微波谐波失真检测

北检院检测中心  |  完成测试:  |  2025-08-27  

针对微波器件及系统谐波失真特性,通过多参数测量与标准方法,评估其信号纯度、线性度及干扰水平,覆盖关键性能指标检测,为设备设计、生产及应用提供数据支撑。

注意:因业务调整,暂不接受个人委托测试望见谅。

检测项目

谐波失真度:评估信号经器件后谐波成分相对于基波的幅值比例,反映非线性失真程度。检测参数:基波频率范围1GHz~40GHz,各次谐波(2nd~10th)幅值测量精度±0.5dB,分辨率0.1dB。

总谐波畸变率(THD):计算所有谐波分量幅值平方和的平方根与基波幅值的比值,综合表征非线性失真总量。检测参数:适用频率500MHz~6GHz,测量带宽100kHz~10MHz,精度±1.2%。

各次谐波含量:逐次测量2次至10次谐波的幅值、相位及功率占比,定位主要失真来源。检测参数:单次谐波频率测量分辨率1Hz,相位测量精度±0.5°,功率测量不确定度≤0.8%。

相位失真:分析基波与各次谐波间的相位差偏离理想线性关系的程度,影响信号时序特性。检测参数:相位差测量范围-180°~+180°,分辨率0.1°,精度±0.3°。

互调失真:两路或多路信号叠加时,因非线性产生的新频率分量(互调产物)幅值占比。检测参数:双音信号频率间隔100kHz~10MHz,三阶互调(IM3)测量精度±2dB,四阶互调(IM4)±3dB。

频率响应:不同频率信号下谐波失真的幅值变化特性,评估器件宽频带线性一致性。检测参数:频率扫描范围100MHz~40GHz,扫描步进1MHz,幅值测量重复性≤0.3dB。

信噪比(SNR):信号幅值与背景噪声幅值的比值,反映谐波检测中有效信号的可辨识度。检测参数:噪声带宽100kHz,测量积分时间1s~10s,信噪比分辨率0.5dB。

动态范围:器件同时处理大信号(基波)与小信号(谐波)时的幅值覆盖能力。检测参数:最大输入功率+30dBm,最小可测谐波功率-80dBm,动态范围≥110dB。

群延迟:信号不同频率分量经器件后产生的时间延迟差异,影响信号波形完整性。检测参数:频率范围1GHz~20GHz,群延迟测量分辨率0.1ns,精度±0.5ns。

谐波功率分布:各次谐波功率随输入功率变化的分布规律,评估器件非线性饱和特性。检测参数:输入功率扫描范围-20dBm~+20dBm,步进1dB,功率测量精度±0.2dB。

检测范围

通信射频器件:用于无线通信系统的滤波器、耦合器、隔离器等,需控制谐波以避免邻道干扰。

微波放大器模块:射频功率放大器、低噪声放大器等,其非线性失真直接影响信号传输质量。

卫星通信设备:卫星转发器、高功率放大器(HPA),需满足星间链路严格的谐波抑制要求。

雷达系统射频单元:发射机、接收机前端,谐波失真可能导致目标误判或干扰其他雷达。

无线基站功放:移动通信基站的功率放大模块,谐波失真需符合3GPP等协议规定的杂散辐射限值。

微波滤波器:带通、带阻等类型滤波器,谐波失真影响通带平坦度及阻带抑制能力。

医疗微波治疗仪:用于肿瘤热疗、消融的设备,谐波失真可能产生额外热效应影响治疗效果。

工业微波加热设备:食品干燥、物料处理的微波发生器,谐波失真可能导致局部过热或能量损耗。

车载雷达射频组件:毫米波雷达的发射/接收模块,谐波失真需避免与其他车载系统(如通信)相互干扰。

卫星地球站接收机:高频头(LNB)、下变频器,谐波失真会影响微弱卫星信号的接收灵敏度。

检测标准

IEC60112:2020固体绝缘材料耐漏电起痕及电痕化指数的测定方法(涉及绝缘性能与谐波失真的关联)。

ITU-RBT.1770-4建议书:数字电视广播中音频/视频设备的谐波失真测量方法。

GB/T13837-2012声音和电视广播接收机及有关设备无线电骚扰特性限值和测量方法(含微波频段谐波限制)。

ASTMD4935-19用谐振腔法测量微波材料介电特性的标准试验方法(间接影响谐波失真)。

ETSIEN300328V2.1.1宽带传输系统;工作在2.4GHzISM频段的无线电设备电磁兼容性(EMC)要求(含谐波发射限值)。

GB/T12192-2012电子和通信设备用变压器、电感器测量方法(涉及磁性元件的谐波损耗)。

MIL-STD-461G美国军用标准:系统和设备的电磁兼容性要求(含谐波电流发射测试)。

ISO17025:2017检测和校准实验室能力的通用要求(实验室谐波检测能力的通用规范)。

IEEE1128-1998高功率微波传输线测量标准(涉及大功率下的谐波失真特性)。

JISC6741-2016电子元件试验方法第3部分:电容器的高频特性试验(电容非线性导致的谐波失真)。

检测仪器

数字谐波分析仪:集成快速傅里叶变换(FFT)功能的专用测量仪器,可实时分析信号的谐波成分。功能:在10Hz~50GHz频率范围内,同步采集基波与各次谐波的幅值、相位数据,支持谐波失真度、THD等参数的自动计算。

矢量网络分析仪:通过S参数测量表征器件频率响应特性的高精度仪器。功能:在50MHz~50GHz频段内,测量器件的幅度响应、相位响应及群延迟,辅助分析谐波失真与频率特性的关联。

频谱分析仪:用于信号频谱分布测量的通用仪器,具备高分辨率带宽(RBW)设置能力。功能:在9kHz~50GHz范围内,扫描测量输入信号的频谱,识别并量化各次谐波的幅值占比及杂散分量。

失真度测量仪:专门用于评估信号非线性失真的仪器,内置标准正弦波发生器与失真提取算法。功能:在20Hz~20MHz(基波)及对应谐波频段,测量总谐波畸变率(THD)、互调失真(IMD)等参数,支持输入功率自动电平控制(ALC)。

微波信号发生器:生成高纯度微波信号的源仪器,可输出多载波、调制信号以模拟实际工作场景。功能:在100MHz~40GHz频率范围内,输出可调幅值(-130dBm~+20dBm)、可调频率(步进1Hz)的正弦波或调制信号,为谐波失真检测提供标准激励源。

检测流程

线上咨询或者拨打咨询电话;

获取样品信息和检测项目;

支付检测费用并签署委托书;

开展实验,获取相关数据资料;

出具检测报告。

北检(北京)检测技术研究院
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