Обработка результатов измерений
Коэффициент амплитудно-фазового преобразования (Кпрб(А-Ф) в градусах на децибел рассчитывают по формуле
„
(51)
__ Лфк-АфнЛцрб(А-Ф) —' 7 р р
/ г вх.к 1 вх.н
101g 1+ —р
1 вх.н
где Афи, Дфк — разность фаз, соответствующая начальному, конечному (измененному) значению входной мощности соответственно,град;
•Рвх.н, Рвх.к — начальное, конечное (измененное) значения входной мощности соответственно, Вт.
Для изделий СВЧ с нелинейной зависимостью разности фаз от изменения входной мощности коэффициент амплитудно-фазового преобразования вычисляют методом наименьших квадратов в соответствии с приложением 1 1.
При необходимости строят зависимость измеренной разности фаз от изменения входной мощности.
П о к а з а т е л и точности измерений
Показатели точности измерений коэффициента амплитудно-фазового преобразования должны соответствовать установленным в ТУ на изделия СВЧ конкретных типов.
Границы интервала, в котором с установленной вероятностью 0,95 находится погрешность измерения коэффициента амплитудно-фазового преобразования, определяют в соответствии с приложением 12.
МЕТОД ИЗМЕРЕНИЯ НЕЛИНЕЙНОСТИ
ФАЗОЧАСТОТНОЙ ХАРАКТЕРИСТИКИ
Принцип и режим измерений
Нелинейность фазочастотной характеристики (ФЧХ) усилительных изделий СВЧ непрерывного и импульсного действий определяют как значение максимального (без учета знака) отклонения ее от линейного закона в диапазоне частот.
При измерении параметры режима изделия СВЧ должны поддерживаться постоянными.
При дискретном изменении частоты количество отсчетных точек должно быть не менее пяти, если иное не указано в ТУ на изделия СВЧ конкретных типов.
Аппаратура
Измерение нелинейности ФЧХ изделий СВЧ следует проводить на установке, структурная схема которой приведена на черт. 36.
Допускается измерять нелинейность ФЧХ изделий СВЧ малой мощности на установке, структурная схема которой приведена на черт. 37, если КСВН измерителя разности фаз не превышает значения, установлеінного для КСВН нагрузки в ТУ на изделия СВЧ конкретных типов.
Измеритель разности фаз должен соответствовать требованиям п. 15.2.3.
Нелинейность собственной ФЧХ измерительной установки должна соответствовать требованиям, установленным в ТУ на изделия СВЧ конкретных типов.
Максимальное различие ФЧХ измерительного тракта от входного фланца (разъема) основного канала направленног
о
ответвителя (делителя) до входа измерителя разности фаз, вклк> чая изделие СВЧ, и измерительного тракта от входного фланца (разъема) основного канала направленного ответвителя (делителя) до другого входа измерителя разности фаз, включая эквивалент, не должно превышать 50 °/о предела измерений измерителя разности фаз.
Черт. 36
Черт. 37
Подготовка и проведение измерений
Включают измерительную установку в соответствии с эксплуатационной документацией.
Включают изделия СВЧ и устанавливают режим измерения в соответствии с ТУ на изделия СВЧ конкретных типов.
Изменяют частоту входного сигнала в пределах, установленных в ТУ на изделия СВЧ конкретных типов, и измеряют разность фаз, соответствующую каждому из значений частоты, указанной в ТУ.
Если нелинейность ФЧХ изделия СВЧ сравнима с нелинейностью собственной ФЧХ измерительной установки, измерения проводят в два этапа:
исключают из установки изделие СВЧ и проводят операции в соответствии с п. 16.3.3;
включают в установку изделие СВЧ и проводят операции в соответствии с п. 16.3.3.
О б р а б о т к а результатов измерений
По полученным данным строят зависимость изменения] разности фаз от частоты входного сигнала. Проводят аппроксимирующую прямую так, чтобы отклонения измеренной зависимости в обе стороны от прямой были минимальными.
Определяют максимальное отклонение измеренной зависимости от прямой.
При аналитической обработке полученных данных нелинейность ФЧХ определяют по методу наименьших квадратов в соответствии с приложением 11.
При измерении по п. 16.3.4 нелинейность ФЧХ изделия СВЧ (Афг) в градусах рассчитывают по формуле
Л(ру=Л<ру —Лфу , (52)
где Acpz — нелинейность ФЧХ измерительной установки с изделием СВЧ, град;
Аср} — нелинейность ФЧХ измерительной установки без изделия СВЧ, град.
Показатели точности измерений
Показатели точности измерений нелинейности ФЧХ изделия СВЧ должны соответствовать установленным в ТУ на изделия СВЧ конкретных типов.
Границы интервала, в котором с установленной вероятностью 0,95 находится погрешность измерения нелинейности ФЧХ изделия СВЧ, определяют в соответствии с приложением 12.
МЕТОД ИЗМЕРЕНИЯ НЕИДЕНТИЧНОСТИ ФАЗОЧАСТОТНОЙ
ХАРАКТЕРИСТИКИ ИЗДЕЛИЙ СВЧ ОТ ОБРАЗЦА К ОБРАЗЦУ
Принцип и режим измерений
Неидентичность ФЧХ изделия СВЧ от образца к образцу определяют как отклонение разности ФЧХ образца и эквивалента от усредненной разности ФЧХ ряда образцов изделия СВЧ и эквивалента, установленной в ТУ на изделия СВЧ конкретных типов.
Требования к параметрам режима измерений —по пп. 16.1.2, 16.1.3.
Измерения проводят в диапазоне частот или на частотах, указанных в ТУ на изделия СВЧ конкретных типов.
Аппаратура должна соответствовать требованиям пп. 16.2.1, 14.2.3, 14.2.4.
П од гот о в к а и проведение измерений
Выполняют операции в соответствии с пп. 16.3.1, 16.3.2.
Изменяют частоту входного сигнала в пределах, установленных в ТУ на изделия СВЧ конкретных типов, и измеряют- разность фаз, соответствующую каждому из значений частоты.
О б р а б о т к а результатов измерений
Неидентичность ФЧХ изделия СВЧ от образца к образцу (Афобр) в градусах на частоте f рассчитывают по формуле
Лфобр=ф/—ф/, (53)
где — усредненная разность ФЧХ ряда образцов и эквивалента на частоте f, град;
cpf — измеренная разность фаз на частоте f, град.
Показатели точности измерений
Показатели точности измерений неидентичности ФЧХ изделия СВЧ от образца к образцу должны соответствовать установленным в ТУ на изделия СВЧ конкретных типов.
Границы интервала, в котором с установленной вероятностью 0,95 находится погрешность измерения, определяют в соответствии с приложением 12.
МЕТОДЫ ИЗМЕРЕНИЯ ВЕРХНЕЙ ГРАНИЦЫ ЛИНЕЙНОСТИ
АМПЛИТУДНОЙ ХАРАКТЕРИСТИКИ
Верхнюю границу линейности амплитудной характеристики изделий СВЧ измеряют двумя методами:
метод I — с использованием измерительных аттенюаторов;
метод II — с использованием электронного визира измерителя ксвн.
Метод I
Принцип и условия измерений
Верхнюю границу линейности амплитудной характеристики (далее — границу линейности) изделий СВЧ по входу (выходу) определяют путем измерения мощности сигнала на входе (выходе) усилителя, при которой изменение коэффициента усиления равно установленному в ТУ на изделия СВЧ конкретных типов.
Измерения проводят на частоте, соответствующей максимальному коэффициенту усиления изделия СВЧ, и на частотах, указанных в ТУ на него.
Аппаратура
Измерение границы линейности изделий СВЧ с уровнем мощности на входе до 1 Вт следует проводить на установке,, структурная схема которой приведена на черт. 38.
Черт. 38
Черт. 39
При отсутствии СВЧ переключателя измерение следует проводить на установке, структурная схема которой приведена на черт. 39. Допускается проводить измерение на установке, структурная схема которой приведена на черт. 40.
Черт. 40
Измерение границы линейности изделий СВЧ с уровнем мощности на выходе до 1 Вт следует проводить на установке, структурная схема которой приведена на черт. 41.
Черт. 41
При отсутствии СВЧ переключателя в диапазоне входных частот изделия СВЧ измерение следует проводить на установке, структурная схема которой приведена на черт. 42.
Черт. 42
Допускается проводить измерение на установке, структурная схема которой приведена на черт. 43.
Черт. 43
Ваттметр СВЧ (измеритель отношения мощностей, измерительный приемник) должен иметь нижний предел измерения не более заданного в ТУ на изделия СВЧ конкретных типов начального уровня мощности сигнала на выходе изделия СВЧ.
Погрешность измерителя мощности не должна выходить за пределы ± 10 % ■
Генератор СВЧ должен иметь уровень мощности выходного сигнала в рабочем диапазоне частот изделия СВЧ, удовлетворяющий условию
Л>рлин(вх)• аг•я 1> — для черт. 38, 39, 40; (54)
Дг>ДЛИн(вых)-аг-а1,— для черт. 41, 42, 43; (55)
где Рг— уровень мощности выходного сигнала генератора СВЧ, Вт;
Ллин(вх), Рлин(вых) — граница линейности изделия СВЧ по входу (выходу) соответственно, установленная в ТУ на изделия СВЧ конкретных типов, Вт;
аг — вносимое затухание тракта от выхода генератора СВЧ до выхода аттенюатора 1 при нулевом начальном ослаблении последнего, отн. ед.;
аі — вносимое затухание тракта от выхода аттенюатора 1 до входа изделия СВЧ (при нулевом начальном ослаблении аттенюатора 2 в схемах по черт. 41, 42, 43), отн. ед.
Погрешность измерительных аттенюаторов 2 и 3 на частотах до 37,5 ГГц не должна выходить за пределы ± (0,01 4- 4-0,005а) дБ, где а — ослабление аттенюатора; на частотах от 37,5 до 78,33 ГГц — в пределах ±0,1 дБ; на частотах выше 78,33 ГГц — должна соответствовать установленной в ТУ на изделия СВЧ конкретных типов.
Аттенюатор 2 в установках по черт. 38, 39, 41, 42 может состоять из двух последовательно подключенных аттенюаторов: «грубого» и «точного». Предел ослабления аттенюатора 2 (А2) в децибелах должен удовлетворять условию
Kv
^>101g-^, (56)
где а2 — вносимое затухание тракта от выхода аттенюатора / до входа измерителя мощности (при нулевом начальном ослаблении аттенюатора 3 в схемах по черт. 40, 43), отн. ед.;
аз — вносимое затухание тракта от выхода изделия СВЧ до входа измерителя мощности (при нулевом начальном ослаблении аттенюатора 2 в схемах по черт. 38, 39, 40), отн. ед.;
Ху — коэффициент усиления изделия СВЧ, отн. ед.
.Предел изменения ослабления измерительных аттенюаторов 2 и 3 должен быть равным или больше изменения коэффициента усиления изделий СВЧ, установленного в ТУ на изделия СВЧ конкретных типов.
В качестве измерительных аттенюаторов 2 и 3 могут использоваться постоянные аттенюаторы, ослабление которых должно быть равно Р^у(ту) ±0,2] дБ, где ДХу(тУ)— изменение коэффициента усиления изделия СВЧ, указанное в ТУ на изделия СВЧ конкретных типов.
Аттенюатор 1 должен иметь предел ослабления (At) в децибелах, удовлетворяющий условию
, (57)
*вх.нач
где Рвх.нач — начальный уровень мощности сигнала на входе изделия СВЧ, Вт.Развязка между каналами переключателя не должна быть менее 30 дБ.
Неповторяемость затухания каналов при переключениях не должна выходить за пределы ±0,02 дБ.
Переходное ослабление направленных ответвителей должно находиться в пределах 3—20 дБ (в зависимости от значения коэффициента усиления изделия СВЧ) при направленности не менее 20 дБ.
Подготовка измерений
Подготавливают и включают измерительную уста* новку в соответствии с эксплуатационной документацией.
Устанавливают относительное ослабление аттенюатора 1 а0 , равным Л].
Устанавливают относительное ослабление аттенюаторов 2 и 3, равным 0.
Настраивают генератор СВЧ и измеритель мощности на частоту, указанную в ТУ на изделия СВЧ конкретных типов.
Устанавливают начальный уровень мощности сигнала на входе изделия СВЧ в соответствии с ТУ на изделия СВЧ конкретных типов, для чего:
При работе на установках по черт. 38, 40, 41, 43 переключатель 1 ставят в положение 2 и устанавливают начальный уровень сигнала на входе ваттметра СВЧ (РНач) в ваттах, равным
РНт=Рвх.чач — для черт. 38, 40; (58)
«2 К
Лич=Л>х(нач) ~р ДЛЯ ЧЄрТ. 41, 43. (59)
“з
Переключатель S1 устанавливают в положение 1, включают изделие СВЧ и устанавливают режим измерений в соответствии с ТУ на изделия СВЧ конкретных типов.
При работе на установках по черт. 39, 42 исключают из схемы изделие СВЧ и устанавливают начальный уровень сигнала .на входе ваттметра СВЧ (РНач) в ваттах, равным
^нач== Рв*'нач ДЛЯ черт. 39; (60)
а3
^Нач=^вх.нач 'Ку — ДЛЯ Черт. 42. (61)
Уменьшая или увеличивай ослабление аттенюатора 1 через определенные интервалы, отмечают показания ваттметра СВЧ и ослабление аттенюатора 1.