ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР
ДИОДЫ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ СВЧ ОГРАНИЧИТЕЛЬНЫЕ
МЕТОД ИЗМЕРЕНИЯ ПОРОГОВОЙ И ПРОСАЧИВАЮЩЕЙСЯ МОЩНОСТЕЙ
Издание официальное
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО СТАНДАРТАМ Москва
УДК 621.382.2.029.6 : 006.354 Группа Э29
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР
ДИОДЫ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ СВЧ ОГРАНИЧИТЕЛЬНЫЕ
Метод измерения пороговой и просачивающейся мощностей
Semiconductor microwave limiter diodes. Measurement method of break-down and leakage powers
Постановлением Государственного комитета СССР 1986 г. № 1758 срок действия установлен
ОКП 62 1800
Несоблюдение стандарта преследуется по закону
Настоящий стандарт распространяется на полупроводниковые ограничительные СВЧ диоды и устанавливает метод измерения пороговой (Рпор) и (просачивающейся (РПрос) мощностей в непрерывном режиме.
Общие требования при измерении — по ГОСТ 19656.0-74.
Пояснения терминов, применяемых в настоящем стандарте* приведены в справочном приложении 1.
1. ПРИНЦИПЫ И РЕЖИМ ИЗМЕРЕНИЯ
1.1. Пороговую мощность определяют измерением уровня СВЧ мощности, подводимой на вход диодной камеры с ограничительным диодом, при котором ослабление, создаваемое диодной камерой, достигает заданного значения.
1.2. Просачивающуюся мощность определяют измерением уровня СВЧ мощности на выходе диодной камеры с ограничительным диодам при заданном значении входной мощности.
1.3. Значения частоты измерения и уровня СВЧ мощности на входе диодной камеры с ограничительным диодом (при измерении Япрос) следует устанавливать в стандартах или технических условиях (ТУ) на диоды конкретных типов.
Перепечатка воспрещена © Издательство стандартов, 1986
ГОСТ 19656.16-86 Стр. 2
2. АППАРАТУРА
|
ЕЧ |
G — генератор СВЧ мощности; £7 — вентиль; Е2 — переменный аттенюатор; ЕЗ — ответвитель; Е4 — диодная камера с ограничительным диодом; PWI, PW2 — измерители мощности |
2.1. Измерения следует проводить на установке, электрическая структурная схема которой приведена на чертеже.
2.2. Коэффициент стоя'чей волны то напряжению входа и выхода аттенюатора Е2 не должен превышать значения 1,15 в диапазоне частот, иапользуемых при измерении.
2.3. Коэффициент стоячей волны по напряжению входа и выхода ответвителя ЕЗ не должен превышать значения 1,2 в диапазоне частот, используемых при измерении.
Отклонение переходного ослабления ответвителя ЕЗ от номинального значения в диапазоне частот измерений не должно выходить за пределы ±5%.
Направленность ответвителя ЕЗ должна быть не менее 30 дБ.
2.4. Диодная камера Е4 должна быть проходного типа и обеспечивать на частоте измерения потери с эквивалентами короткого замыкания и холостого хода в пределах значений, указанных в таблице.
|
Потери диодной камеры с эквивалентом |
Диапазон частот измерения, ГГц |
холостого хода Х,х х, дБ, не более |
короткого замыкания Х,к.з* дБ, не более |
0,3—3,0 |
0,5 |
20,0 |
3,0—37,0 |
0,7 |
18,0 |
37,5—100,0 |
1.0 |
15,0 |
Эквивалент короткого замыкания — металлическая деталь, соответствующая по электрическим параметрам измеряемому диоду в режиме высокого уровня мощности (ВУМ).
Эквивалент холостого хода — диэлектрическая деталь, соответствующая по электрическим параметрам измеряемому диоду в режиме низкого уровня мощности (НУМ).
Стр. 3 ГОСТ 19656.16^86
2.5. Рабочий диапазон измерителя мощности PW2 должен соответствовать полосе частот спектра выходного сигнала Рвых» значения которой следует устанавливать в стандартах или ТУ на диоды конкретных типов.
3. ПОДГОТОВКА К ПРОВЕДЕНИЮ ИЗМЕРЕНИЙ
ЗЛ. При помощи генератора G и аттенюатора Е2 устанавливают уровень мощности в режиме НУМ, требуемый при настройке диодной камеры с эквивалентами короткого замыкания и холостого хода.
Значение мощности, требуемое при настройке, следует устанавливать в стандартах или ТУ на диоды конкретных типов.
3.2, Попеременно^ устанавливая в диодную камеру Е4 эквиваленты короткого замыкания и холостого хода и контролируя при этом мощность на выходе диодной камеры, настраивают ее на частоте измерения в режим, при котором потери 1КЗ и Lxx находятся в пределах значений, указанных в таблице.
3.3. Значения LK.3 и Ьхх в децибелах определяют по формулам:
lK.3=10 1g—^— £x.x=101g-—,
^вых.к.з ^вых.х.х
где Рвх — установленное значение мощности на входе диодной камеры, Вт;
Рвнх. к.з — измеренное значение мощности на выходе настроенной диодной камеры с эквивалентом короткого замыкания, Вт;
Рвых. х.х — измеренное значение мощности на выходе настроенной диодной камеры с эквивалентом холостого хода, Вт.
4. ПРОВЕДЕНИЕ ИЗМЕРЕНИЙ ПОРОГОВОЙ МОЩНОСТИ
4.1. Проверяемый диод устанавливают в диодную камеру Е4.
4.2. Мощность на входе диодной камеры Е4, Рвх при помощи генератора G и переменного аттенюатора Е2 увеличивают от нуля до значения, при котором потери, вносимые диодной камерой с
р
диодом,/,= 10 lg—2s— превышают значение Lx.x на 1 дБ. Измерен-
^ВЫХ
ное в этом случае значение Рвх равно значению Рпор.
4.3. Значения Рвх и мощности на выходе диодной камеры с диодом РВЫх определяют при помощи измерителей мощности PW1 и PW2.
ГОСТ 19656.16-86 Стр, 4
5. ПРОВЕДЕНИЕ ИЗМЕРЕНИЙ Рпрас
5.1. Проверяемый диод устанавливают в диодную камеру Е4.
5.2. Уровень мощности на входе диодной камеры Рв% устанавливают при помощи генератора G и переменного аттенюатора Е2..
5.3. При помощи измерителя мощности PW2 измеряют значение Рпрос-
6. ПОКАЗАТЕЛИ ТОЧНОСТИ ИЗМЕРЕНИЙ
6.1. Погрешность измерения Раор не должна выходить за пределы:
± 15% с доверительной вероятностью 0,95 в диапазоне частот 0,3—3 ГГд;
±20% с доверительной вероятностью 0,95 в диапазоне частот 3—37,5 ГГц.
Погрешность измерения Рд0р при частоте выше 37,5 ГГц устанавливают в стандартах или ТУ на диоды конкретных типов.
6.2. Погрешность измерения Ящюс не должна выходить за пределы:
±10% с доверительной вероятностью 0,95 в диапазоне частот 0,3—3 ГГц;
±15% с доверительной вероятностью 0,95 в диапазоне частот 3—37,5 ГГц.
Погрешность измерения Л^ос при частоте выше 37,5 ГГц устанавливают в стандартах или ТУ на диоды конкретных типов.
6.3. Расчет погрешности измерения приведен в справочном приложении 2.
ПРИЛОЖЕНИЕ 1 Справочное
ПОЯСНЕНИЯ ТЕРМИНОВ, ПРИМЕНЯЕМЫХ В НАСТОЯЩЕМ СТАНДАРТЕ
1. Пороговая мощность — уровень мощности СВЧ на входе диодной камеры с ограничительным диодом, при котором ослабление, создаваемое камерой с диодом, увеличивается на 1 дБ относительно его значения в режиме НУМ.
2. Просачивающаяся мощность — уровень мощности СВЧ на выходе диодной камеры с ограничительным диодом при заданном значении ВУМ.
Низкий и высокий уровни мощности — определение по ГОСТ 23769-79.
ПРИЛОЖЕНИЕ 2 Справочное
РАСЧЕТ ПОГРЕШНОСТИ ИЗМЕРЕНИЯ ПОРОГОВОЙ И ПРОСАЧИВАЮЩЕЙСЯМОЩНОСТЕЙ
1. Погрешность измерения пороговой мощности бАюр рассчитывают по формуле |
|
где 6ЯВ*—погрешность измерения мощности на входе диодной
камеры при ее настройке в режиме НУМ; бРвых—погрешность измерения мощности на выходе диодной камеры при ее настройке в режиме НУМ; бЯви — погрешность измерения мощности на входе диодной камеры, при которой ослабление, создаваемое диодной камерой с диодом, достигает заданного значения; бРвыц—погрешность измерения мощности на выходе диодной камеры с диодом, при которой мощность на входе диодной камеры равна значению Рвхи 6iР, б2Р — погрешности, обусловленные рассогласованием элементов измерительного тракта;
Ки ^2, Кг, Къу Къ — предельные коэффициенты, зависящие от закона распределения составляющих погрешности и доверительной вероятности; при равномерном законе распределения составляющих погрешности измерителя мощности
ГОСТ 19*54.16-46 Ctp. 6
/Ci = K2=Ks=Ka ”1,73; при распределении составляющих погрешности рассогласования по закону арксинус» Кь~Кб—1,41;
аь Яг—коэффициенты, учитывающие влияние неточности измерения мощности на выходе диодной камеры и равные 1;
— коэффициент, зависящий от закона распределения суммарной погрешности измерения и доверительной вероятности. Если ai=a2=l и суммарная погрешность является композицией равномерного закона и закон» арксинуса, то /С s —1,96.
2. Погрешность измерения просачивающейся мощности бРПроС рассчитывают по формуле
где дРвх2 — погрешность измерения заданного значения мощности на
входе диодной камеры; б/выхг — погрешность измерения мощности на выходе диодной камеры с диодом при установленном значении РВхг;
ЛЛ 64Р — погрешности, обусловленные рассогласованием элементов измерительного тракта;
К\> /С2»/Сз»/С4 — предельные коэффициенты, зависящие от закона распределения составляющих погрешности и доверительной вероятности; при равномерном законе распределения погрешности измерителя мощности К\ =/(2-1,73; при распределении составляющих погрешности рассогласования по закону арксинуса К3 ~К'4= 1,41;
а' — коэффициент, учитывающий влияние неточности установления мощности на входе диодной камеры и равный 1.
/С2 —коэффициент, зависящий от закона распределения суммарной погрешности измерения и доверительной вероятности. Если — 1 и суммарная погрешность является композицией равномерного закона и закона арксинуса, то /Cs —1,96.
3. Пример расчета погрешностей
3.1. Данные для расчета:
Рвх=6 мВт; Рвх 1—500 мВт; Рвх2=2500 мВт;
Рвых—5,35 мВт; РВЫХ1“316 мВт; РВЫх 2=400 мВт.
Коэффициенты стоячей волны по напряжению входа и выхода переключателей равны 1,2.
При использовании в качестве измерителей мощности ваттметров поглощаемой мощности МЗ-56 и M3-53 погрешности измерения мощности в диапазоне частот 0,3—3 ГГц равны:
РВХ==4 % » 1=4 , 1 % » Рв\ 2—4 % , Рвых=4 % » Рвы -v 1=4,2 °о » Р*ВЪ\Х 2=4,4 % ш
Значения погрешностей рассогласования равны:
Ьг Р= о2Р=3,5 % .
3.2. Значения погрешностей измерения бРпор и 6Pnp0i 0,3—3 ГГц равны:
При расчете погрешностей 6РПор и бРцрос по формулам
пазона частот 3—37,5 ГГц получим ЙРдор —17,4% и 6Р
9,7%,
(1) и (2) для диа-= 13,1%.
Редактор ЛГ В. Глушкова Технический редактор М. И. Максимова Корректор Е. И. Евтеева
Сдано в наб. 21.07.86 Подп. в печ. 25,08.86 0,5 уел. п. л. 0,5 уел. Тир. 12 000
кр.-отт. 0,43 уч.-изд. л.
Цена 3 коп.
Ордена «Знак Почета» Издательство стандартов, 123840, Москва, ГСП, Новопресненский пер., 3 Тип. «Московский печатник». Москва, Лялин пер., 6. Зак. 2411