Товары в корзине: 0 шт Оформить заказ
Стр. 1
 

93 страницы

639.00 ₽

Купить ГОСТ 20271.1-91 — официальный бумажный документ с голограммой и синими печатями. подробнее

Официально 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.

Способы доставки

  • Срочная курьерская доставка (1-3 дня)
  • Курьерская доставка (7 дней)
  • Самовывоз из московского офиса
  • Почта РФ

Распространяется на электровакуумные приборы СВЧ, модули и блоки СВЧ, защитные устройства СВЧ, криоэлектронные изделия СВЧ и изделия СВЧ с термоэлектронным охлаждением, работающие в диапазоне частот от 0,03 до 178,6 ГГц, и устанавливает методы измерения электрических параметров, общих для этих изделий

  Скачать PDF

Заменяет:

Оглавление

1 Общие положения

2 Методы измерения выходной мощности

2.1 Метод I

2.2 Метод II

2.3 Метод III

3 Методы измерения коэффициента усиления по мощности

3.1 Метод I

3.2 Метод II

3.3 Метод III

4 Методы измерения неравномерности коэффициента усиления

4.1 Метод I

4.2 Метод II

4.3 Метод III

4.4 Метод IV

5 Метод измерения крутизны изменения коэффициента усиления от частоты

6 Метод измерения нестабильности коэффициента усиления во времени

7 Метод измерения рабочего диапазона частот

8 Метод измерения рабочей (фиксированной) частоты

9 Метод измерения ширины спектра

10 Метод измерения температурного коэффициента частоты

11 Метод измерения относительной спектральной плотности флуктуации амплитуды, частоты, фазы

12 Методы измерения коэффициента шума

12.1 Метод I

12.2 Метод II

12.3 Метод III

13 Методы измерения КСВН

13.1 Метод I

13.2 Метод ll

13.3 Метод III

13.4 Метод IV

13.5 Метод V

14 Метод измерения электронного смещения фазы и коэффициента электронного смещения фазы

15 Метод измерения коэффициента амплитудно-фазового преобразования

16 Метод измерения нелинейности фазочастотной характеристики

17 Метод измерения неидентичности фазочастотной характеристики изделий СВЧ от образца к образцу

18 Методы измерения верхней границы линейности амплитудной характеристики

18.1 Метод I

18.2 Метод II

Приложение 1 Термины, применяемые в настоящем стандарте, и их пояснения

Приложение 2 Типовые структурные схемы установок для измерения выходной мощности изделий СВЧ

Приложение 3 Расчет погрешности измерения выходной мощности изделий СВЧ

Приложение 4 Методика определения поправки при измерении коэффициента усиления изделий СВЧ

Приложение 5 Расчет погрешности измерения коэффициента усиления, неравномерности, крутизны изменения и нестабильности во времени коэффициента усиления

Приложение 6 Расчет погрешности измерения частотных параметров

Приложение 7 Варианты структурной схемы составного генератора шума

Приложение 8 Варианты структурной схемы преобразователя частоты

Приложение 9 Расчет погрешности измерения коэффициента шума

Приложение 10 Расчет погрешности измерения КСВН изделий СВЧ

Приложение 11 Определение параметров изделий СВЧ по методу наименьших квадратов

Приложение 12 Расчет погрешности измерения фазовых параметров изделий СВЧ

Приложение 13 Расчет погрешности измерения границы линейности изделий СВЧ

Информационные данные

Показать даты введения Admin

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

ИЗДЕЛИЯ ЭЛЕКТРОННЫЕ СВЧ

МЕТОДЫ ИЗМЕРЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ

ГОСТ 20271.1-91

74 p. 50 к. БЗ 7-91/757


Издание официальное

КОМИТЕТ СТАНДАРТИЗАЦИИ И МЕТРОЛОГИИ СССР Москва

УДК 621.385.6.001 .ч:006.354    Группа    Э29

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

ГОСТ

20271.1—91

ИЗДЕЛИЯ ЭЛЕКТРОННЫЕ СВЧ

Методы измерения электрических параметров

Microwave electronic devices. Methods of measuring electrical parameters

•ОКП 63 4400; 63 4500; 63 4901

Дата введения 01.07.92

Настоящий стандарт распространяется на электровакуумные приборы СВЧ, модули и блоки СВЧ, защитные устройства СВЧ, криоэлектронные изделия СВЧ и изделия СВЧ с термоэлектронным охлаждением (далее — изделия СВЧ), работающие в диапазоне частот от 0,03 до 178,6 ГГц, и устанавливает методы измерения электрических параметров, общих для этих изделий.

Термины, применяемые в стандарте, — по ГОСТ 16263, ГОСТ 23769, ГОСТ 23221 и приложению 1 настоящего стандарта.

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1. Условия и режимы измерений

1.1.1.    Измерение электрических параметров изделий СВЧ следует проводить в нормальных климатических условиях по ГОСТ 20.57.406, если иное не установлено в технических условиях (ТУ) на изделия СВЧ конкретных типов.

1.1.2.    Режимы проведения измерений должны соответствовать требованиям, установленным в ТУ на изделия СВЧ конкретных типов, в программах испытаний или в технических заданиях на разработку изделий.

1.1.3.    Измерение параметров изделий СВЧ в нескольких электрических режимах рекомендуется проводить последовательно, по

Издание официальное ★

© Издательство стандартов, 1992 Настоящий стандарт не может быть полностью или частично воспроизведен, тиражирован и распространен без разрешения Госстандарта СССР

С. 2 ГОСТ 20271.1-91

мере ужесточения режима, причем в наиболее жестком режиме измерения проводят в последнюю очередь.

Последовательность операций должна быть такой, чтобы была исключена возможность повреждения изделий СВЧ.

1.2. Аппаратура

1.2.1.    Средства измерений должны соответствовать требованиям ГОСТ 22261.

1.2.2.    Измерение электрических параметров изделий СВЧ следует проводить на установках, состоящих из средств измерений, прошедших государственные испытания в соответствии с ГОСТ 8.383, и (или) средств измерений, прошедших приемочные испытания или метрологическую аттестацию в соответствии с норматив-но-технической документацией.

1.2.3.    Присоединительные размеры волноводных фланцев, коаксиальных разъемов, сечения волноводных и коаксиальных каналов должны соответствовать требованиям ГОСТ 13317.

1.2.4.    Нестабильность частоты генераторов СВЧ, используемых при измерениях параметров изделий СВЧ с входной мощностью меньше или равной 10 мВт, за время измерений не должна выходить за пределы ±0,05%. Нестабильность -мощности генераторов СВЧ за время измерений должна находиться в пределах ±0,15 дБ.

1.2.5.    Нестабильность частоты генераторов СВЧ, используемых при измерениях параметров изделий с входной мощностью более 10 мВт, за время измерения не должна выходить за пределы ±0,1 %.

1.2.6.    Частотомеры должны обеспечивать измерение частоты изделий СВЧ с погрешностью, не выходящей за пределы ±0,05 %.

Допускается измерять частоту изделий СВЧ, рабочий диапазон которых равен октаве и более, с погрешностью, не выходящей за пределы ±0,5 %.

1.2.7.    Ваттметры СВЧ для измерения среднего значения мощности должны иметь класс точности не хуже 15 в диапазоне частот от 0,03 до 37,5 ГГц включительно и не хуже 20— в диапазоне частот свыше 37,5 до 178,6 ГГц включительно.

Ваттметры СВЧ для измерения импульсной мощности должны иметь класс точности не хуже 25.

1.2.8.    Измерительные линии должны иметь класс точности не хуже 3.

1.2.9.    Коэффициент стоячей волны по напряжению (далее — КСВН) измерительного тракта не должен превышать 1,5 для волноводных каналов и 1,7 — для коаксиальных каналов, если иные значения КСВН не установлены в конкретных методах измерения данного стандарта или в ТУ на изделия СВЧ конкретных типов.

1.2.10.    Нагрузка с регулируемым КСВН и фазой должна обеспечивать пределы регулирования КСВН, установленные в ТУ на из-

ГОСТ 20271.1-91 С. 3

делия СВЧ конкретных типов, и фазы коэффициента отражения от 0° до 360°.

1.2.11.    Направленные ответвители не должны иметь КСВН основного канала более 1,15 и направленность менее 15 дБ.

1.2.12.    Волноводные заслонки и переключатели в открытом состоянии не должны иметь КСВН более 1,2, в закрытом состоянии должны обеспечивать ослабление СВЧ сигнала не менее чем на 30 дБ.

1.2.13.    Ферритовые вентили должны обеспечивать в рабочей полосе частот вносимое ослабление в обратном направлении не менее 15 дБ, потери в прямом направлении — не более 2 дБ, КСВН — не более 1,3.

1.2.14.    Источники питания изделий СВЧ должны удовлетворять следующим требованиям:

нестабильность выходных напряжений за время измерений не должна выходить за пределы ±0,5% (для подогревателей — за пределы ±5 %);

пульсация источников напряжения постоянного тока — не более 1 %•

1.2.15.    Средства измерений токов и напряжений должны иметь класс точности не хуже 1,5 для постоянного тока и не хуже 2,5 — для переменного тока.

1.2.16.    Погрешность осциллографа при измерении временных интервалов не должна выходить за пределы ±5 % на частотах до 37,5 ГГц включительно; на частотах от 37,5 до 178,6 ГГц погрешность осциллографа должна соответствовать установленной в ТУ на изделия СВЧ конкретных типов.

Полоса пропускания осциллографа (А() в мегагерцах должна удовлетворять соотношению

А /> — ,    (1)

тн

где Ти — длительность измеряемого импульса, мкс.

1.2.17.    Средства измерений частоты повторения импульсов должны обеспечивать погрешность измерения частоты повторения импульсов в пределах ±2 %.

1.2.18.    КСВН детекторных секций, не имеющих развязывающих устройств, не должен быть более 3,0 в полосе частот, граничные частоты которых (/,) и (/г) в мегагерцах рассчитывают по формулам

Л-/.+ -Т-;    <2)

ти

ти

где /о — частота СВЧ сигнала, на которой проводят измерение, МГц. 2 Зак. 2360

С. 4 ГОСТ 20271.1-91

1.2.19.    Погрешность импульсного вольтметра не должна выходить за пределы ±6 %.

1.2.20.    Если присоединительные элементы изделий СВЧ отличаются от присоединительных элементов средств измерений или вспомогательных устройств, то изделия СВЧ следует подключать с помощью подключающих устройств: переходов, отрезков волноводов и т. II.

К.СВН подключающих устройств не должен быть более 1,25 для коаксиальных каналов, 1,20 — для волноводных каналов и 1,35 — для коаксиально-волноводных каналов, если иное не установлено в конкретных методах измерения настоящего стандарта или в ТУ на изделия СВЧ конкретных типов.

1.2.21.    Допускается объединение средств измерений и вспомогательных устройств в один функциональный узел, изменение порядка подключения элементов структурных схем, введение дополнительных элементов для обеспечения необходимых условий измерений, автоматизации измерений, для измерения нескольких параметров изделий СВЧ на одной установке, если погрешность измерения параметров изделий СВЧ при этом не выходит за пределы, установленные настоящим стандартом.

1.3.    Подготовка измерений

1.3.1.    Порядок подключения и отключения, а также время выдержки после включения изделий СВЧ перед измерением электрических параметров должны соответствовать установленным в ТУ на изделия СВЧ конкретных типов.

1.3.2.    Порядок включения и выключения измерительной аппаратуры при измерении электрических параметров изделий СВЧ должен соответствовать установленному в эксплуатационной документации.

1.4.    Показатели точности измерений

1.4.1.    Относительная погрешность измерения, вносимая за счет константы С [скорости света в вакууме (299724456,2± 1,1) м/с] при пересчете частот в длины воли, должна находиться в пределах ± 10 % относительной погрешности измерения, установленной в конкретных методах измерения настоящего стандарта.

1.4.2.    Если в нормативно-технической документации на средства измерений погрешности средств измерений выражены интервалом без указания закона распределения и вероятности, то закон распределения этой погрешности следует принимать равновероятным, а вероятность равной 0,997.

1.4.3.    Показатели точности измерений параметров изделий СВЧ, приведенные в настоящем стандарте, установлены без учета погрешности рассогласования и погрешности за счет неточности установления и поддержания параметров режима изделий СВЧ.

1.5.    Т р е б о в а и и я безопасности

1.5.1. При подготовке и проведении измерений необходимо со-

ГОСТ 20271.1-91 С. 5

блюдать меры безопасности в соответствии с «Правилами техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей» (ПТБ) и «Правилами технической эксплуатации электроустановок потребителей» (ПТЭ), утвержденными Госэнергонадзором 21.12.84.

1.5.2.    Измерение параметров приборов с номинальным напряжением питания 10 кВ и более следует проводить с учетом требований ГОСТ 9541, ГОСТ 12.1.005, ГОСТ 12.3.019, «Санитарных правил работы с источниками мягкого неиспользуемого рентгеновского излучения № 1960—70» и «Основных санитарных правил работы с радиоактивными веществами и другими источниками ионизирующих излучений ОСП—72/87».

1.5.3.    При проведении подготовительных операций и во время измерений максимальный уровень излучения СВЧ мощности от изделий СВЧ и аппаратуры не должен превышать на рабочих местах норм, установленных ГОСТ 12.1.006.

2. МЕТОДЫ ИЗМЕРЕНИЯ ВЫХОДНОЙ МОЩНОСТИ

Выходную мощность изделий СВЧ непрерывного действия и среднюю выходную мощность изделий СВЧ импульсного действия измеряют тремя методами:

метод 1 — прямой калориметрический для измерения мощности от 0,1 до 103 кВт;

метод II — калориметрический метод замещения для измерения мощности от 0,02 до 10 кВт;

метод III — косвенный метод для измерения мощности от 1 мкВт до 10 кВт.

2.1.    М е т о д I

2.1.1.    Измерение выходной мощности изделий СВЧ проводят калориметрическим методом, определяя расчетным путем количество тепла, которое выделяется в нагрузке изделия СВЧ при поглощении сю электромагнитной энергии СВЧ.

2.1.2.    Аппаратура

2.1.2.1.    Выходную мощность изделий СВЧ генераторного типа следует измерять на установке, структурная схема которой приведена на черт. 1.

2.1.2.2.    Выходную мощность изделий СВЧ усилительного типа следует измерять на установке, структурная схема которой приведена на черт. 2.

2.1.2.3.    В зависимости от значения выходной мощности изделия СВЧ, значения КСВН и фазы коэффициента отражения нагрузки и пределов их регулирования, указанных в ТУ на изделия СВЧ конкретных типов, структурные схемы установок могут иметь дополнительные элементы. Типовые структурные схемы установок для измерения выходной мощности приведены в приложении 2.

2.1.2.4. П]>и измерении мощности 'Изделий СВЧ следует использовать открытую или замкнутую систему водоснабжения. В качестве калориметрической жидкости в открытой системе следует использовать питьевую воду по ГОСТ 2874, а в замкнутой системе


блок питан ил

vj Изделие 7 С 34

Нагрузка

Ваттметр СВЧ

\

г

х—

П

МОЩНОСТИ

Измеритель

Измеритель

входной

N

сыходной

температуры

температуры

Жидкость

жидкости

жидкости

Регу/дтсу

\

Расходомер

Жидкость у

«

7

жидкости

7

жидкости

!

Черт. 1


водоснабжения—дистиллированную воду по ГОСТ 6709. Допускается применение деионизованной воды с параметрами удельного сопротивления и сухого остатка, удовлетворяющими требованиям ГОСТ 6709.


Г“£;


блок

\

Изделие

4

питания

7

СВЧ

1

Нагрузка

Ж

Генератор

СВЧ


Черт. 2


Система водоснабжения должна обеспечивать постоянство давления жидкости в пределах ±2,5% в течение времени измерения мощности.

2.1.2.5. Регулируемая нагрузка должна обеспечивать возможность регулирования фазы отраженного сигнала от 0 0 до 360°. Изменение КСВН при регулировании фазы отраженного сигнала в пределах ±0,08 установленного значения 0,1 —для коаксиальных на-


аттметр СВЧ


Блок

измерения

мощности


=11


должно находиться КСВН для волноводных нагрузок и грузок. В диапазоне частот от 12,05 до 178,60 ГГц допускается изменение КСВН нагрузки при регулировании фазы отраженного сигнала в пределах ±0,15 установленного значения. Для широкополосных нагрузок изменение КСВН нагрузки при регулировании фазы отраженного сигнала должно соответствовать установленному в ТУ на изделия СВЧ конкретных типов.


ГОСТ 2027 1.1 -91 С. 7

2.1.2.6.    Измерители температуры должны быть расположены на входе и выходе жидкости, омывающей нагрузку. Суммарная погрешность измерителей разности температур и погрешности, обусловленной подводящими шлангами, не должна выходить за пределы ±2 %.

2.1.2.7.    Погрешность расходомера жидкости не должна выходить за пределы ±2,5 %.

2.1.2.8.    Регулятор расхода жидкости должен плавно изменять скорость протекания жидкости через измеритель мощности.

2.1.3. Подготовка к измерениям

2.1.3.1.    Подсоединяют изделие СВЧ в измерительную установку.

2.1.3.2.    При необходимости устанавливают избыточное давление в нагрузке в соответствии с ТУ на изделия СВЧ конкретных типов.

2.1.3.3.    Обеспечивают протекание жидкости через элементы блока измерения мощности, при этом минимальная температура жидкости на входе нагрузки должна быть не ниже 5 °С, максимальная температура жидкости на выходе нагрузки должна быть не выше 60 °С.

2.1.4 Проведение измерений

2.1.4.1.    Устанавливают расход жидкости, соответствующий ожидаемой мощности, исходя из значения расхода 0,5—1,0 л/мин на 1 кВт средней мощности.

2.1.4.2.    Включают изделие СВЧ и устанавливают режим работы, указанный в ТУ на изделия СВЧ конкретных типов.

2.1.4.3.    Через 1—2 мин снимают показания расходомера жидкости и измерителей температуры жидкости.

2.1.5. Обработка результатов измерений

2.1.5.1.    Рассчитывают разность температур жидкости (АТ) в кельвинах по формуле

A7W2-7Y    (4)

где 7*2 — температура жидкости, выходящей из нагрузки, К;

Т{ —температура жидкости, входящей в нагрузку, К.

2.1.5.2.    Выходную мощность изделия СВЧ непрерывного действия (Рцых) в ваттах, среднюю выходную мощность изделия СВЧ импульсного действия (РСр) в ваттах при измерении по схеме, указанной на черт. 1, 2, рассчитывают по формулам

(5)

(6)

где с — удельная теплоемкость, Дж/(кг • К); р — плотность жидкости, кг/м1; q — расход жидкости, м1/с.

Примечание. Для воды с нормальной температурой удельная теплоемкость равна 4,18* 101 Дж/(кг-К), плотность равна Ю1 кг/м1.

2.1.5.3. Выходную мощность изделий СВЧ при наличии дополнительных элементов в структурной схеме рассчитывают по формулам приложения 2.

2.1.6. Показатели точности измерений

2.1.6.1. Относительная погрешность измерения выходной мощности изделий СВЧ непрерывного действия и средней выходной мощности изделий СВЧ импульсного действия находится в интервале ±10 % с установленной вероятностью 0,95 при измерении выходной мощности на установках, структурные схемы которых приведены на черт. 1, 2.

2.1.6.2.    Границы интервала, в котором с установленной вероятностью 0,95 находится относительная погрешность измерения выходной мощности, определяют в соответствии с приложением 3.

2.2.    Метод II

2.2.1.    Измерение выходной мощности изделий СВЧ проводят калориметрическим методом, заключающимся в замещении теплового воздействия мощности СВЧ известной мощностью переменного или постоянного тока с эквивалентным тепловым эффектом.

2.2.2.    Аппаратура

2.2.2.1. Выходную мощность изделий СВЧ генераторного типа следует измерять на установке, структурная схема которой приведена на черт. 3.

2.22.2.    Выходную мощность изделий СВЧ усилительного типа следует измерять на установке, структурная схема которой приведена на черт. 4.


2.2.2.3.    В зависимости от значения выходной мощности изделия СВЧ, значения КСВН, фазы коэффициента отражения нагрузки и пределов их регулирования, указанных в ТУ на изделия СВЧ конкретных типов, структурные схемы установок могут иметь дополнительные элементы. Типовые структурные схемы установок для измерения выходной мощности приведены в приложении 2.

2.2.2.4.    Система водоснабжения и калориметрическая жидкость должны соответствовать требованиям п. 2.1.2.4.

2.2.2.5.    Регулируемая нагрузка должна соответствовать требованиям п. 2.1.2.5; регулятор расхода жидкости — требованиям п. 2.1.2.8.

2.2.2.6.    Погрешность измерителя разности температур не должна выходить за пределы ±1 %.

2.2.27. Нагреватель должен соответствовать следующим требо>-ваниям:

1)    конструктивно должен быть расположен, в непосредственной близости от нагрузки;

2)    сопротивление нагревателя должно быть стабильно во времени;

3)    в нагревателе не должно происходить газовыделения за счет местных перегревов нагревательного элемента;

4)    поток жидкости в нагревателе должен быть турбулентным, без воздушных пузырей;

5)    нагреватель должен быть экранирован от потока жидкости электростатическим заземленным экраном.

2.2.2.8. Ваттметр замещающей мощности постоянного или пере* менного тока должен иметь класс точности не хуже 1,0.

2.2.3. Подготовка и проведение измерений

2.2.3.1.    Выполняют операции в соответствии с пп. 2.1.3, 2.1.4.L

2.2.3.2.    Размыкают цепь калибровки и при включенном изделии СВЧ отмечают показания измерителя разности температур.

2.2.3.3.    Замыкают цепь калибровки и при выключенном изделии СВЧ регулированием мощности источника постоянного или переменного тока добиваются показаний измерителя разности температур, установленных в п. 2.2.3.2.

Производят отсчет мощности по ваттметру замещающей мощности.

2.2.4. Показатели точности измерений


Г ен ер а тор СВЧ


Изделие

СВЧ

-ж—


—^    Нагрузке


Блок

питания


Черт. 4


Блок измерения

замещающей

мощности


Ваттметр СВЧ


J


1

Зак. 2360