ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ
СОЮЗА ССР
ГОСУДАРСТВЕННАЯ СИСТЕМА ОБЕСПЕЧЕНИЯ ЕДИНСТВА
ИЗМЕРЕНИЙ
ИЗМЕРИТЕЛИ КОЭФФИЦИЕНТА ШУМА
ТРАНЗИСТОРОВ И ПРИЕМНИКОВ
СВЧ-ДИАПАЗОНА
МЕТОДЫ И СРЕДСТВА ПОВЕРКИ
І
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. № 3411ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР
Г
ГОСТ
8.334—78
Взамен МУ 323
осударственная система обеспечения единстваИЗМЕРИТЕЛИ 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 ГГц, вида Х5 по ГОСТ 15094—69 и устанавливает методы и средства их первичной и периодической поверок.
Стандарт полностью соответствует Публикации МЭК 147—2С.
ОПЕРАЦИИ ПОВЕРКИ
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 индикатора (п. 4.6.1);
о
Издание официальное
★
Перепечатка воспрещена
©Издательство стандартов, 1979определение 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).
СРЕДСТВА ПОВЕРКИ
При проведении поверки ИКШ следует применять средства, указанные в таблице.
Н
Средства поверки
ормативно-технические характеристикиДиапазон частот, ГГц:
Измеритель частотных характеристик типа XI—42
Генератор стандартных сигналов типов:
Г4— 102А
Г4—107
Высокочастотный генератор сигналов типов:
Г4—76А
Г4—90
Г4—91
Г4—96
Г4—125
Г4—114
Г4—115
Предельный аттенюатор
Я5Х-261 из комплекта установки для градуировки генераторов шума типа Г1—2
Блок преобразователя из комплекта установок типов:
Г1—2
Г1—4
Г1—5
Г1—6
П— 7
Г1—8
Г1—9
Г1—10
Трансформатор полных сопротивлений из комплекта установок типов:
Г1—2
Г1—4
Г1—5
'■ Г1 — 6 — - •
Диапазон частот 0,5—1000 МГц
Диапазон частот, МГц:
0,1—50
12,5-400
Диапазон частот, ГГц:
0,4—1,18
16,65—25,86
25,86—37,5
3—5
7—9
17,44—25,86
25,86—37,5
Частота измерения 2 н 60 МГц, погрешность ±0,05 дБ, динамический диапазон 0—40 дБ
Диапазон |
Коэффициент шума |
частот, ГГц: |
отн. ед., не более: |
0,04—4 |
15 |
0,03—0,5 |
20 |
3,86—5,96 |
25 |
5,35—8,15 |
25 |
8,12—12,4 |
25 |
12,05—17,44 |
50 |
17,44—25,86 |
120 |
25,86—37,5 |
120 |
О’ОЗ^О 5) (волновое сопротивление 50 Ом) 3^86—5,96 5,35—8,15
Продолжение
Н
Средства поверки
ормативно-технические характеристикиГ
8,15—12,44
12,05—17,44
17,44—25,86
25,86—37,5
Диапазон частот, ГГц:
3,86—5,96
5,55—8,3
8,15—12,42
11,71—17,4
17,44—25,86
26,86—37,5-
1— 7П—8
П—9
Г1—10
Панорамный измеритель
Кет V и ослаблений типов:
Р2—42
Р2—43
Р2—45
Р2—32
Р2—67
Р2—65
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.
УСЛОВИЯ ПОВЕРКИ И ПОДГОТОВКА К НЕЙ
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.
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.
Перед началом поверки средства поверки должны находиться в рабочем состоянии в соответствии с их технической документацией.
При поверке должны быть соблюдены требования ГОСТ 12.2.007.0-75 — ГОСТ 12.0.007.2-75.
ПРОВЕДЕНИЕ ПОВЕРКИ
Внешний осмотр
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.
ИКШ, у которого выявлен любой из дефектов по п. 4.1.1, бракуют.
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 FR, получаемое способом двух отсчетов, рассчитывают по формуле
Л = (і)
$ВКЛ J
®выкл
где Gp.r.in — значение спектральной плотности мощности шума (СПМШ) рабочего генератора шума из комплекта ИКШ в относительных единицах, полученное в результате его градуировки в непрерывном режиме генерации;
«вкл — показание выходного прибора блока индикатора при включенном генераторе шума в непрерывном режиме генерации;
авыкл — 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.
Проверка нестабильности коэффициента усиления измерительного канала ИКШ и нестабильности компенсации собственных шумов
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 усиления устанавливают на риске а=9. При этом переключатель «Пределы калибровки» должен быть установлен в положение 10. С интервалом 1 мин снимают 10 показаний си, используя для расчета максимальное отклонение стрелки от первоначально установленного положения. Нестабильность калибровки определяют в режиме автоматической регулировки усиления бнест, и рассчитывают в процентах по формуле
8несТ1 =12~а^ах- 100. (2)
а1тах
Нестабильность калибровки в режиме ручной регулировки усиления биест, определяют аналогично и рассчитывают в процентах по формуле
8нест, = 100; (3)
a2tnax
где .«2 шах— МЭКСИМЭЛЬНОе ОТКЛОНЄНИЄ СТреЛКИ ИЗ 10 ПОКЭЗЭНИЙ.
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 8нест3 в процентах по формуле
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.
Проверка минимального эффектного значения 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.
Оп ределение метрологических параметров
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; =^«,,-10 18^, (5)
где Л(1оо+к)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
Сл.=А100 40). - 10 lg-^122-. (6)
* ‘ ai0
Для ИКШ, в состав которого входит генератор шума на лавинопролетном диоде, погрешность из-за нелинейности тракта промежуточной частоты Д™ в децибелах определяют по формуле
Ю 1g(7)
Измерения проводят не менее пяти раз. Среднее значение днелср определяют по формуле п
Лнелср =— . (8)
с₽ п
Примечания:
Значения Д"’ и Д™ для дальнейших расчетов необходимо выразить в процентах.
Уровень сигнала на входе поверяемого блока индикатора ИКШ и усиление в его измерительном канале необходимо выбрать так, чтобы на шкале 100 отн. ед. наблюдать отклонение стрелки выходного прибора на всю шкалу.
При включении генератора промежуточной частоты и переходе на шкалу 2,5 отн. ед. стрелка под воздействием собственных шумов блока индикатора не должна отклоняться от нулевого деления.
Суммарную погрешность для шкал Д* определяют по фор- нелср
муле 4
Д
(9)
к=ДПЧ _|_ДНЧ йнелср нелср+ нелср-Значения Д«ел заносят в таблицу для расчета суммарной погрешности ИКШ (см. обязательное приложение 1).
Значения А" , полученные в результате поверки, не должны ср
превышать указанные в нормативно-технической документации.
Для унифицированного блока индикатора Я8Х-263:
Ав“Чл<1,5%; ДкеЧл<2,5%.
Значения Днел определяют с погрешностью бнел, рассчитывав мой по формуле
(Ю)
где 6а —погрешность аттестации аттенюатора Я5Х-261;
°нел и °нел — среднее квадратическое отклонение результата измерения при определении нелинейности трактов промежуточной и низкой частоты блока индикатора, которые рассчитывают по формулам: