Купить ГОСТ 19656.10-88 — бумажный документ с голограммой и синими печатями. подробнее
Распространяем нормативную документацию с 1999 года. Пробиваем чеки, платим налоги, принимаем к оплате все законные формы платежей без дополнительных процентов. Наши клиенты защищены Законом. ООО "ЦНТИ Нормоконтроль"
Наши цены ниже, чем в других местах, потому что мы работаем напрямую с поставщиками документов.
Распространяется на полупроводниковые переключательные и ограничительные сверхвысокочастотные (далее - СВЧ) диоды и устанавливает следующие методы измерения сопротивлений потерь в диапазоне частот 0,3 - 10 ГГц: 1) сопротивления потерь при низком уровне СВЧ мощности ограничительных СВЧ диодов; 2) прямого сопротивления потерь переключательных и ограничительных СВЧ диодов и обратного сопротивления потерь переключательных СВЧ диодов: а) метод измерительной линии с подвижным зондом; б) метод измерительной линии с фиксированным зондом; в) резонаторный метод.
Ограничение срока действия снято: Протокол № 3-93 МГС от 12.03.93 (ИУС 5-93)
1 Метод измерения rниз
2 Метод измерительной линии с подвижным зондом
3 Метод измерительной линии с фиксированным зондом
4 Резонаторный метод
Приложение 1 (справочное) Расчет погрешности измерения сопротивления потерь при низком уровне СВЧ мощности
Приложение 2 (справочное) Расчет погрешности измерения прямого и обратного сопротивления потерь (метод измерительной линии с подвижным зондом)
Приложение 3 (справочное) Расчет погрешности измерения прямого и обратного сопротивления потерь (метод измерительной линии с фиксированным зондом)
Приложение 4 (справочное) Расчет погрешности измерения прямого и обратного сопротивления потерь (резонаторный метод)
Приложение 5 (рекомендуемое) Метод измерения полосы пропускания зонда измерительной линии (метод измерительной линии с фиксированным зондом)
Дата введения | 01.07.1989 |
---|---|
Добавлен в базу | 01.09.2013 |
Актуализация | 01.01.2021 |
28.09.1988 | Утвержден | Государственный комитет СССР по стандартам | 3291 |
---|---|---|---|
Издан | Издательство стандартов | 1988 г. |
Чтобы бесплатно скачать этот документ в формате PDF, поддержите наш сайт и нажмите кнопку:
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР
ДИОДЫ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ СВЕРХВЫСОКОЧАСТОТНЫЕ ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЬНЫЕ И ОГРАНИЧИТЕЛЬНЫЕ
Цена 10 коп. БЗ 8—88/545
МЕТОДЫ ИЗМЕРЕНИЯ СОПРОТИВЛЕНИЙ ПОТЕРЬ
Издание официальное
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО СТАНДАРТАМ
Москва
УДК 621.382.2.029.6:006.354 Группа Э29
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР
ГОСТ
19656.10—88
ДИОДЫ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ СВЕРХВЫСОКОЧАСТОТНЫЕ ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЬНЫЕ И ОГРАНИЧИТЕЛЬНЫЕ
Методы измерения сопротивлений потерь
Semiconductor microwave switching and limiter diodes.
Methods of measuring loss resistances
ОКП 621000
Срок действия с 01.07.89 до 01.07.94
Настоящий стандарт распространяется на полупроводниковые переключательные и ограничительные сверхвысокочастотные (далее — СВЧ) диоды и устанавливает следующие методы измерения сопротивлений потерь в диапазоне частот 0,3 — 10 ГГц:
1) сопротивления потерь при низком уровне СВЧ мощности (гниз ) ограничительных СВЧ диодов;
2) прямого сопротивления потерь (гпр) переключательных и ограничительных СВЧ диодов и обратного сопротивления потерь (гобр > Яобр )* переключательных СВЧ диодов:
а) метод измерительной линии с подвижным зондом;
б) метод измерительной линии с фиксированным зондом;
в) резонаторный метод.
Общие требования при измерениях — по ГОСТ 19656.0-74.
1. МЕТОД ИЗМЕРЕНИЯ г !!ИЗ
Ы. Принцип, условия и режим измерения
1.1.1. Сопротивление потерь гнкз определяют, исходя из измерения входного сопротивления коаксиальной диодной камеры с диодом. включенным в качестве оконечной нагрузки и учета потерь в камере, определяемых с помощью эквивалентов холостого хода (далее — XX).
Издание официальное ★
* Обратное сопротивление потерь приводится для последовательной (гОУр ) и параллельной (Л0бр) эквивалентной схемы диода.
Перепечатка воспрещена
(6) Издательство стандартов, 1988
С. 10 ГОСТ 19656.10-88
вень напряжения в канале отраженной волны должен быть не менее 1 мкВ.
3.2.4. Полоса пропускания измерительной линии Е5 должна соответствовать диапазону качания частоты, отвечающему требованиям п. 3.1.2, требуемую величину полосы пропускания зонда Д.Р определяют экспериментально по смещению минимума стоячей водны напряжения в режиме XX относительно плоскости отсчета или из соотношения
AF=f[(n+l)-Vn(n+2)\ , (22)
где п — порядок* наблюдаемого минимума стоячей волны напряжения.
Метод измерения полосы пропускания зонда измерительной линии приведен в приложении 5.
При полосе пропускания зонда измерительной линии, не достаточной для наблюдения минимума стоячей волны напряжения в режиме XX, допускается перемещать зонд измерительной линии от плоскости отсчета в сторону генератора на расстояние четверти длины волны или применять двухзондовую измерительную линию, зонды которой разнесены на то же расстояние.
3.2.5. Требования к тройнику ввода смещения ЕЗ, источнику смещения Е7, диодной камере Е6 и эквивалентам КЗ и XX должны соответствовать пп. 2.2.3—2.2.6.
3.2.6. Генератор качающейся частоты G1, вентили ферритовые Е2, Е4 — по ГОСТ 19656.0-74.
3.3. Подготовка к проведению измерений
3.3.1. Эквивалент КЗ вставляют в диодную камеру.
3.3.2. Зонд измерительной линии устанавливают в точку наблюдаемого на экране индикатора минимума стоячей волны напряжения (плоскость КЗ), ближайшего к выходному концу измерительной линии.
3.3.3. Определяют значение частоты Д в герцах наблюдаемого на экране индикатора минимума стоячей волны напряжения, ближайшего к выходному концу линии. Частота fi равна частоте измерения.
3.3.4. Определяют значение частот fxn и f1Jr в герцах на уровне по 3 дБ справа и слева от минимума стоячей волны.
3.3.5. Рассчитывают значение разности частот Afi в герцах, по формуле
3.3.6. Эквивалент XX вставляют в диодную камеру.
3.3.7. Определяют частоту наблюдаемого минимума стоячей волны напряжения (Z^) в герцах.
Если для наблюдения минимума стоячей волны напряжения в режиме XX и обратного смещения применяется двухзондовая из-
ГОСТ 19656.10-88 С. 11
мерительная линия или зонд линии перемещается в сторону генератора на расстояние четверти длины волны от плоскости отсчета, то частота /2 равна частоте измерения.
3.3.8. Определяют частоты f2n и /2л в герцах на уровне по 3 дБ справа и слева от минимума стоячей волны.
3.3.9. Рассчитывают разность частот Д/2 в герцах по формуле
3.4. Проведение измерений
3.4.1. Измерение прямого сопротивления потерь
3.4.1.1. Проверяемый диод вставляют в диодную камеру и устанавливают заданное значение прямого тока смещения.
3.4.1.2. Определяют частоту наблюдаемого минимума стоячей волны напряжения (/3) в герцах.
3.4.1.3. Определяют значения частот f3n и в герцах на уровне по 3 дБ справа и слева от минимума стоячей волны соответственно.
3.4.1.4. Рассчитывают разность частот Af3 в герцах по формуле
А/з-/зп-/зл. (25)
3.4.2. Измерение обратного сопротивления потерь
3.4.2.1. На проверяемом диоде устанавливают заданное значение обратного напряжения смещения.
3.4.2.2. Определяют частоту минимума стоячей волны напряжения /4 в герцах.
3.4.2.3. Определяют значения частот [4П и f4jI в герцах на уровне по 3 дБ справа и слева от минимума стоячей волны соответственно.
(26)
3.4.2.4. Рассчитывают разность частот Д/4 в герцах по формуле
A/4=fta—/«ж-
3.5. Обработка результатов
A ft 20 f In'f Ы
(27)
*ПС,
3.5.1. Разность показаний индикатора измерительной линии в точках справа и слева от точки минимума, в которых напряженность электрического поля в линии вдвое больше минимального значения lt (Дlt) в миллиметрах, рассчитывают по формуле
где i= 1 при нагрузке диодной камеры на эквивалент КЗ;
(=2 при нагрузке диодной камеры на эквивалент XX; i=3 при подаче на диод прямого смещения; i—4 при подаче на диод обратного смещения;
Afi —значение, определяемое по пп. 3.3.5, 3.3.9, 3.4.1.4, 3.4.2.4;
fin J т — значения частот, определяемых по пп. 3.3.4, 3.3.8, 3.4.1.3; 3.4.2.3;
2 И
п — порядок наблюдаемого минимума, рассчитываемый по формуле
С
(28)
где I — расстояние от плоскости включения эквивалента КЗ до наблюдаемого минимума стоячей волны в режиме КЗ, мм. Порядок наблюдаемого минимума стоячей волны в. режимах XX, прямого и обратного смещения принимают тот же;
f — частота измерения, определяемая по п. 3.3.3; с — скорость света, равная 3-1011 мм/с.
3.5.2. Значения смещений минимума стоячей волны по напряжению относительно плоскости отсчета (Л—k), (Л—/4), (/з—(1)
/,-/Дили /,)=- (29)
где i=2 при нагрузке диодной камеры на эквивалент XX;
(=4 при подаче на диод обратного смещения;
/з—к— смещение минимума стоячей волны по напряжению относительно плоскости отсчета при подаче на диод прямого смещения;
fi — значение частоты, определяемое по пп. 3.3.3, 3.3.7, 3.4.1.2, 3.4.2.2.
рассчитывают по формуле
t-u
20//4
(30)
При недостаточной широкополосное™ линии зонд измерительной линии устанавливают в положение , указанное в п. 3.2.4, зна чение к—U при этом рассчитывают по формуле
■nc-'rW
к-к-
3.5.3. Значения прямого и обратного сопротивлений потерь рассчитывают по формулам (8—21) при подстановке в них значений А к и 1г—U, определяемых по формулам (27—30).
3.6. Показатели точности измерений
3.6.1. Погрешность измерения прямого сопротивления потерь тпр с установленной вероятностью 0,95 приведена в табл. 4.
Таблица 4 | |||||||||||||||
|
ГОСТ 19656.10-88 С. 13
3.6.2. Погрешность измерения обратного сопротивления потерь Л)бр с установленной вероятностью 0,95 приведена в табл. 5.
Таблица 5 | ||||||||||||||||
|
3.6.3. Погрешность измерения R0бР находится в интервале ±35 % с установленной вероятностью 0,95 в диапазоне частот 0,3—10 ГГц для значений R0бР <5 кОм.
Требования к погрешности измерения гпр , ro6p , Ro6p для значений измеряемых параметров, не установленных настоящим стандартом, должны быть приведены в ТУ на диоды конкретных типов.
3.6.4. Пример расчета погрешности приведен в приложении 3.
4. РЕЗОНАТОРНЫЙ МЕТОД (гПр ,Гобр, Яобр)
4.1. Принцип, условия и режим измерения
4.1.1. Прямое (гпр ) и обратное (r06P, R06P) сопротивления потерь определяют исходя из измерения добротности резонаторного устройства с включенным в него измеряемым диодом и учета потерь в резонаторе, определяемых с помощью эквивалентов КЗ и XX.
4.1.2. Значения частоты измерения и напряжения (тока) смещения следует приводить в ТУ на диоды конкретных типов.
4.2. Аппаратура
4.2.1. Измерения проводят на установке, структурная схема которой приведена на черт. 4.
4.2.2. Элементы, входящие в структурную схему, должны удовлетворять следующим требованиям:
1) ответвители направленные Е2 и Е6 должны иметь переходное ослабление и направленность не менее 20 дБ;
2) нагрузка согласованная Е7 должна иметь коэффициент стоячей волны не более 1,2;
3) резонатор Е4 должен иметь добротность с эквивалентом КЗ и XX не менее 500;
4) индикатор КСВН и ослаблений Е9 должен удовлетворять требованиям п. 3.2.3.;
С. 14 ГОСТ 19656.10-88
61
Е9
G1—генератор качающейся частоты; Я/—аттенюатор; Е2, Е6—ответвители направленные; ЕЗ, £5—вентили; £4—резонатор с проверяемым диодом, Я?—нагрузка согласованная, Е8—источник смещения; Е9—индика
тор КСВН и ослаблений
Черт. 4
5j эквиваленты КЗ и XX должны удовлетворять требованиям пп. 1.2.2 и 2.2.6;
6) генератор качающейся частоты G1, вентили ЕЗ, Е5, аттенюатор Е1 — по ГОСТ 19656.0-74;
7) калибровочный резистор должен представлять собой деталь из кремния с металлизацией;
8) значение сопротивления калибровочного резистора не должно отличаться от номинального значения более чем на 10 % и находиться в пределах 0,2—2,5 Ом;
9) калибровочный конденсатор должен представлять собой деталь из кварца с металлизацией;
10) значение емкости калибровочного конденсатора не должно отличаться от номинального значения более чем на 10 % и лежать в пределах 0,05—1,0 пФ;
11) чертежи на калибровочные резисторы и конденсаторы и значения сопротивлений и емкостей калибровочных резисторов и конденсаторов должны быть приведены в ТУ на диоды конкретных типов.
4.3. Подготовка к проведению измерений
4.3.1. Эквивалент КЗ вставляют в резонатор.
4.3.2. Измеряют резонансную частоту (ft) в мегагерцах, характеристики и частоты /1П , f,л в мегагерцах, на уровне по 3 дБ справа и слева от уровня характеристики на частоте резонанса.
4.3.3. Рассчитывают значение добротности резонатора с эквивалентом КЗ (фкз) по формуле
Qk3 =
fl
tin fix
(31)
4.3.4. Эквивалент XX вставляют в резонатор.
ГОСТ 19656.10-88 С. 15
4.3.5. Измеряют резонансную частоту (/2) в мегагерцах, характеристики и частоты /2п, fia в мегагерцах на уровне по 3 дБ справа и слева от уровня характеристики на частоте резонанса.
4.3.6. Рассчитывают значение добротности резонатора с эквивалентом XX (Qxx ) по формуле
Qxx= -pV-
/ап—/2л
(32)
4.3.7. Калибровочный резистор с установленным значением сопротивления вставляют в резонатор.
4.3.8. Определяют резонансную частоту (fp ) в мегагерцах, характеристики и частоты /р.п , f р.л в мегагерцах, на уровне по 3 дБ справа и слева от уровня характеристики на частоте резонанса.
4.3.9. Рассчитывают значение добротности резонатора с калибровочным резистором QKp по формуле
Qk р= I • (33)
/р.п /р Л
4.3.10. Рассчитывают значение коэффициента связи (Ксв ) в омах по формуле
Ко
КЗ
(34)
где /Vp — установленное значение сопротивления калибровочного резистора, в Ом.
4.3.11. Калибровочный конденсатор с установленным значением емкости Ci в пикофарадах вставляют в резонатор.
4.3.12. Определяют значение резонансной частоты характеристики (fc,), в мегагерцах.
4.3.13. Калибровочный конденсатор с установленным значением емкости C2>Ci в пикофарадах вставляют в резонатор.
4.3.14. Определяют значение резонансной частоты характеристики if с,) в мегагерцах.
4.3.15. Рассчитывают значение эквивалентной емкости резонатора С0 в пикофарадах по формуле
Ci са •
fc2
fc\
2
/ fc2 \ fd
(35)
4.4. П р о в е д е н и е измерений
4.4.1. Измеряемый диод вставляют в резонатор.
4.4.2. Заданное значение прямого тока смещения подают на проверяемый диод.
4.4.3. Определяют резонансную частоту характеристики fz в мегагерцах и частоты f3n, /Зл в мегагерцах на уровне по 3 дБ справа и слева от уровня характеристики на частоте резонанса.
4.4.4. Заданное значение обратного напряжения смещения подают на проверяемый диод.
4.4.5. Определяют резонансную частоту характеристики /4 в мегагерцах и частоты f4n , f4jl в мегагерцах на уровне по 3 дБ справа и слева от уровня характеристики на частоте резонанса.
4.5. Обработка результатов
4.5.1. Значение прямого сопротивления потерь гпр рассчитывают по формуле
Г"р= О^Г) ’ (361
где Ксв —коэффициент связи, Ом, определяемый по п. 4.3.10;
Qk3 — значение добротности резонатора с эквивалентом КЗ, определяемое по п. 4.3.3;
Qnp~ f f'Lf— —значение добротности при прямом смещении на
диоде;
f3 — значение резонансной частоты характеристики резонатора с диодом в режиме прямого смещения, МГц, определяемое по п. 4.4.3;
/зп.Ьл —значения частот на уровне по 3 дБ от уровня характеристики на частоте резонанса, МГц, определяемые по п. 4.4.3.
Ср / 21/4С“тр I
_1_ Qo6P |
(37)
Л>бр —
4.5.2. Значение обратного сопротивления потерь (г0бР ) в омах рассчитывают по формуле
где Со — значение эквивалентной емкости резонатора, Ф, определяемое по п. 4.3.15;
Qxx —значение добротности резонатора с эквивалентом XX, определяемое по п. 4.3.6;
Сстр — значение емкости структуры диода, Ф, определяемое по ГОСТ 18986.4-73; f4— значение резонансной частоты характеристики резонатора с диодом, Гц, в режиме обратного смещения, определяемое по п. 4.4.5;
(38)
Qo6p —значение добротности при подаче на проверяемый диод обратного смещения, рассчитываемое по формуле
Qo6p= ~f zi >
/4П /4Л
где f4n, /4л — значения частот, определяемые по п. 4.4.5.
4.5.3. Значение R0бР в омах рассчитывают по формуле
ГОСТ 19656.10-88 С. 17 |
R°6p=32^c0' ( /4п /4л m
\ ft Qxx
4.6. Показатели точности измерения
4.6.1. Погрешность измерения прямого сопротивления потерь гпр находится в интервале ±20 % с установленной вероятностью 0,95 в диапазоне частот 0,5—10 ГГц для значений г пр в пределах 0,2—10,0 Ом.
4.6.2. Погрешность измерения обратного сопротивления потерь гобр находится в интервале ±25 % с установленной вероятностью 0,95 в диапазоне частот 0,5—10 ГГц для значений гобр в пределах 0,5—10 Ом.
4.6.3. Погрешность измерения R0Рр находится в интервале ±25 % с установленной вероятностью 0,95 в диапазоне частот 0,3—10 ГГц для значений R0бР в пределах до 100 иОм.
4.6.4. Погрешность измерения гпр, гобр , Ro6p для значений, не установленных настоящим стандартом, должна быть приведена в технических условиях на диоды конкретных типов.
4.6.5. Пример расчета погрешности приведен в приложении 4.
ПРИЛОЖЕНИЕ I Справочное
РАСЧЕТ ПОГРЕШНОСТИ ИЗМЕРЕНИЯ СОПРОТИВЛЕНИЯ ПОТЕРЬ ПРИ НИЗКОМ УРОВНЕ СВЧ МОЩНОСТИ
Прологарифмировав и продифференцировав формулу (3), получаем выражение для расчета погрешности
+ ( )'' ) ' (49)
где 620 — относительное отклонение значения z0 от номинального значения,
6^ — погрешность установления длины волны в измерительной линии,
<W 1 — погрешность определения значения ширины минимума коэффициента стоячей волны по напряжению при нагрузке диодной камеры на эквивалент XX; 1
А1 — абсолютная погрешность отсчета индикатора часового типа иамери-тельной линии;
dAh — погрешность определения значения ширины минимума коэффициента стоячей волны по напряжению при нагрузке камеры на проверяемый
Диод;
м Ш2=д^ .100%; |
(41) |
Ау=Аг= 1; | |
A/asin A^sin^a ’ |
(42> |
A/iSin2P2 i44=2pictgpi A/aSin2pi_A/iSin2p2 > |
(43) |
A/2*sin2Pi АЬ= Д• s i n2p,—Дiпгрг ’ |
(44) |
M2-sin2Pi A«-2P2CtgP2A/2 -sin^,— Д(lSin2p2 ’ |
(45) |
А — коэффициент, зависящий от закона распределения суммарной погрешности измерения и установленной вероятности Р. Для нормального закона распределения и вероятности 0,96 /(=1,96;
/Ci—f. — коэффициенты, зависящие от законов распределения составляющих
погрешности:
/С =/С:= 1,73 (равномерный закон);
Xs=A'5=2,4 (треугольный закон);
Кл = К(=3.0 (нормальный закон);
5р1=Г (йХ)2 + [Ь(/по-/1)]^ ; (46)
tp,=>'(e1)1+[o(/no-f,)]a ; (47)
где bUni—1'i)—погрешность отсчета по линейке измерительной линии для определения Рь
5(/по-У= -4/no4ilL ; (48)
*ПО £1
А (/л л—h) — абсолютная погрешность отсчета по линейке измерительной линии;
Ь(1п о—У — погрешность отсчета по линейке измерительной линии для определения Рг‘>
4U-l,)-4hl^h) ; (49)
-ПО 12
А (/г. с.—h) — абсолютная погрешность отсчета по линейке измерительной
линии.
ГОСТ 19656.10-88 С. 19
ПРИЛОЖЕНИЕ 2 Справочное
РАСЧЕТ ПОГРЕШНОСТИ ИЗМЕРЕНИЯ ПРЯМОГО И ОБРАТНОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ ПОТЕРЬ (МЕТОД ИЗМЕРИТЕЛЬНОЙ ЛИНИИ С ПОДВИЖНЫМ ЗОНДОМ)
1. Расчет погрешности измерения прямого сопротивления
Прологарифмировав и продифференцировав формулы (8, 9, 10), получаем выражение для расчета погрешности измерения гпр
где А
_ j_r
г“гпр1 Г"Р-
._£<>* а/,
Лг“ Л- ' Г„р ’
(50)
(51)
(52)
8г1=
\[(»2„)*+(»*)* + (Ш,)*+Г-2"У PlS . 1
+
+
j j^cos2P1(
2Pi
H
tg
Ig Pa
-2PxtgPi *Pi
(53)
(BZ0)2r(^A/1)4(U)^ ; (54)
TFT (55)
(»X)1+[»(«i-ir7)]a ; (56)
/( — коэффициент, зависящий от закона распределения суммарной погрешности измерения и установленной вероятности Р, Для нормального закона распределения и вероятности 0,9(5 А—1,96;
К2 2 — коэффициенты, зависящие от законов распределения составляющих погрешностей.
/Ci = /C2=lJ3 (равномерный закон).
2. Расчет погрешности измерения обратного сопротивления
Прологарифмировав и продифференцировав формулы (13, 14 и 15), получаем выражение для расчета погрешности измерения г0бр
Ьг
обр=К)/(^8Z0f+ (^Ы )*+ (^8ш У+ (^8С ) +
+ *
(57)
1.1.2. Значения частоты измерения, уровня СВЧ мощности, при которых проводят измерения, следует приводить в ТУ на диоды конкретных типов.
1.2. Аппаратура
1.2.1. Измерения следует проводить на установке, структурная
G1—генератор СВЧ мощности; £/—вентиль ферритовый; £2—линия измерительная; ЕЗ—камера диодная; Е4—усилитель измерительный; Е5— частотомер; Е6—измеритель мощности |
схема которой приведена на черт. 1.
1.2.2. Элементы, входящие в структурную схему, должны соответствовать следующим требованиям:
1) вентиль ферритовый Е1Ч генератор СВЧ мощности G1, линия измерительная Е2У частотомер £5, измеритель мощности Е6 — по ГОСТ 19656.0—74;
2) измерительный усилитель Е4 должен иметь чувствительность в пределах 1—10 мкВ1;
Черт. 1
3) диодная камера ЕЗ должна иметь волновое сопротивление, равное волновому сопротивлению измерительной линии, и обеспечивать значение коэффициента стоячей волны по напряжению холостого хода с эквивалентом XX (Кати ) не
XX
менее 50.
Эквивалент XX должен представлять собой корпус диода (без контактирующих проволочек) или деталь, по форме и размерам соответствующую проверяемому диоду со значением емкости, равной минимальному значению емкости конкретного типа диода.
Чертежи на эквиваленты и значения емкостей эквивалентов указывают в ТУ на диоды конкретных типов.
1.3. П од готов к а к проведению измерений
1.3.1. Режим измерения устанавливают заданным по частоте и мощности.
1.3.2. Эквивалент XX вставляют в диодную камеру.
1.3.3. Определяют положение минимума стоячей волны напряжения (/)) в миллиметрах, ближайшего к выходному концу измерительной линии.
1.3.4. Определяют значение (A/i) в миллиметрах — разность показаний индикатора измерительной линии в точках (справа и слева от точки минимума /i), где напряженность электрического поля в измерительной линии вдвое больше его значения в точке минимума.
1.3.5. Определяют значение коэффициента стоячей волны по напряжению (далее — КСВН) холостого хода (/Сст ихх ) по формуле
С. 20 ГОСТ 19656.10-88
где /41=Аг=1; <43=2;
1
(58)
(59)
Ал— ,ЛП (ОС ( 1 И -®L ) | ||||||||||||||||
|
ПРИЛОЖЕНИЕ 3
Справочное
РАСЧЕТ ПОГРЕШНОСТИ ИЗМЕРЕНИЯ ПРЯМОГО И ОБРАТНОГО СОПРОТИВЛЕНИЙ ПОТЕРЬ (МЕТОД ИЗМЕРИТЕЛЬНОЙ ЛИНИИ С ФИКСИРОВАННЫМ ЗОНДОМ)
Значение погрешности измерения гпр и г0бр рассчитывают по формулам (36—66) с учетом значений погрешностей 6A/i — &Д/4, 6(h—/2), 6(/t—/<),
6 (/з—Zi), рассчитываемых по формулам:
-г(*Ы2 + (*/»л)2 > (67)
где <ЬД// — погрешность определения значения ширины минимума коэффициента стоячей волны по напряжению: при нагрузке диодной камеры на эквивалент КЗ (/—1); при нагрузке камеры на эквивалент XX (( —2); при нагрузке камеры на диод в режиме прямого смещения (i — 3); при нагрузке камеры на диод в режиме обратного смещения (< = 4);
ГОСТ 19656.10-88 С. 3
Лет U СТ ^ХХ
К
ТсД/jL
где Я — длина волны в измерительной линии, мм.
1.3.6. Положение плоскости отсчета /по в миллиметрах рассчитывают по формуле
g^j-arctg
KOpt-o
где СКОр—емкость корпуса диода, определяемая по ГОСТ 18986.4-73, Ф;
Zo — волновое сопротивление измерительной линии, Ом; f—частота измерения, Гц.
1.4. Проведение измерений
1.4.1. Измеряемый диод вставляют в диодную камеру.
1.4.2. Определяют положение минимума стоячей волны напряжения в измерительной линии (/2) в миллиметрах, ближайшего к плоскости отсчета (/„ 0 ) •
1.4.3. Определяют значение Д/2 в миллиметрах — разность показаний индикатора измерительной линии в точках (справа и слева от точки минимума /г), где напряженность электрического поля в линии вдвое больше его значения в точке минимума.
1.5. О б р а бо т к а результатов
1.5.1. Значение сопротивления потерь при низком уровне СВЧ мощности (г1ШЗ ) рассчитывают по формуле
nZ0( 1 W Д/г Д/i \
% \ ctgPj-cu?^ ) \ sin2 р2 sin2 р! ) '
где Д/i — значение, определяемое в соответствии с п. 1.3.4, мм; Д/г — значение, определяемое в соответствии с п. 1.4.3, мм;
Vno-h),
(4)
где 1\ — значение, определяемое в соответствии с п. 1.3.3, мм;
/по—значение, определяемое в соответствии с п. 1.3.6, мм;
dno-k), (5)
где /2 — значение, определяемое в соответствии с п. 1.4.2, мм. 1.6. П о к а з а т е л и точности измерений
1.6.1. Погрешность измерения сопротивления потерь при низком уровне СВЧ мощности г,,из должна находиться в интервале ±20 % с установленной вероятностью 0,95 в диапазоне частот 0,3—10 ГГц для значений гниз — в пределах 2—30 Ом.
1.6.2. Погрешность измерения значений гниз , не установленных настоящим стандартом, должна быть приведена в ТУ на диоды конкретных типов.
Пример расчета погрешности измерения сопротивления потерь при низком уровне СВЧ мощности приведен в приложении 1.
2. МЕТОД ИЗМЕРИТЕЛЬНОЙ ЛИНИИ С ПОДВИЖНЫМ ЗОНДОМ (гпр,
гобр » ^обр )
2.1. Принцип, условия и режим измерения
2.1.1. Прямое (гПр ) и обратное (гобр, Ro6p ) сопротивления потерь определяют исходя из измерений входного сопротивления диодной камеры с диодом, включенным в качестве оконечной нагрузки, с учетом потерь в камере, определяемых с помощью эквивалентов короткого замыкания (КЗ) и XX.
2.1.2. Значения частоты измерения, уровня СВЧ мощности и напряжения смещения, при которых проводят измерения, следует приводить в ТУ на диоды конкретных типов.
2.2. Аппаратура
2.2.1. Измерения следует проводить на установке, электрическая структурная схема которой приведена на черт. 2.
G/—генератор СВЧ мощности £/, ЕЗ—вентили Е2—тройник ввода смещения; Е4—линия измерительная, £5—камера диодная, £6—источник смещения, £7—измерительный усилитель, Е8—частотомер, £9—измеритель мощности Черт 2 |
2.2.2. Генератор СВЧ мощности G1, вентили £7, ЕЗ, линия измерительная Е4, частотомер Е8, измеритель мощности Е9 — по ГОСТ 19656.0-74.
2.2.3. Тройник ввода смещения Е2 должен обеспечивать подачу напряжения (или тока) смещения на проверяемый диод и удовлетворять следующим требованиям:
1) коэффициент стоячей волны по напряжению входа и выхода — не более 1,3;
2) развязка цепи постоянного тока и тракта СВЧ — не менее 20 дБ;
ГОСТ 19656.10-88 С. 5
3) сопротивление цепи постоянного тоюа — не более 0,1 Ом;
4) собственное ослабление — не более 1 дБ.
2.2.4. Источник смещения Е6 должен обеспечивать задание и поддержание постоянного тока прямого смещения и постоянного напряжения обратного смещения с погрешностью в пределах ±5%.
2.2.5. Измерительный усилитель Е7 должен иметь чувствительность в пределах 1—10 мкВ.
2.2.6. Диодная камера Е5 должна иметь волновое сопротивление, равное волновому сопротивлению измерительной линии и обеспечивать значения коэффициентов стоячей волны по напряжению с эквивалентом КЗ (Кст t/R3 ) и XX (Кст ихх ) в соответствии с
табл. 1.
Таблица 1 | ||||||||||||||||||||
|
Эквивалент КЗ должен представлять собой металлическую деталь, соответствующую по форме и размерам измеряемому диоду.
2.3. Подготовка к проведению измерений
2.3.1. Режим измерения устанавливают заданным по частоте и мощности.
2.3.2. Эквивалент КЗ вставляют в диодную камеру.
2.3.3. Определяют положение минимума стоячей волны напряжений (плоскость отсчета) в миллиметрах, ближайшего к выходному концу измерительной линии
2.3.4. Определяют значение М\— разность показаний индикатора измерительной линии в точках (справа и слева от точки минимума /i) в миллиметрах, где напряженность электрического поля в линии вдвое больше его значения в точке минимума.
2.3.5. Рассчитывают значение Кст и по формуле
КЗ
-ШГ ' (в)
где X — длина волны в измерительной линии, мм.
2.3.6. Эквивалент XX вставляют в диодную камеру.
2.3.7. Определяют положение минимума стоячей волны напряжения /2 в миллиметрах, ближайшего к плоскости отсчета.
2 Зак. 2432
С. 6 ГОСТ 19656.10-88
2.3.8. Определяют значение Д/г — разность показаний индикатора измерительной линии в точках (справа и слева от точки минимума /г) в миллиметрах, где напряженность электрического поля в линии вдвое больше его значения в точке минимума.
(7)
2.3.9. Определяют значение /Сет и по формуле
К„и = -гг- •
с иХХ лД12
2.4. П р о в е д е н и е измерений
2.4.1. Измерение прямого сопротивления потерь
2.4.1.1. Проверяемый диод вставляют в диодную камеру и устанавливают заданное значение прямого тока смещения.
2.4.1.2. Определяют положение минимума стоячей волны напряжения в измерительной линии /3 в миллиметрах, ближайшего к плоскости отсчета.
2.4.1.3. Определяют значение Д/3 — разность показаний индикатора измерительной линии в точках (справа и слева от точки минимума /з) в миллиметрах, где напряженность электрического поля в линии вдвое больше его значения в точке минимума.
2.4.2. Измерение обратного сопротивления потерь
2.4.2.1. На проверяемом диоде устанавливают заданное значение обратного напряжения.
2.4.2.2. Определяют положение минимума стоячей волны напряжения в измерительной линии /4 в миллиметрах, ближайшего к плоскости отсчета.
2.4.2.3. Определяют значение Д/4 — разность показаний индикатора измерительной линии (справа и слева от точки минимума /4) в миллиметрах, где напряженность электрического поля в линии вдвое больше его значения в точке минимума.
2.5. О б р а б о т к а результатов
2.5.1. Значение прямого сопротивления потерь (гпр) в омах рассчитывают по формуле
где Zo — волновое сопротивление линии, Ом;
Д/3 — значение, определяемое по п. 2.4.1.3, мм; Д/i — значение, определяемое по п. 2.3.4, мм;
К —длина волны в измерительной линии, мм.
(9).
где /3 — значение, определяемое по п. 2.4.1.2, мм; h — значение, определяемое по п. 2.3.3, мм;
ГОСТ 19656.10-88 С. 7
(10)
(ПУ
(12)
рассчи-
где 12 — значение, определяемое по п. 2.3.7, ,мм. При выполнении условия
со^
значение гпр рассчитывают по формуле
2.5.2. Значение обратного сопротивления потерь (гобр тывают по формуле
r°6p=zji( мС^ ) (sln^- sln^ ) ’ (13)
где со — круговая частота, рассчитываемая по формуле
со=2и/,
где f —частота измерения, Гц;
L — индуктивность диода, нГн, рассчитываемая по формуле
L-
Д/4— значение, определяемое по п. 2.4.2.3, мм;
Д/2— значение, определяемое по п. 2.3.8, мм;
С стр — емкость структуры, Ф, рассчитываемая по формуле
Г =Г
'кор »
по ГОСТ по ГОСТ
(14)
(15)
(16)
/17)
°стр °д
где С д —общая емкость диода, Ф, определяемая
18986.4— 73;
Скор—емкость корпуса диода, Ф, определяемая
18986.4— 73;
где U—значение, определяемое по п. 2.4.2.2, мм;
1
При выполнении условия
(оС.
>3coL
значение гобр рассчитывают по формуле
Z0n 1 ( д/2 \
Для корпусных диодов со значением общей емкости Скор < <СД <1,4 Скор и для бескорпусных диодов значение гобр рассчитывают по формуле
r°6P~Z0Xsinap2(«>CCTp <*>l) W* Мг). При выполнении условия (о£>1/а>(Сд — Скор) -гобр рассчитывают по формуле |
(18)
значение(19)
2.5.3. Значение 7?обр рассчитывают по формуле
(21)
п 2(Л siп2рд ( ■ , tg ft, \*
1C (Mi-Mi) \ ^ Igft, / '
2.6. Показатели точности измерений 2.6.1. Погрешность измерения прямого сопротивления потерь гпр с установленной вероятностью 0,95 приведена в табл. 2.
Таблица 2 | |||||||||||||||
|
2.6.2. Погрешность измерения обратного сопротивления потерь (Гобр ) с установленной вероятностью 0,95 приведена в табл. 3.
Таблица 3 | ||||||||||||||||
|
2.6.3. Погрешность измерения (Я06Р ) находится в интервале ±35 % с установленной вероятностью 0,95 в диапазоне частот 0,3—10 ГГц, для значений R0бР <5 кОм.
ГОСТ 19696.10—С. 9
Требования к погрешности измерения гпр, гобр , R0бР для значений измеряемых параметров, не установленных в настоящем' стандарте, должны быть приведены в ТУ на диоды конкретных типов.
2.6.4. Пример расчета погрешности приведен в приложении 21
3. МЕТОД ИЗМЕРИТЕЛЬНОЙ ЛИНИИ С ФИКСИРОВАННЫМ ЗОНДОМ'
3.1. Принцип, условия и режим измерения
3.1.1. Принцип измерения гпр, г0бР , R06p соответствует требованиям п. 2.1 и эквивалентности между частотой и линейной зависимостью фазы отраженного сигнала при измерении в режимах качания частоты и фиксированной частоты соответственно.
3.1.2. Значения частоты измерения и напряжения смещения» при которых проводят измерения, должны быть приведены в ТУ на диоды конкретных типов.
Диапазон качания частоты определяется шириной полосы частот, необходимой для измерения заданных значений сопротивлений гпр и гобр, #обр и наблюдения смещения минимума в режиме обратного смещения и XX относительно плоскости отсчета.
3.1.3. Уровень СВЧ мощности, при котором проводят измерения, определяется панорамным измерителем коэффициента стоячей волны по напряжению и ослаблений.
3.2. Аппаратура
3.2.1. Измерения следует проводить на установке, структурная схема которой приведена на черт. 3.
G/—генератор качающейся частоты, Е1—-ответвитель направленный; Е2, £4-^вентили ферритовые: £3—тройник ввода смещения; £6—камера диодная; £7—источник смещения; £3—индикатор КСВН и ослаблений; £5—тиния измерительная |
Черт. 3
3.2.2. Ответвитель направлений Е1 должен иметь переходное ослабление и направленность не менее 20 дБ.
3.2.3. В индикаторе КСВН и ослаблений Е8 диапазон входных напряжений канала падающей волны 0,03—10 мВ. При этом уро-
1
100%>