ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ
СОЮЗА ССР
ГОСУДАРСТВЕННАЯ СИСТЕМА ОБЕСПЕЧЕНИЯ
ЕДИНСТВА ИЗМЕРЕНИИ
ВАТТМЕТРЫ ВОЛНОВОДНЫЕ
ИМПУЛЬСНЫЕ МАЛОЙ МОЩНОСТИ
В ДИАПАЗОНЕ ЧАСТОТ 5,64-37,5 ГГц
МЕТОДЫ И СРЕДСТВА ПОВЕРКИ
Издание официальное
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО СТАНДАРТАМ
Москва
РАЗРАБОТАН Государственным комитетом СССР по стандартам ИСПОЛНИТЕЛИ
В. Д. Фрумкин (руководитель темы), В. Г. Чуйко, А. В. Мыльников ВНЕСЕН Государственным комитетом СССР по стандартам
Член Госстандарта Л. К. Исаев
УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 30 июля 1980 г. № 391
2ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР
Государственная система обеспечения
единства измерений
В
ГОСТ
8.397-80
МОЩНОСТИ В ДИАПАЗОНЕ ЧАСТОТ 5,64—37,5 ГГц
Методы и средства поверки
State system for ensuring the uniformity of measurements
Waveguide puise low-power meters at frequency
range 5,64—37,5 GHz.
Methods and means of verifications
Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 30 июля 1980 г. Hs 3912 срок введения установлен
с 01.01 1982 г.
Наооящий стандарт распространяется на волноводные импульсное ваттметры малой мощности в диапазоне частот 5,64—37,5 ГГц (далее — ваттметры), предназначенные для измерения пиковой мощности импульсно-модулированных колебаний, классов точности 6, 10, 15 и 25, выпускаемые по ГОСТ 13605—75, и устанавливает методы и средства их первичной и периодической поверок.
ОПЕРАЦИИ ПОВЕРКИ
При проведении поверки должны быть выполнены следующие операции:
внешний осмотр (п. 4.1);
опробование (п. 4.2);
определение метрологических параметров (и. 4.3);
определение коэффициента стоячей волны Кет V на входе ваттметра поглощаемой мощности (п. 4.3.1);
определение модуля эффективного коэффициента отражения |ГЭ I на выходе ваттметров проходящей мощности (и. 4.3.2);
определение основной погрешности 6 поверяемого ваттметра (п. 4.3.3).
СРЕДСТВА ПОВЕРКИ
П
Издание официальное
★
Перепечатка воспрещена
© Издательство стандартов, 1980Таблица 1
|
Наименования средства поверки |
Тип |
Нормативно-техническая характеристика |
|
Высокочастотные генера- |
Г4—82, |
Диапазон частот 516—10,5 ГГц, |
|
торы сигналов |
Г4—83 Г4—11'1, Г4—4:15, Г4— 1114 |
мощность 40~6—10~3 Вт, нестабильность частоты 1,54 О-4f за 15 мин. Диапазон частот 6,0—37,5 ГГц, мощность 5 мВт, нестабильность частоты 10~4f за 15 мин. |
|
Волноводные измеритель- |
Р1— 27, . |
Диапазон частот 6,85—37,5 ГГц, |
|
ные линии |
Р1—28, Р1—29, Р1—30, Р1—31 Р1—21, Р1—20, Р1—19, Pl—13А, Pl—12А |
Кст у«1,03, погрешность 6% Диапазон частот 6,®5-<в',5 ГГц, КстУ <1,02, погрешность |
|
Поляризационные измери- |
РЗ—42, |
Диапазон частот 5,64—12,05 ГГц, |
|
тели полных сопротивлений |
РЗ—41, РЗ—40 |
погрешность 4% |
|
Микроамперметр |
М—95А |
Погрешность 1% |
|
Волноводные вентили |
Э6—42, 36—43, 36—44, 36—45, 36—46 |
Диапазон частот 5,64—25,86 ГГц |
|
Осциллограф |
011—65 |
Чувствительность 5 мВ/дел. |
|
Образцовый термисторный мост |
МТ—3 |
Пределы измерения 10—(10000 мкВт, погрешность 0,5% |
|
Ваттметр |
М3—22 |
Пределы измерения 6—6000 мкВт, погрешность термисторного моста: ,л г , 0.5А+50 ±(0,5-Ь р )% |
|
Образцовые преобразо- |
М5—40, |
Диапазон частот 5,64—37,5 ГГц, |
|
ватели мощности |
М5—41, М5—42, М5—43, М5—44, М5—45 ’ |
погрешность 2% |
|
Волноводный компаратор импульсной мощности |
Ml—3 |
Диапазон частот 5,64—37,5 ГГц, погрешность 1,6% |
|
Волноводные поляриза- |
ДЗ—27, |
Диапазон частот 5,64—37,5 ГГц, |
|
ционные аттенюаторы |
ДЗ—32А, ДЗ—33А, ДЗ—34А, ДЗ—35А, ДЗ—ЗбА |
погрешность 0,01*—0,005 дБ |
Продолжение табл. 1
|
Наименование средства поверки |
Тип |
Нормативно-техническая характеристика. |
|
Электронно-счетный частотомер |
43—38 с блоками, ЯЗЧ—42, ЯЗЧ—43 |
Диапазон частот 0,1—10 ГГц |
|
Преобразователь частоты сигналов |
45—13 |
Диапазон частот 10—70 ГГц |
|
Цифровой универсальный вольтметр |
В7—4Й |
Пределы измерения 10-6—103 В, погрешность 0,05% |
|
Волноводные образцовые преобразователи проходящей МОЩНОСТИ |
Ml—6, Ml—7, мі—а, Ml—9, М,1^10, Ml—bl |
Пределы измерения 1.0-4—10~2 Вт, погрешность 2,5% (для 1-го разряда — 1,Й%), диапазон частот 5,64—37,5 ГГц |
Допускается применять другие, вновь разработанные или находящиеся в применении средства поверки, прошедшие метрологическую аттестацию в органах государственной или, с их разрешения, ведомственной метрологической службы и удовлетворяющие по точности требованиям настоящего стандарта.
При определении Kctv применяют средства измерений, погрешность которых должна быть не более:
4% —для ваттметров классов точности 6; 10,0;
6% —для.ваттметров классов точности 15,0; 25,0.
УСЛОВИЯ ПОВЕРКИ И ПОДГОТОВКА К НЕЙ
При проведении поверки должны быть соблюдены нормальные условия по ГОСТ 22261—76 и нормативно-технической документации (далее — НТД) на прибор конкретного типа.
Приборы должны быть полностью укомплектованы в соответствии с НТД на прибор конкретного типа.
Средства поверки должны быть подготовлены к работе в соответствии с НТД на приборы конкретного типа.
Погрешность установки частоты заполнения радиоимпульсов не должна превышать 0,1%.
ПРОВЕДЕНИЕ ПОВЕРКИ
Внешний осмотр
При внешнем осмотре следует установить:
исправность фланцев первичного преобразователя;
отсутствие механических повреждений на поверяемом ватт-, метре.
Опробование
При опробовании проверяют: возможность установки приборов на нулевую отметку при помощи нуль-норректоров при выключенном питании; четкость фиксации переключателей и возможность установки стрелочного (цифрового) указателя на нулевую отметку при включенном питании.
Номинальное значение калибровочного сигнала устанавливают на всех шкалах, на которых предусмотрена калибровка.
При повторных переключениях пределов измерений, при изгибе соединительных кабелей и шлангов питания (за исключением тракта СВЧ) показания прибора должны быть неизменными.
Опробование проводят с каждым преобразователем на одной частоте его диапазона, на одном пределе, а на остальных пределах — на одной частоте любого из преобразователей в соответствии с НТД на ваттметр конкретного типа по схеме, приведенной на черт. 1.
1 2 3
1 —-генератор СВЧ в режиме импульсной модуляции; 2—раз-
вязывающий аттенюатор; 3—поверяемый ваттметр
Черт. 1
Он р е д е л ен и е метрологических параметров Метрологические параметры определяют на частотах, соответствующих началу и концу диапазона (поддиапазона), и промежуточных частотах, кратных: 500 МГц в диапазоне измерения 5,64—17,44 ГГц и 2 ГГц в диапазоне измерения 17,44—37,5 ГГц. Число промежуточных частот должно быть минимальным и таким, чтобы разность между действительным значением частотного коэффициента на любой частоте и его значением, определяемым интерполяцией по значениям на ближайших калибровочных точках, не превышала '/г основной погрешности поверяемого прибора.
Определение коэффициента стоячей волны К„у на входе ваттметра поглощаемой мощности
Определение Kctv проводят с каждым преобразователем, входящим в комплект поверяемого ваттметра, при всех вариантах его соединения с высокочастотными переходами, аттенюаторами, кабелями и трансформаторами сопротивлений в тракт СВЧ, предусмотренных НТД на прибор конкретного типа, по схеме, приведенной на черт. 2, на частотах, указанных в п. 4.3.
В технически обоснованных случаях допускается проверка K„v дополнительных узлов (аттенюаторов, кабелей) отдельно от преобразователей.
Черт. 2
/—генератор СВЧ; 2—частотомер; 3—развязывающий аттенюатор и ферритовый вентиль; 4—измерительная линия; 5—индикатор измерительной линии; 6—поверяемый ваттметр
/Сет V на каждой из частот .не должен превышать значений, указанных в НТД на прибор конкретного типа.
Определение модуля эффективного коэффициента отражения |Г8 I на выходе ваттметра проходящей мощности
При работе поверяемого ваттметра в режиме непрерывной генерации (НГ) определение |ГЭ I проводят одним из методов, приведенных в ГОСТ 8.392—80.
При работе поверяемого ваттметра только в режиме импульсной модуляции (далее — ИМ), определение | Д [ проводят по схеме, приведенной на черт. 3.
/—генератор СВЧ; 2—развязывающий аттенюатор или ферритовый вентиль;
3—регулируемый аттенюатор; 4—поверяемый ваттметр; 5—измерительная линия; 6—компаратор импульсной мощности; 7—подвижный короткозамыкатель
Черт. 3
В качестве индикатора неизменности уровня мощности применяют измерительную линию с компаратором Ml—3.
Короткозамыкатель следует перемещать последовательно через 0,05—0,06 Xg ( Xg—длина волны в волноводе) в интервале 0—0,6 Xg и изменять фазу коэффициента отражения на 18—20°. При этом зонд измерительной линии помещают в максимуме стоячей волны. Постоянства сигнала на индикаторе измерительной линии достигают регулировкой аттенюатора. Показание с индикатора поверяемого прибора а снимают при каждом положении ко- роткозамыкателя. Затем значения |ГЭ | вычисляют по формуле
і
1
2|Гн| ’
Г і Одах—cmin9 ^max'b^mln
где amln и атах —соответственно минимальное и максимальное показания поверяемого прибора, Вт;
|ГН I — модуль коэффициента отражения короткозамы- кателя, Г п = 1.
Результаты измерения заносят в таблицу, форма которой приведена в рекомендуемом приложении.
Определение основной погрешности 6 поверяемого прибора
В режиме импульсной модуляции генератора СВЧ устанавливают частоту повторения и длительности радиоимпульсов в соответствии с НТД на прибор конкретного типа. При этом, если погрешность их установки специально не указана, то частоту и длительность импульса (на уровне 0,5 амплитуды) определяют по экрану осциллографа путем наблюдения радиоимпульса проде- тектированного преобразователем (см. черт. 4).
1—генератор СВЧ; 2—детекторный преобразователь компаратора импульсной мощности; 3—компаратор импульсной мощности; 4—вентиль; 5—осциллограф; б—калибратор мощности; 7—термисторный мост; 8—поверяемый
ваттметр; 9—вольтметр
Черт. 4
Форму огибающей радиоимпульса наблюдают на экране осциллографа или определяют по показаниям компаратора при плавном изменении задержки выборки в пределах длительности импульса. Форма должна быть прямоугольной с неравномерностью вершины не более 20%.
При поверке пиковых ваттметров находят временной интервал, в котором импульсная мощность максимальна, и который превышает минимальную длительность импульсов. Регулировкой задержки выборки компаратора устанавливают выборку в пределах найденного интервала.
Основную погрешность поверяемого прибора в процентах, отградуированного в единицах падающей мощности, определяют по формуле
(2)
где РПОВ— мощность поверяемого прибора, Вт;
Ро— мощность образцового прибора, Вт.
Основную погрешность поверяемого ваттметра поглощаемой мощности определяют при помощи установки по схеме, приведенной на черт. 4.
В режиме НГ устанавливают уровень мощности Ро в соответствии с НТД на ваттметр конкретного типа по формуле
Р0=аРы< (3)
где а — коэффициент передачи калибратора,
Ри— мощность по показаниям термисторного моста, Вт.
Определение мощности Ры с более высокой точностью проводят при помощи цифрового вольтметра, подключенного параллельно рабочему термистору, по формуле где Ui — показания вольтметра при подаче мощности, В;
Uo— показания вольтметра в отсутствии СВЧ сигнала, В;
R — рабочее сопротивление термистора, Ом.
Регулировкой уровня мощности генератора поддерживают показания компаратора постоянными; генератор переводят в режим ИМ и отсчитывают мощность по показаниям поверяемого прибора Р„ов > в ваттах.
