ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

СОЮЗА ССР

ГОСУДАРСТВЕННАЯ СИСТЕМА ОБЕСПЕЧЕНИЯ ЕДИНСТВА

ИЗМЕРЕНИЙ

ИЗМЕРИТЕЛИ КОЭФФИЦИЕНТА ШУМА ТРАНЗИСТОРОВ И ПРИЕМНИКОВ СВЧ-ДИАПАЗОНА

МЕТОДЫ И СРЕДСТВА ПОВЕРКИ

ГОСТ 8.334-78

Издание официальное

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО СТАНДАРТАМ

Москва

РАЗРАБОТАН Государственным комитетом СССР по стандартам (Госстандарт)

ИСПОЛНИТЕЛЬ

В. В. Медведев

ВНЕСЕН Государственным комитетом СССР по стандартам

Член Госстандарта В. И. Кипаренко

УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 22 декабря 1978 г. № 3411

Среднее квадратическое отклонение результата измерения 6_Имп при определении Л _Имп_ср вычисляют по формуле

Погрешность определения значения А_Имп_ср вычисляют по фор муле

Погрешность импульсного режима комплекта ИКШ в любой точке динамического диапазона не должна превышать 5%.

4.6.4. Определение суммарной погрешности поверки комплекта ИКШ

Суммарную погрешность поверки комплекта ИКШ, в состав которого входит газоразрядный генератор, определяют с доверительной вероятностью 0,997 по формуле

Св= ]/(~"f4 )²+8нел + С,    (17)

где 6_ВЧ — погрешность измерения потерь в СВЧ тракте от разъема генератора шума до разъема устройства, коэффициент шума которого измеряют поверенным ИКШ, %.

Примечание. Потери в тракте измеряют любым из известных методов, включая и метод измерения оптимального значения коэффициента шума приемника ИКШ с попеременным исключением участка тракта.

Для измерителя, в состав которого входит генератор шума на вакуумном или полупроводниковом диоде, суммарную погрешность поверки комплекта ИКШ б_Пов определяют с доверительной вероятностью 0,997 по формуле

^пов“ г ^_мп + 6нел+8в_Ч .    (18)

4.6.5. Определение суммарной погрешности поверенного комплекта ИКШ с учетом погрешности поверки в процентах определяют по формуле

ДЙкШ=Димп_ср + Д_вч ±    С^нел)² + ®ГШ + 8в + ^пов+8п*    (19)

ГОСТ 8.334-78 Стр. 11

где Двч — потери в СВЧ тракте от разъема генератора до разъема устройства, коэффициент шума которого измеряют поверенным ИКШ, %; бгш — погрешность градуировки генератора шума, входящего в комплект поверяемого ИКШ, %. Генератор шума градуируют на установках типов Г1—2, Г1—4, Г1—5, Г1—6, Г1—7, Г1—8, Г1—9 и Г1—10 или аналогичных, обеспечивающих точность градуировки по ГОСТ 8.091—73, ГОСТ 8.086-73 и ГОСТ 8.230-77; б, — вариация потерь в трансформаторе полных сопротивлений, применяемом в тракте для выбора режима согласования на входе измеряемого устройства, %; б_п — невоспроизводимость потерь в высокочастотном тракте, %.

Примечания:

1.    При необходимости увеличения точности измерения коэффициента шума следует вводить поправку к уровню СПМШ генератора шума на величину потерь в тракте; в формуле (17) в этом случае составляющую Д„ч необходимо исключить.

2.    Точность измерения коэффициента шума может быть повышена, если погрешность импульсного режима для каждой из шкал учитывают введением соответствующей поправки.

Поскольку составляющие погрешности д*_{мп ;} д£_ел* §£_ов изменяются в динамическом диапазоне поверяемого прибора, то целесообразно результаты поверки оформлять в виде таблицы (см. обязательное приложение 1).

Прибор бракуют, если частные составляющие превышают нормы, а значение А^_кш превышает 95% значения погрешности измерения коэффициента шума измерителем, указанного в нормативно-технической документации на поверяемый прибор (см. справочное приложение 2).

5. ОФОРМЛЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ПОВЕРКИ

5.1.    Положительные результаты государственной первичной и периодической поверок оформляют выдачей свидетельства по форме, установленной Госстандартом, с указанием на оборотной стороне свидетельства результатов поверки. Форма записи результатов поверки приведена в обязательном приложении 1.

5.2.    Положительные результаты ведомственной первичной и периодической поверок оформляют в порядке, установленном ведомственной метрологической службой.

5.3.    ИКШ, не удовлетворяющие требованиям настоящего стандарта, бракуют и на них выдают справку о запрещении применения.

Стр. 12 ГОСТ 8.334-78

ПРИЛОЖЕНИЕ 1 Обязательное

ФОРМА ОБОРОТНОЙ СТОРОНЫ СВИДЕТЕЛЬСТВА О ГОСУДАРСТВЕННОЙ

ПОВЕРКЕ

Пример заполнения таблиц для измерителя типа Х5—12

Таблица 1

Шкала измерителя, отн. ед. Составляющие суммарной погрешности Айкш ’ % Примечание дпч пел днч нел дк нелср ДК импср 5К пов 8в 8п 100 — 1.5 1.5 1.0 1.0 1.0 1.0 6.4 Значение димпср измере-нопри/*м =* * измпов =8 отд. ед. СТ при ^изм =25 измпов отн. ед. 50 25 10 1,5 1.5 6,5 5 0,25 1,75 2.0 2,3 6,8 2.5 0,5 2.0 3.0 4,2 7,6

Таблица 2

Частота, ГГц 0,4 0,8 1,0 2,25 3,6 4,0 СПМШ генератора шума, Вт/Гц Потери в тракте ДВч, %

СПМШ на входе устройства, Вт/Гц

Значения частных составляющих А_Вч и Димп_ср ^в расчете общей погрешности А икш ^не учтены. Их значения в табл. 1 и 2 приведены как поправочные коэффициенты.

ГОСТ 8.334-78 Стр. 13

ПРИЛОЖЕНИЕ 2 Справочное

НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ИКШ ТРАНЗИСТОРОВ И ПРИЕМНИКОВ СВЧ ДИАПАЗОНА

Тип прибора	Диапазон частот, ГГц	Пределы измерения коэффициента шума, отд. ед.	Погрешность измерения коэффициента шума устройства, %	Пределы измерения коэффициента усиления, дБ	Погрешность измерения коэффициента усиления, %
Х5—9	0,18—0,5	1—100	15	0—40	20
X Сл 1 О	0,4—3,0		10		15
Х5—11					—
Х5—12	0,4—4,0				15
Х5—14	0,002: 0,01—0,12		26		26
Х5—15	0,03—0,6		15		20
Х5—16	0,4—1,25
Х5—17	0,624—1,248		10		15
Х5—18	1,07—4,00
Х5—19
Х5—20	3,86—5,96
Х5—21	5,35—8,15
Х5—22	8,15—12,42
Г1—8	12,05—17.44	6—100
Г1— 9	17,44—25,86		15
Г1—10	25,86—37,5

Примечание. Погрешность измерения коэффициента шума устройства, кроме суммарной погрешности поверенного комплекта ИКШ А икни включает следующие составляющие:

случайную погрешность результата:

погрешность рассогласования (если на входе измеряемого устройства отсутствует трансформатор полных сопротивлений);

погрешность модуляции за счет изменения коэффициента отражения при включении и выключении генератора шума;

погрешность из-за отклонения эквивалентной температуры выключенного источника шумового сигнала от температуры Г₀=293Д6 К.

Перечисленные дополнительные составляющие зависят от параметров измеряемого устройства и должны быть выявлены непосредственно на местах применения поверенных приборов в соответствии с их технической документацией.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

Государственная система обеспечения единства

измерений

ИЗМЕРИТЕЛИ КОЭФФИЦИЕНТА ШУМА ТРАНЗИСТОРОВ И ПРИЕМНИКОВ СВЧ ДИАПАЗОНА

Методы и средства поверки

State system for ensuring the uniformity of measurements Noise Figure Meters of UHF Transistors and Receivers Methods and means of verifications

Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 22 декабря 1978 г. № 3411 срок введения установлен в части поверки в диапазоне частот 0,002—12,05 ГГц

с 01.01 1981 г.

в части поверки в диапазоне частот 12,05—37,5 ГГц

с 01.01 1983 г.

Настоящий стандарт распространяется на измерители коэффициента шума транзисторов и приемников (далее — ИКШ), измеряющие коэффициент шума в диапазоне частот 0,002—37,5 ГГщ вида Х5 по ГОСТ 15094-69 и устанавливает методы и средства их первичной и периодической поверок

Стандарт полностью соответствует Публикации МЭК 147—2С.

1. ОПЕРАЦИИ ПОВЕРКИ

1 1 При проведении поверки должны быть выполнены следующие операции:

внешний осмотр (п. 4 1),

проверка коэффициента шума приемника (п. 4 2), проверка нестабильности коэффициента усиления измерительного канала ИКШ и нестабильности компенсации собственных шумов (п 4 3);

проверка полосы пропускания частот (п. 4.4); проверка минимального эффективного значения сигнала и отношения сигнала к шуму (п 4 5),

определение метрологических параметров (п. 4 6); определение погрешности из-за нелинейности блока индикато

Стр. 2 ГОСТ 8.334-78

определение погрешности импульсного режима комплекта ИКШ (п. 4.6.3);

определение суммарной погрешности поверки комплекта ИКШ (п. 4.6.4);

определение суммарной погрешности поверенного комплекта ИКШ (п. 4.6.5).

2. СРЕДСТВА ПОВЕРКИ

-2.1. При проведении поверки ИКШ следует применять средства, указанные в таблице.

Средства поверки	Нормативно-технические характеристики
Измеритель частотных харак-	Диапазон частот 0,5—1000 МГц
теристик типа XI—42
Генератор стандартных сиг-	Диапазон частот, МГц:
налов типов:
Г4—102А	0,1—50
Г4—107	12,5-400
Высокочастотный генератор	Диапазон частот, ГГц:
сигналов типов:
Г4—76А	0,4—1,18
Г4—90	16,65—25,86
Г4—91	25,86—37,5
Г4—96	3—5
Г4—125	7—0
Г4—114	17,44—25,86
Г4—115	25,86—37,5
Предельный аттенюатор	Частота измерения	2 и 60 МГц, погрешность
Я5Х-261 из комплекта установ-	±0,05 дБ, динамический диапазон 0—40 дБ
ки для градуировки генерато-
ров шума типа Г1—2
Блок преобразователя из	Диапазон	Коэффициент шума
комплекта установок типов:	частот, ГГц:	отн. ед., не более:
Г1—2	0,04—4	15
Г1—4	0,03—0,5	20
Г1—5	3,86—5,96	25
Г1—6	5,35—8,15	25
Г1—7	8,12—12,4	25
Г1—8	12,05—17,44	50
П—9	17,44—25,86	120
Г1—10	25,86—37,5	120
Трансформатор полных со-	Диапазон частот, ГГц:
противлении из комплекта
установок типов:
Г1—2 Г1— 4	0 03 0 5[(волновое сопротивление 50 Ом)
Г1—5	3,86—5,96
Г1—6	5,35—8,15

Продолжение

Средства поверки Нормативно-технические характеристики Г1—7 8,15—12,44 Г1—8 12,05—17,44 П—9 17,44—25,86 Г1—10 25,86—37,5 Панорамный измеритель Диапазон частот, ГГц: Кст v и ослаблений типов: Р2—42 3,86—5,96 Р2—43 5,55—8,3 Р2—45 8,15—12,42 Р2—32 11,71—17,4 Р2—67 17,44—25,86 Р2—65 26,86—37,5'

2.2. Допускается использовать вновь разработанные или находящиеся в применении средства поверки, прошедшие метрологическую аттестацию в органах государственной метрологической службы и удовлетворяющие по точности требованиям настоящего стандарта.

3. УСЛОВИЯ ПОВЕРКИ И ПОДГОТОВКА К НЕЙ

3.1.    При поверке ИКШ должны быть соблюдены условия по ГОСТ 22261-76:

температура окружающего воздуха 20±5°С;

относительная влажность воздуха 65±15%;

атмосферное давление 100±4 кПа (750±30 мм рт. ст.);

напряжение питающей сети 220±4,4 В с частотой 50 Гц.

3.2.    Перед началом поверки ИКШ необходимо прогреть в течение времени, указанного в нормативно-технической документации на поверяемый ИКШ.

Поверку ИКШ допускается начинать через 5 мин после его включения.

3.3.    Перед началом поверки средства поверки должны находиться в рабочем состоянии в соответствии с их технической документацией.

3.4.    При поверке должны быть соблюдены требования ГОСТ 12.2.007.0-75 — ГОСТ 12.0.007.2-75.

4. ПРОВЕДЕНИЕ ПОВЕРКИ

4.1.    Внешний осмотр

4.1.1.    При внешнем осмотре проверяют:

комплектность прибора;

исправность органов управления;

чистоту гнезд, разъемов и клемм;

состояние соединительных проводов, кабелей, переходников;

состояние лакокрасочных покрытий и четкость маркировки; отсутствие отсоединившихся или слабо закрепленных элементов и деталей (определяют на слух при наклонах прибора);

отсутствие механических повреждений, препятствующих или затрудняющих работу с прибором.

4.1.2.    ИКШ, у которого выявлен любой из дефектов по п. 4.1.1, бракуют.

4.2.    Проверка коэффициента шума прибора

Измеряют коэффициент шума на 4—5 частотах, равномерно

распределенных в диапазоне частот. Результаты прямого измерения сравнивают с результатом измерения коэффициента шума контрольным способом двух отсчетов на одной из частот. Действительное значение коэффициента шума получаемое способом двух отсчетов, рассчитывают по формуле

(1)

Двкл j ®выкл

где Gprui—значение спектральной плотности мощности шума (СПМШ) рабочего генератора шума из комплекта ИКШ в относительных единицах, полученное в результате его градуировки в непрерывном режиме генерации;

«бкл — показание выходного прибора блока индикатора при включенном генераторе шума в непрерывном режиме генерации;

«выкл — показание выходного прибора при выключенном генераторе шума.

Коэффициент шума прибора и отклонение его значения, полученного прямым измерением, от действительного не должны превышать значений, указанных в нормативно-технической документации на поверяемый прибор.

4.3.    Проверка нестабильности коэффициента усиления измерительного канала ИКШ и нестабильности компенсации собственных шумов

4 3.1. Блок индикатора ИКШ подготовляют к работе в режиме, указанном в технической документации на прибор. Измеряют нестабильность коэффициента усиления в режимах автоматической и ручной регулировок усиления и нестабильность компенсации собственных шумов прибора.

Блок индикатора переводят в режим калибровки. Стрелку выходного прибора блока ручной автоматической регулировки уси-

ГОСТ 8.334-78 Стр. 5

ления устанавливают на риске а=9. При этом переключатель «Пределы калибровки» должен быть установлен в положение 10. С интервалом 1 мин снимают 10 показаний со, используя для расчета максимальное отклонение стрелки от первоначально установ-ленного положения. Нестабильность калибровки определяют в режиме автоматической регулировки усиления 6_Hec_Tl и рассчитывают в процентах по формуле

8_несТ1 = Ь£!е« 100.    (2)

вшах

Нестабильность калибровки в режиме ручной регулировки усиления бнест_а определяют аналогично и рассчитывают в процентах по формуле

8_Нест. =    ЮО,    (3)

^а2шах

где Д2шах — максимальное отклонение стрелки из 10 показаний.

4.3.2.    Нестабильность компенсации собственных шумов прибора определяют на блоке индикатора ИКШ, включенном в режим измерения. На выходном приборе ручной регулировкой усиления устанавливают стрелку на риске ао=Ю (переключатель пределов измерения установлен в положение 10). После включения сигнала компенсации и переключения на шкалу 2,5 отн. ед. регулируют его уровень до установления показания выходного прибора на риске 1. С интервалом 1 мин снимают 10 показаний аз, используя для расчета максимальное отклонение стрелки от первоначально установленного положения. Определяют нестабильность компенсации ^нест₃ в процентах по формуле

5нест₃=—^-100.    (4)

Q,q

4.3.3.    Результаты измерений считают удовлетворительными, если значения нестабильности усиления и компенсации не превышают значений, указанных в технической документации на прибор.

Для блока Я8Х-263:

в режиме автоматической регулировки усиления бнест, =±1,5%;

в режиме ручной регулировки усиления б_Нест₂ = ±2%;

при компенсации собственных шумов бнест, = ±4%.

Если измеренные значения превышают указанные, прибор бракуют.

Примечание. При измерениях случайные резкие кратковременные выбросы показаний выходного прибора блока индикатора с последующим возвращением стрелки в положение, близкое к первоначальному, связанные с возможными электромагнитными помехами, не учитывают.

Стр. 6 ГОСТ 8.334-78

4.4.    Проверка полосы пропускания частот

Полосу пропускания частот проверяют при помощи измерителя частотных характеристик вида XI в соответствии с методикой, изложенной в нормативно-технической документации на поверяемый прибор.

Приборы, полоса пропускания которых отличается от указанной в нормативно-технической документации, бракуют.

4.5.    Проверка минимального э ффектного значе-ния сигнала и отношения сигнала к шуму

Минимальное эффективное значение сигнала, необходимое для полного отклонения стрелки выходного прибора блока индикатора, и отношение сигнала к шуму проверяют в соответствии с нормативно-технической документацией на блок индикатора. Прибор бракуют, если значение параметра менее допускаемой нормы, указанной в нормативно-технической документации на блок индикатора.

4.6.    Определение метрологических параметров

4.6.1. Определение погрешности из-за нелинейности блока индикатора

Погрешность из-за нелинейности блока индикатора определяют методом замещения на промежуточной частоте, подсоединяя на вход блока через аттестованный предельный аттенюатор генератор стандартных сигналов. При этом сравнивают изменение отсчета по аттенюатору с изменением показаний проверяемого блока. Источником сигнала в случае применения аттенюатора Я5Х-261 является встроенный в него генератор промежуточной частоты.

Погрешность из-за нелинейности тракта промежуточной частоты блока индикатора поверяемого ИКШ, в состав которого входит газоразрядный генератор шума (включая квадратичный детектор и низкочастотный делитель), Д™ в децибелах определяют по

формуле

Ч;    -ю i_g    <5)

^{1    а}к

где Л(1оо-ьк)_г —разность отсчетов по шкале аттенюатора Я5Х-261

при поочередном полном отклонении стрелки выходного прибора блока индикатора Я8Х-263 на шкалу 100 отн. ед. и шкалы к=50; 25; 10; 5; 2,5 отн. ед.

Нелинейность низкочастотного тракта блока индикатора в децибелах в пределах одной шкалы определяют по формуле

С_Л1 = Дюо ^ 40)_г - 10 lg-^S>

где п — число измерении.

4.6.2.    Определение погрешности измерения коэффициента усиления СВЧ усилителей

Погрешность измерения коэффициента усиления СВЧ усилителей определяют по п. 4.6.1 с учетом специфики измерения параметра поверяемым прибором.

Погрешность не должна превышать значений, указанных в нормативно-технической документации на поверяемый прибор.

4.6.3.    Определение погрешности импульсного режима комплекта ИКШ

Погрешность импульсного режима комплекта ИКШ при прямом измерении возникает за счет:

взаимодействия блоков комплекта ИКШ;

различия коэффициентов передачи блока индикатора в режимах калибровки и измерения;

отличия СПМШ импульсного режима рабочего генератора от значения СПМШ непрерывного режима генерации;

послесвечения генератора шума в измеряемый уровень коэффициента шума.

Погрешность импульсного режима определяют сравнением результатов измерения коэффициента шума прямым измерением и контрольным способом двух отсчетов. Значение коэффициента шума вычисляют по формуле (1). Погрешность импульсного режима поверяемого ИКШ А_ИМп_г в процентах определяют по формуле

Д_И„_П{ = ^F—^l—i 100,    (12)

где Fизм — коэффициент шума, полученный прямым измерением.