近日，英国国家物理实验室（NPL）在计量溯源性方面的工作取得了重大进展。NPL研究人员这部分工作主要是kHz至MHz频率范围内的同轴器件阻抗研究。
同轴线路是全球电信网络不可或缺的关键部分，确保这些系统的计量可追溯性对于其维护和发展至关重要，特别是当它们在DC到数百GHz的频率范围内运行时。阻抗是一个关键的测量值，描述了设备或电路在特定频率下与交流电（AC）流动的总负荷。
从历史上看，在低频（特别是1kHz和1MHz之间）实现同轴器件阻抗的可追溯性一直存在挑战。在这些频率下获取和表征参考标准品的困难，促使人们采用替代方法（如插值法），但这可能导致测量结果的不确定性增加。
最近，NPL的交流电（AC）与射频（RF）计量专家开发了一种新方法，使用LCR仪表对同轴连接器的设备进行可追溯的阻抗测量。该仪器通常用于测量低频标准器件（如电容器、电阻器和电感器），如今已被改造用于与Type-N型同轴器件连接。通过使用可追溯的短路（Short）和开路（Open）标准进行校准，成功实现了这些器件的可追溯阻抗测量。与传统的矢量网络分析仪（VNA）方法相比，这项新的测量技术使得在阻抗和反射系数测量方面的不确定性显著降低——在某些情况下，不确定性降低了十倍。
弥合交流电（AC）与射频（RF）可追溯性的这一空白，有望通过提高这些广泛使用频率下的测量精度来实现，精确性的提高将为电信、量子和能源行业的发展带来很大帮助。
高级科学家詹姆斯·斯金纳（James Skinner）说：“以创新的方式使用现有技术，实现了测量能力的显著提升。这项工作是射频计量领域几十年来对所面临挑战的一次真正突破。”
首席科学家兼科学领域负责人Murat Celep表示：这种创新能力在整个射频计量领域具有广泛的适用性，并已记录在最近发表的《IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement》期刊中。（DOI: 10.1109/TIM.2025.3563005）
