ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ
СОЮЗА ССР
ДИОДЫ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ СВЧ
ОГРАНИЧИТЕЛЬНЫЕ
М ЕТОД ИЗМЕРЕНИЯ ПОРОГОВОЙ
И ПРОСАЧИВАЮЩЕЙСЯ МОЩНОСТЕЙ
ГОСТ 19656.16—86
Издание официальное
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО СТАНДАРТАМ
Москв
аГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР
Д
ГОСТ
19656.16—86
Метод измерения пороговой и просачивающейся
мощностей
Semiconductor microwave limiter diodes.
Measurement method of break-down and
leakage powers.
ОКП 62 1800
Постановлением Государственного комитета СССР -по стандартам от 24 июня 1986 г. № 1758 срок действия установлен
с 01.07.87
JUIIMIW
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.
ПРИНЦИПЫ И РЕЖИМ ИЗМЕРЕНИЯ
Пороговую мощность определяют измерением уровня СВЧ мощности, подводимой на вход диодной камеры с ограничительным диодом, при котором ослабление, создаваемое диодной камерой, достигает заданного значения.
Просачивающуюся мощность определяют измерением уровня СВЧ мощности на выходе диодной камеры с ограничительным диодом при заданном значении входной мощности.
Значения частоты измерения и уровня СВЧ мощности на входе диодной камеры с ограничительным диодом (при измерении Рпрос) следует устанавливать в стандартах или технических условиях (ТУ) на диоды конкретных типов.
А
Издание официальное
Перепечатка воспрещена
Измерения следует проводить на установке, электрическая структурная схема которой приведена на чертеже.
G — генератор СВЧ мощности; Е/— вентиль; Е2 — переменный аттенюатор; ЕЗ — ответвитель; Е4 — диодная камера с ограничительным диодом; PW1, PW2— измерители мощности
Коэффициент стоящей волны іпо напряжению входа и выхода аттенюатора Е2 не должен превышать значения 1,15 в диапазоне частот, используемых при измерении.
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 мёнее 30 дБ.
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.
Диапазон частот измерения, ГГц |
Потери диодной камеры с эквивалентом |
|
холостого хода Дх.х> дБ, не более |
короткого замыкания Дк.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).
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.
ПОДГОТОВКА К ПРОВЕДЕНИЮ ИЗМЕРЕНИЙ
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.
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 Тк.з и £хх находятся в пределах значений, указанных в таблице.
Значения £к,3 и £х.х в децибелах определяют по формулам: £K.3=10 1g-^— £х.х=Ю 1g—,
^вых.к.з ■'вых.х.х
где Рт—установленное значение мощности на входе диодной камеры, Вт;
Т’вых. «.з — измеренное значение мощности на выходе настроенной диодной камеры с эквивалентом короткого замыкания, Вт;
■Рвых. х.х — измеренное значений мощности на выходе настроенной диодной камеры с эквивалентом холостого хода, Вт.
ПРОВЕДЕНИЕ ИЗМЕРЕНИЙ ПОРОГОВОЙ МОЩНОСТИ
Проверяемый диод устанавливают в диодную камеру Е4.
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 диодом, L—101g—— превышают значение Лх.х на 1 дБ. Измерен-
Рвых
ное в этом случае значение Psx равно значению РПор-
Значения Рвх и мощности на выходе диодной камеры с ДИОДОМ Рвых определяют при помощи измерителей мощности PW1 и PW2.
ПРОВЕДЕНИЕ ИЗМЕРЕНИЙ PIipor:
Проверяемый диод устанавливают в диодную камеру Е4.
Уровень мощности на входе диодной камеры Ръх устанавливают при помощи генератора G и переменного аттенюатора Е2-
При помощи измерителя мощности PW2 измеряют значение Рпрос-
ПОКАЗАТЕЛИ ТОЧНОСТИ ИЗМЕРЕНИЙ
Погрешность измерения Рпор не должна выходить за пределы:
± 15% с доверительной вероятностью 0,95 в диапазоне частот 0,3—3 ГГц;
±20% с доверительной вероятностью 0,95 в диапазоне частот 3—37,5 ГГц.
Погрешность измерения РПОр прй частоте выше 37,5 ГГц устанавливают в стандартах или ТУ на диоды конкретных типов.
Погрешность измерения Рпрос не должна выходить за пределы:
±10% с доверительной вероятностью 0,95 в диапазоне частот
0,3—3 ГГц; 4
±15% с доверительной вероятностью 0,95 в диапазоне частот- 3—37,5 ггц.;
Погрешность измерения Рпрос при частоте выше 37,5 ГГц устанавливают в стандартах или ТУ на диоды конкретных типов.
Расчет погрешности измерения приведен в справочном приложении 2.ПРИЛОЖЕНИЕ 1
Справочное
ПОЯСНЕНИЯ ТЕРМИНОВ, ПРИМЕНЯЕМЫХ В НАСТОЯЩЕМ СТАНДАРТЕ
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.
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 ПРОСАЧИВАЮЩЕЙСЯ
МОЩНОСТЕЙ
Погрешность измерения пороговой мощности бРпор рассчитывают по формуле
„ f~ ®2^вх #1 ^^вых 82Лш й2®2^внх 1
8Pnop=±/<s -і/ — + —- + —- + —+ .
f *1 *з2(])
8? Р 8| Р
_]—1—□—±,
К2 *1
я-де 6РВх — погрешность измерения мощности на входе диодной
камеры при ее настройке в режиме НУМ;
дРвых—погрешность измерения мощности на выходе диодной камеры при ее настройке в режиме НУМ;
дРвхі — погрешность измерения мощности на входе диодной камеры, при которой ослабление, создаваемое диодной камерой с диодом, достигает заданного значения;
бРвых!—погрешность измерения мощности на выходе диодной камеры с диодом, при которой мощность на входе диодной камеры равна значению Рвхь
61Р, б2Р — погрешности, обусловленные рассогласованием элементов измерительного тракта;
Жі, Ki, Кг, Ki, Къ, Кй — предельные коэффициенты, зависящие от закона распределения составляющих погрешности и доверительной вероятности; при равномерном законе распределения составляющих погрешности измерителя мощности К1 = К2=Кз=/<4=1,73; при распределении составляющих погрешности рассогласования по закону арксинуса Х5=К6=1,41;
аьа2—коэффициенты, учитывающие влияние неточности изме- . рения мощности на выходе диодной камеры и равные 1;
— коэффициент, зависящий от закона распределения суммарной погрешности измерения и доверительной вероятности. Если а1=а2=1 и суммарная погрешность является композицией равномерного закона и закона арксинуса, то Ks = l,96.
Погрешность измерения просачивающейся мощности бРпрос рассчитывают по формуле
Г (a'WP„, Ь2Рвых2 р $Р »Рпрос=±Кв 1 / — — + + — (2>
V (КІЇ {К'2у (К'зУ (К<У
где 6РВХ2 — погрешность измерения заданного значения мощности на входе диодной камеры;
бРвыхз — погрешность измерения мощности на выходе диодной камеры с диодом при установленном значении Рвхг;
ЪзР, (>1Р — погрешности, обусловленные рассогласованием элементов измерительного тракта;
— предельные коэффициенты, зависящие от закона распределения составляющих погрешности и доверительной вероятности; при равномерном законе распределения погрешности измерителя мощности К] =К2= 1,73; при распределении составляющих погрешности рассогласования по закону арксинуса К.3—Кі= 1,41;
а' — коэффициент, учитывающий влияние неточности установления мощности на входе диодной камеры и равный 1.
— коэффициент, зависящий от закона распределения суммар- і ной погрешности измерения и доверительной вероятности.
Если aj = 1 и суммарная погрешность является композицией равномерного закона и закона арксинуса, то Кд = 1,96.
Пример расчета погрешностей
Данные для расчета:
РВх=6 мВт; Рвх1=500 мВт; Рвх2=2500 мВт;
^вых=5,35 мВт; рвь1х1=316 мВт; /’вых 2=400 мВт.
Коэффициенты стоячей волны по напряжению входа и выхода переключателей равны 1,2.
При использовании в качестве измерителей мощности ваттметров поглощаемой мощности М.3-56 и M3-53 погрешности измерения мощности в диапа^ зоне частот 0,3—3 ГГц равны:
/’вх=4%; /’вх 1=4,1 %, РВх2=4%, РВЬ1Х=4%; /’выхі=4,2%; /’вых 2=4,4%-
Значения погрешностей рассогласования равны:
^=^=3,5%.
Значения погрешностей измерения 6РПОВ и 6РПВос в диапазоне частот
При расчете погрешностей бРПоВ и бРПВос по формулам (1) и (2) для диапазона частот 3—37,5 ГГц получим дРПоВ= 17,4% и бРПВос= 13,1 %.
Редактор М. В. Глушкова
Технический редактор М. И. Максимова
Корректор Е. И. Евтеева
Сдано в наб. 21.07.86 Поди, в печ. 25.08.86 0,5 усл. п. л. 0,5 усл. кр.-отт. 0,43 уч.-изд. л.
Тир. 12 000 Пена 3 коп.
Ордена «Знак Почета» Издательство стандартов, 123840, Москва, ГСП, Новопресненский пер., 3
Тип. «Московский печатник». Москва, Лялин пер., 6. Зак. 2411