-Д— >ЗсоЛ (16)
<оСстрv ’
значение гобр рассчитывают по формуле
г ' ( А^4 ) (.174
обр X (ctg ctg Р2)2 <sin2p4 sin2p2 ) ' ■ . *
Для корпусных диодов со значением общей емкости Скор < <СД <1,4 Скор и для бескорпусных диодов значение гобр рассчитывают по формуле
П
71 ( 1
Г°бр Z()X sinap2 «Сстр
—wL} (AZ4—Д/г).
(18)
значение(19)
(20)
г ^о~
'обр— і
Ml
С°М1+ї|к
Значение Ro6p рассчитывают по формуле г> Z0X sin2p4і і ! tg Pi /911
Показатели точности измерений
Погрешность измерения прямого сопротивления потерь гпр с установленной вероятностью 0,95 приведена в табл. 2.
Таблица 2
Пределы измерения значе- НИЙ гпр, Ом |
Диапазон частот измерения, ГГи |
Погрешность измерения, % |
0,2—10,0 |
От 0,3 до 1,0 включ. |
±25 |
0,2—10,0 |
Св. 1,0 » 5,0 » |
±35 |
От 0,2 до 0,5 включ. |
.5,0—10 |
±45 |
Св. 0,5 » 10і,0 » |
5,0—10 |
±30 |
Погрешность измерения обратного сопротивления потерь (гобр ) с установленной вероятностью 0,95 приведена в табл. 3.
Таблица 3
Пределы измерения значений гоб Ом |
Значение емкости диода, пФ |
Диапазон частот измерения, ГГи |
Погрешность измерения, % |
.0,5—10 Ю.5—10 '0,5—10 |
От 3,0 до 1,2 включ. Менее 1,2 до 0,5 » » 0,5 » 0,05 » |
От 0,3 до 1,0 включ. Св. 1,0 » 5,0 » » 5,0 » 10,0 » |
± 15,0 ±25,0 ±35,0 |
Погрешность измерения (/?о6р ) находится в интервале ±35 % с установленной вероятностью 0,95 в диапазоне частот 0,3—10 ГГц, для значений Ro6p <5 кОм.
Требования к погрешности измерения гпр, го6р , 7?обр для значений измеряемых параметров, не установленных в настоящей’ стандарте, должны быть приведены в ТУ на диоды конкретных типов.
Пример расчета погрешности приведен в приложении 2.
МЕТОД ИЗМЕРИТЕЛЬНОЙ ЛИНИИ С ФИКСИРОВАННЫМ ЗОНДОМ
П р и н ци п, у с л о в и я и режим измерения
Принцип измерения гпр , гобр , 7?обр соответствует требованиям п. 2.1 и эквивалентности между частотой и линейной зависимостью фазы отраженного сигнала при измерении в режимах качания частоты и фиксированной частоты соответственно.
Значения частоты измерения и напряжения смещения;, при которых проводят измерения, должны быть приведены в ТУ на диоды конкретных типов.
Диапазон качания частоты определяется шириной полосы частот, необходимой для измерения заданных значений сопротивлений гпр и гобр, Ro6p и наблюдения смещения минимума в режиме обратного смещения и XX относительно плоскости отсчета.
Уровень СВЧ мощности, при котором проводят измерения, определяется панорамным измерителем коэффициента стоячей волны по напряжению и ослаблений.
Аппаратура
Измерения следует проводить на установке, структурная схема которой приведена на черт. 3.
G1—генератор качающейся частоты; Е1—ответвитель
направленный; Е2, Е4—вентили ферритовые: ЕЗ—тройник ввода смещения; Е6—камера диодная; Е7—источник смещения; Е8— индикатор КСВН и ослаблений;
£5—линия измерительная
Черт. 3
Ответвитель направлений Е1 должен иметь переходное ослабление и направленность не менее 20 дБ.
В индикаторе КСВН и ослаблений Е8 диапазон входных напряжений канала падающей волны 0,03—10 мВ. При этом уро- вёнь напряжения в канале отраженной волны должен быть не менее 1 мкВ.
Полоса пропускания измерительной линии Е5 должна соответствовать диапазону качания частоты, отвечающему требованиям п. 3.1.2, требуемую величину полосы пропускания зонда АГ определяют экспериментально по смещению минимума стоячей водны напряжения в режиме XX относительно плоскости отсчета или из соотношения
ДГ=/[(п+1)-Кп(«+2)] , (22)
где п — порядок наблюдаемого минимума стоячей волны напряжения.
Метод измерения полосы пропускания зонда измерительной линии приведен в приложении 5.
При. полосе пропускания зонда измерительной линии, не достаточной для наблюдения минимума стоячей волны напряжения в режиме XX, допускается перемещать зонд измерительной линии от плоскости отсчета в сторону генератора на расстояние четверти длины волны или применять двухзондовую измерительную линию, зонды которой разнесены на то же расстояние.
Требования к тройнику ввода смещения ЕЗ, источнику смещения Е7, диодной камере Е6 и эквивалентам КЗ и XX должны соответствовать пп. 2.2.3—2.2.6.
Генератор качающейся частоты G1, вентили ферритовые Е2, Е4 — по ГОСТ 19656.0—74.
Подготовка к проведению измерений
Эквивалент КЗ вставляют в диодную камеру.
Зонд измерительной линии устанавливают в точку наблюдаемого на экране индикатора минимума стоячей волны напряжения (плоскость КЗ), ближайшего к выходному концу измерительной линии.
Определяют значение частоты /і в герцах наблюдаемого на экране индикатора минимума стоячей волны напряжения, ближайшего к выходному концу линии. Частота равна частоте измерения.
Определяют значение частот fin и ftJIв герцах на уровне по 3 дБ справа и слева от минимума стоячей волны.
Рассчитывают значение разности частот Afi в герцах, по формуле
ДА=АП-Лл- (23)
Эквивалент XX вставляют в диодную камеру.
Определяют частоту наблюдаемого минимума стоячей волны напряжения (/г) в герцах.
Если для наблюдения минимума стоячей волны напряжения в режиме XX и обратного смещения применяется двухзондовая из
мерительная линия или зонд линии перемещается в сторону генератора на расстояние четверти длины волны от плоскости отсчета, то частота f2 равна частоте измерения.
Определяют частоты f2n и /2л в герцах на уровне по 3 дБ справа и слева от минимума стоячей волны.
Рассчитывают разность частот Д/2 в герцах по формуле
А/2 = /2П"/2Л- (24)
Проведение измерений
Измерение прямого сопротивления потерь
Проверяемый диод вставляют в диодную камеру и устанавливают заданное значение прямого тока смещения.
Определяют частоту наблюдаемого минимума стоячей волны напряжения (Д3) в герцах.
Определяют значения частот f3n и ўЯл в герцах на уровне по 3 дБ справа и слева от минимума стоячей волны соответственно.
Рассчитывают разность частот Af3 в герцах по формуле
^їз =їзп fan- ■ (25)
Измерение обратного сопротивления потерь
На проверяемом диоде устанавливают заданное значение обратного напряжения смещения.
Определяют частоту минимума стоячей волны напряжения fi в герцах.
Определяют значения частот f in и /4л в герцах на уровне по 3 дБ справа и слева от минимума стоячей волны соответственно.
Рассчитывают разность частот Д/4 в герцах по формуле
АЛ=/4п-Лл- (26)
О б р а б о т к а результатов
Разность показаний индикатора измерительной линии в точках справа и слева от точки минимума, в которых напряженность электрического поля в линии вдвое больше минимального значения 1} (Д/г-) в миллиметрах, рассчитывают по формуле
Д/і=20^/./іЛ 'пс’ <27>
где 1=1 при нагрузке диодной камеры на эквивалент КЗ;
і=2 при нагрузке диодной камеры на эквивалент XX;
1=3 при подаче на диод прямого смещения;
і=4 при подаче на диод обратного смещения;
Aft —значение, определяемое по пп. 3.3.5, 3.3.9, 3.4.1.4,
3.4.2.4;
fin ,f іл — значения частот, определяемых по пп. 3.3.4, 3.3.8, 3.4.1.3; 3.4.2.3;
п — порядок наблюдаемого минимума, рассчитываемый по формуле
п= 24 , (28)
где I — расстояние от плоскости включения эквивалента КЗ до наблюдаемого минимума стоячей волны в режиме КЗ, мм. Порядок наблюдаемого минимума стоячей волны в. режимах XX, прямого и обратного смещения принимают тот же;
f — частота измерения, определяемая по п. 3.3.3;
с — скорость света, равная 34011 мм/с.
Значения смещений минимума стоячей волны по напряжению относительно плоскости отсчета (Л—/2), (А—/4), (/з—h) рассчитывают по формуле
/Дили 13- 1^=- (29)
где і=2 при нагрузке диодной камеры на эквивалент XX;
і=4 при подаче на диод обратного смещения;
Із—/і —смещение минимума стоячей волны по напряжению относительно плоскости отсчета при подаче на диод прямого смещения;
ft— значение частоты, определяемое по пп. 3.3.3, 3.3.7, 3.4.1.2, 3.4.2.2.
При недостаточной широкополосности линии зонд измерительной линии устанавливают в положение , указанное в п. 3.2.4, значение /і—/4 при этом рассчитывают по формуле
'пс~Г4[~ ■ (30)
Значения прямого и обратного сопротивлений потерь рассчитывают по формулам (8—21) при подстановке в них значений и /х—h, определяемых по формулам (27—30).
Показатели точности измерений
Погрешность измерения прямого сопротивления потерь гпр с установленной вероятностью 0,95 приведена в табл. 4.
Таблица 4
Пределы измерения зна- |
Диапазон частот измере- |
|
чений гПр, Ом |
ния, ГГц |
|
0,2—10,0 |
От 0,3 до 1,0 включ. |
±25 |
0,2—10,0 |
Св. 1,0 » 5,0 » |
±35 |
От 0,2 до 0,5 включ. |
От 5,0 » 10,0 » |
±45 |
Св. 0,5 » 10,0 » |
Св. 5,0 » 10,0 » |
±30 |
Погрешность измерения обратного сопротивления потерь гобР с установленной вероятностью 0,95 приведена в табл. 5.
Таблица 5
Пределы измерения зна- чений Гобр’ Ом |
Значение емкости диода, пФ |
Диапазон частот измерения, ГГц |
Погрешность измерения, % |
0,5-10 |
От 3,0 до 1,2 включ. |
От 0,3 до 1,0 включ. |
±15 |
0,5—10 |
Менее 1,2 до 0,5 включ. |
Св. 1,0 » 5,0 » |
±25 |
0,5—10 |
» 0,5 » 0,05 » |
Св. 5,0 » 10,0 » |
±35 |
Погрешность измерения /?обР находится в интервале ±35 % с установленной вероятностью 0,95 в диапазоне частот 0,3—10 ГГц для значений 7?о6р <5 кОм.
Требования к погрешности измерения гпр , го6р , #о6р для значений измеряемых параметров, не установленных настоящим стандартом, должны быть приведены в ТУ на диоды конкретных типов.
Пример расчета погрешности приведен в приложении 3.
РЕЗОНАТОРНЫЙ МЕТОД (гпр, гобр, Яобр)
Принцип, условия и режим измерения
Прямое (гпр ) и обратное (гобр, ЛОбр) сопротивления потерь определяют исходя из измерения добротности резонаторного устройства с включенным в него измеряемым диодом и учета потерь в резонаторе, определяемых с помощью эквивалентов КЗ и XX.
Значения частоты измерения и напряжения (тока) смещения следует приводить в ТУ на диоды конкретных типов.
Аппаратура
Измерения проводят на установке, структурная схема которой приведена на черт. 4.
Элементы, входящие в структурную схему, должны удовлетворять следующим требованиям:
ответвители направленные Е2 и Е6 должны иметь переходное ослабление и направленность не менее 20 дБ;
нагрузка согласованная Е7 должна иметь коэффициент стоячей волны не более 1,2;
резонатор Е4 должен иметь добротность с эквивалентом КЗ и XX не менее 500;
индикатор КСВН и ослаблений Е9 должен удовлетворять требованиям п. 3.2.3.;
G1—генератор качающейся частоты; £7—аттенюатор; Е2, £5—ответвители направленные; ЕЗ, Е5—вентили; Е4—резонатор с проверяемым диодом; £7—нагрузка согласованная; Е8—источник смещения; Е9—индика
тор КСіВН и ослаблений
Черт. 4
эквиваленты КЗ и XX должны удовлетворять требованиям пп. 1.2.2 и 2.2.6;
генератор качающейся частоты G1, вентили ЕЗ, Е5, аттенюатор Е1 —по ГОСТ 19656.0—74;
калибровочный резистор должен представлять собой деталь из кремния с металлизацией;
значение сопротивления калибровочного резистора не должно отличаться от номинального значения более чем на 10 % и находиться в пределах 0,2—2,5 Ом;
калибровочный конденсатор должен представлять собой деталь из кварца с металлизацией;
значение емкости калибровочного конденсатора не должно отличаться от номинального значения более чем на 10 % и лежать в пределах 0,05—1,0 пФ;
чертежи на калибровочные резисторы и конденсаторы и значения сопротивлений и емкостей калибровочных резисторов и конденсаторов должны быть приведены в ТУ на диоды конкретных типов.