 de ganancia en el lazo de Rx; el uo de ferrita alrededor de lo cable de RF que quedaron obre el plano reflector; e aterrizó el conductor exterior de lo cable de RF en el punto en que éto penetran el plano reflector. De acuerdo con [1] aún e invetiga obre la contribucione de incertidubre debida a la tolerancia en el radio de lo eleento de alabre de la antena aí coo aquella debida a la alineación de la antena de prueba. Por lo que en ete artículo eta fuente de incertidubre no e cuantifican por eparado ino que e conideran iplícita en la diperión de lo reultado de la edicione. 6.1 Preupueto de incertidubre para itea de edición baado en el analizador de rede El cálculo de incertidubre e realizó en bae a la Guía BIPM/ISO1995 [3]. El preupueto de incertidubre para AS utilizando el analizador de rede e uetran en la Tabla 5. Eta tabla correponde a la frecuencia de prueba de 600 MHz, y en ella e puede apreciar el odelo epleado para la etiación de incertidubre, la fuente de incertidubre (FI), el valor etiado (VE) para cada variable del odelo, la función de ditribución de probabilidad (FDP), la incertidubre etándar u ( x ), lo coeficiente de enibilidad (c..), la contribución de incertidubre u ( y ), lo grado de libertad ν, la incertidubre cobinada c, lo grado de libertad 5
efectivo, ν eff, el factor de cobertura, k, para un nivel de confianza, ρ del 95% y la incertidubre expandida. De anera análoga, para el io itea de edición pero realizando la conexión directa incluyendo lo balune lo reultado e uetran en la Tabla 6. En la Tabla 7 e pueden obervar lo reultado copleto. ra(f ) AS a 600 MHz Modelo: AS(f ) = 20log 10 = ra(f ) (f ) (f ) u( y ) FI VE FDP u ( x ) c.. ν c ν eff k [ ] ρ =95,0% ra 13,45 Noral 0,02 1,00 0,02 19 0,17 134 1,96 0,33 Reolución ra (0,01 ) ------ Rectangular 0,00 1,00 0,00 60-36,15 Noral 0,04-1,00-0,04 19 Reolución (0,01 ) ------- Rectangular 0,00-1,00 0,00 60 Linealidad del receptor a un intervalo dináico de 50 (0,2 ) ------- Rectangular 0,12 1,00 0,12 60 Senibilidad a la tolerancia de la Tabla 2, (0,2 ) ------- Rectangular 0,12 1,00 0,12 60 AS [] 49,60 Tabla 5 Incertidubre de AS obtenida con el analizador de rede y conexión directa in balune ra(f ) AS a 600 MHz Modelo: AS(f ) = 20log 10 = ra(f ) (f ) (f ) FI VE FDP u ( x ) c.. u ( y ) ν c ν eff k [ ] ρ =95,0% ra 4,94 Noral 0,00 1,00 0,00 19 0,17 132 1,96 0,33 ------- Reolución ra (0,01 ) - Rectangular 0,00 1,00 0,00 60-36,15 Noral 0,04-1,00-0,04 19 ------- Reolución (0,01 ) -- Rectangular 0,00-1,00 0,00 60 Linealidad del receptor a un intervalo dináico de 50 (0,2 ) ------- -- Rectangular 0,12 1,00 0,12 60 Senibilidad a la tolerancia de la Tabla 2, (0,2 ) ------- -- Rectangular 0,12 1,00 0,12 60 AS [] 41,09 Tabla 6 Incertidubre de AS obtenida con el analizador de rede y conexión directa con balune 6
AS in balune AS con balune f h Frecuencia r ra - ra - de lo ( k =1,96, ρ =95%) dipolo reonante Hz M utilizado 600 2 49,60 0,33 41,09 0,33 700 1,7 48,31 0,33 39,52 0,33 ( k =1,96, ρ = 5%) 800 1,5 51,77 0,33 42,60 0,33 900 1,3 700 MHz 55,39 0,34 46,04 0,34 1000 1,2 54,65 0,34 45,11 0,34 300 1,5 53,31 0,33 45,28 0,33 400 1,2 400 MHz 43,07 0,33 34,93 0,33 500 2,3 48,81 0,33 40,48 0,33 120 4 54,56 0,33 46,63 0,33 140 2 48,52 0,33 40,31 0,33 160 2 38,94 0,33 31,14 0,32 180 MHz 180 2 35,72 0,32 27,65 0,32 200 2 38,77 0,33 30,79 0,32 250 1,5 46,89 0,33 38,80 0,33 30 4 63,86 0,34 55,46 0,33 35 4 56,38 0,33 48,43 0,33 40 4 50,93 0,33 42,42 0,33 45 4 44,26 0,33 35,90 0,32 50 4 60 MHz 38,13 0,33 29,87 0,32 60 4 30,25 0,32 22,17 0,32 70 4 32,25 0,32 24,05 0,32 80 4 36,17 0,33 27,71 0,32 90 4 39,38 0,33 30,97 0,32 100 4 41,07 0,33 32,94 0,32 Tabla 7 Incertidubre de AS en toda la frecuencia de prueba uando el analizador de rede en conexión directa in balune y con balune 6.2 Preupueto de incertidubre para itea de edición baado en el analizador de epectro El preupueto de incertidubre e uetra en la Tabla 8 para el cao in balune, en la Tabla 9 para el cao con balune y en la Tabla 10 lo reultado copleto. El odelo epleado proviene de la ecuación (2) pero incluye lo errore del analizador de epectro en lo nivele de eñal edido. Vale la pena aclarar que la lectura e toaron directaente en, y que la fuente de incertidubre de cada variable en el odelo etán dada en. AS (f ) = ra (f ) + e (f ) [( (f ) + e (f )] 1 2 [] (3) E iportante eñalar que para lograr la á alta exactitud epleando el analizador de epectro, e realizó la calibración de lo errore aboluto en aplitud, e 1 y e 2, para cada nivel edido de a (f ) y (f ) repectivaente. Eto, adeá de la exactitud, tiene la ventaja de lograr que la edicione de nivel ean directaente trazable al Patrón Nacional de Potencia a travé de la calibración del detector. Otra ventaja on que no fue neceario coniderar en el preupueto de incertidubre otro factore dado por el fabricante tale coo [4]: el error de aplitud de la eñal del calibrador interno, la conutación del ancho de banda de reolución, la conutación a la ecala logarítica, la fidelidad de la ecala logarítica, entre otro. La única fuente coniderada, ya que peranece en el uo del analizador de epectro, fue la digitalización logarítica. Tapoco e conideraron factore de incertidubre por la repueta en frecuencia y la linealidad del intruento, dado que la edición de nivel e 7
realizó puntualente en una frecuencia a la vez. El analizador de epectro e trabajó con un ancho de banda de reolución de 10 Hz, en un intervalo de 100 Hz, en una ecala logarítica de 10 / diviión, con un nivel de referencia de 0 para lo nivele negativo y 5 para lo nivele poitivo. AS a 600 MHz Modelo: AS (f ) ra(f ) e1(f ) [( (f ) e2(f )] = [] FI VE FDP u ( x ) c.. u ( y ) ν c [ ] ρ =95,0% ν eff k ra -6,60 Noral 0,02 1 0,02 6 0,17 149 1,96 0,3 e 1-0,087 Noral 0,02 1 0,02 6 Reolución ra (0,1 ) --------- Rectangular 0,03 1 0,03 60-56,83 Noral 0,02-1 -0,02 6 e 2-0,74 Noral 0,02-1 -0,02 6 Reolución (0,1 ) --------- Rectangular 0,03-1 -0,03 60 Digitalización ecala logarítica con "Log Scale=10 "=±0,2 --------- Rectangular 0,12 1 0,12 60 Senibilidad a la tolerancia de la Tabla 2, (0,2 ) --------- Rectangular 0,12 1 0,12 60 AS [] 50,9 Tabla 8 Preupueto de incertidubre para reultado de AS con el analizador de epectro y conexión directa in balune en la frecuencia de prueba de 600 MHz AS a 600 MHz Modelo: AS (f ) ra(f ) e1(f ) [( (f ) e2(f )] FI VE FDP u ( x ) c.. u ( y ) ν c = [] ν eff k [ ] ρ =95,0% ra -15,20 Noral 0,02 1 0,02 6 0,17 150 1,96 0,3 e 1 0,000 Noral 0,02 1 0,02 6 Reolución ra (0,1 ) --------- Rectangular 0,03 1 0,03 60-56,83 Noral 0,02-1 -0,02 6 e 2-0,74 Noral 0,02-1 -0,02 6 Reolución (0,1 ) --------- Rectangular 0,03-1 -0,03 60 Digitalización ecala logarítica con "Log Scale=10 "=±0,2 --------- Rectangular 0,12 1 0,12 60 Senibilidad a la tolerancia de la Tabla 2, (0,2 ) --------- Rectangular 0,12 1 0,12 60 AS [] 42,4 Tabla 9 Preupueto de incertidubre para reultado de AS con el analizador de epectro y conexión directa con balune en la frecuencia de prueba de 600 MHz 8
AS in balune AS con balune f h Frecuencia r de lo ra - ( k =1,96, ρ =95%) ra - dipolo reonante Hz utilizado 600 2 50,9 0,3 42,4 0,3 700 1,7 48,8 0,3 39,9 0,3 ( k =1,96, ρ =95%) 800 1,5 52,7 0,3 43,6 0,3 900 1,3 700 MHz 56,6 0,3 47,5 0,3 1000 1,2 55,9 0,3 46,7 0,3 300 1,5 53,2 0,3 45,4 0,3 400 1,2 400 MHz 43,1 0,3 35,1 0,3 500 2,3 49,0 0,3 40,8 0,3 120 4 54,9 0,3 47,1 0,3 140 2 48,7 0,3 40,6 0,3 160 2 39,1 0,3 31,4 0,3 180 MHz 180 2 35,8 0,3 27,9 0,3 200 2 38,8 0,3 30,9 0,3 250 1,5 47,2 0,3 39,1 0,3 30 4 64,4 0,3 56,1 0,3 35 4 56,5 0,3 48,9 0,3 40 4 51,5 0,3 43,2 0,3 45 4 44,3 0,3 36,3 0,3 50 4 60 MHz 38,0 0,3 30,2 0,3 60 4 30,3 0,3 22,5 0,3 70 4 32,3 0,3 24,3 0,3 80 4 36,2 0,3 27,9 0,3 90 4 39,5 0,3 31,3 0,3 100 4 41,2 0,3 33,3 0,3 Tabla 10 Incertidubre de AS en toda la frecuencia de prueba uando el analizador de epectro con conexión directa in balune y con balune 7. CONCLSIONES Epleando do itea de edición fue poible obtener cuatro conjunto de reultado para la AS : 1. Con analizador de rede y configuración directa con balune; 2. Con analizador de rede y configuración directa in balune; 3. Con analizador de epectro y configuración directa con balune; y 4. Con analizador de epectro y configuración directa in balune. En todo eto reultado la incertidubre expandida obtenida e uy iilar y enor a 0,35, para un nivel de confianza del 95%. Eto e debe a que la principale fuente de incertidubre en lo do itea de edición epleado on del io orden; en el cao del itea baado en el analizador de rede e trata de la enibilidad a la tolerancia de la Tabla 2 y la linealidad del receptor del analizador de rede; en el cao del itea baado en el analizador de epectro e trata tabién de la enibilidad a la tolerancia de la Tabla 2 y la digitalización de la ecala logarítica. El itea de edición baado en el analizador de epectro incluye un itea de referencia forado por un edidor de potencia y un detector. Con ete itea de referencia tabién fue poible calibrar lo errore del analizador de epectro. Eta accione peritieron obtener reultado exacto a pear de que un analizador de epectro e un intruento de baja exactitud. La incertidubre lograda con ete itea de edición e aí equiparable a la incertidubre obtenida para el itea de edición baado en el analizador de rede. Lo reultado obtenido para la AS on congruente entre i y e poible utilizar eto reultado en la coparación con lo valore 9
ASc coo parte fundaental del proceo de validación del CALTS-CENAM. REFERENCIAS [1] CISPR16-1-5:2003-11, firt edition, Specification for radio diturbance and iunity eauring apparatu and ethod Part 1-5: Radio diturbance and iunity eauring apparatu- Antenna Calibration tet ite for 30 MHz to 1000 MHz. [2] Victoria Molina López, Irael García Ruiz, Significado de la atenuación de itio y de la atenuación de itio noralizada en la validación del itio de referencia para la calibración de antena del CENAM, a preentare durante el Sipoio de Metrología 2006, Qro. Méx. Octubre 2006. [3] Guide to the Expreion of ncertainty in Meaureent GBIPM/ISO 1995. http://www.cena.x/publicacione/gratuita/. [4] Intallation and Verification Manual, HP 8566B Spectru Analyzer. HP Part No. 08566-90169. Printed in SA, Septeber 1993. 10