П од гот о в к а к проведению измерений
Эквивалент КЗ вставляют в резонатор.
Измеряют резонансную частоту (fi) в мегагерцах, характеристики и частоты /1П, f іл в мегагерцах, на уровне по 3 дБ справа и слева от уровня характеристики на частоте резонанса.
Рассчитывают значение добротности резонатора с эквивалентом КЗ ((?кз ) по формуле
Q^rA— ■ (31)
Эквивалент XX вставляют в резонатор.
Измеряют резонансную частоту (f2) в мегагерцах, характеристики и частоты f2n > Їїл в мегагерцах на уровне по 3 дБ справа и слева от уровня характеристики на частоте резонанса.
Рассчитывают значение добротности резонатора с эквивалентом XX (Qxx ) по формуле
Qxx= -рЦ- • <32)
/ап /ал
Калибровочный резистор с установленным значением сопротивления вставляют в резонатор.
Определяют резонансную частоту (fp ) в мегагерцах, характеристики и частоты fp.n , /р.л в мегагерцах, на уровне по 3 дБ справа и слева от уровня характеристики на частоте резонанса.
Рассчитывают значение добротности резонатора с калибровочным резистором QKp по формуле
Qk.p= - f fp_f- ■ (33)
/р.п /р.Л
Рассчитывают значение коэффициента связи (Ксв ) в омах по формуле
где гк.р — установленное значение сопротивления калибровочного резистора, в Ом.
Калибровочный конденсатор с установленным значением емкости Ci в пикофарадах вставляют в резонатор.
Определяют значение резонансной частоты характеристики (fс,), в мегагерцах.
Калибровочный конденсатор с установленным значением емкости C2>Ci в пикофарадах вставляют в резонатор.
Определяют значение резонансной частоты характеристики (fct) в мегагерцах.
Рассчитывают значение эквивалентной емкости резонатора Со в пикофарадах по формуле
Проведение измерений
Измеряемый диод вставляют в резонатор.
Заданное значение прямого тока смещения подают на проверяемый диод
.Определяют резонансную частоту характеристики f3 в мегагерцах и частоты j3n, /Зл в мегагерцах на уровне по 3 дБ справа и слева от уровня характеристики на частоте резонанса.
Заданное значение обратного напряжения смещения подают на проверяемый диод.
Определяют резонансную частоту характеристики f4 в мегагерцах и частоты fin, fiJt в мегагерцах на уровне по 3 дБ справа и слева от уровня характеристики на частоте резонанса.
Обработка результатов
Значение прямого сопротивления потерь гпр рассчитывают по формуле где Ксв —коэффициент связи, Ом, определяемый по п. 4.3.10;
0Кз — значение добротности резонатора с эквивалентом КЗ, определяемое по п. 4.3.3;
Qnp= і —значение добротности при прямом смещении на диоде;
f3— значение резонансной частоты характеристики резонатора с диодом в режиме прямого смещения, МГц, определяемое по п. 4.4.3;
—значения частот на уровне по 3 дБ от уровня характеристики на частоте резонанса, МГц, определяемые по п. 4.4.3.
Значение обратного сопротивления потерь (гОбР ) в омах рассчитывают по формуле
(-л1; , (37)=
2л/4С^тр Чоор Чхх )
где Сп — значение эквивалентной емкости резонатора, Ф, определяемое по п. 4.3.15;
Qxx —значение добротности резонатора с эквивалентом XX, определяемое по п. 4.3.6;
Остр — значение емкости структуры диода, Ф, определяемое по- ГОСТ 18986.4—73;
І4 — значение резонансной частоты характеристики резонатора с диодом, Гц, в режиме обратного смещения, определяемое по п. 4.4.5;
<?обр —значение добротности при подаче на проверяемый диод обратного смещения, рассчитываемое по формуле
Qo6p — — >
/4П / 4Л
где fir], f іл— значения частот, определяемые по п. 4.4.5.Значение Яо6р в омах рассчитывают по формуле
( /4П-/4Л — ' (39) Qxx J
Показатели точности измерения
Погрешность измерения прямого сопротивления потерь тпр находится в интервале ±20 % с установленной вероятностью 0,95 в диапазоне частот 0,5—10 ГГц для значений г пр в пределах 0,2—10,0 Ом.
Погрешность измерения обратного сопротивления потерь гобр находится в интервале ±25 % с установленной вероятностью 0,95 в диапазоне частот 0,5—10 ГГц для значений гОбР в пределах <0,5—10 Ом.
Погрешность измерения Ro6p находится в интервале ±25 % с установленной вероятностью 0,95 в диапазоне частот 0,3—10 ГГц для значений Ra&v в пределах до 100 кОм.
Погрешность измерения гпр, гобр , 7?обр для значений, не установленных настоящим стандартом, должна быть приведена в технических условиях на диоды конкретных типов.
Пример расчета погрешности приведен в приложении 4.
ПРИЛОЖЕНИЕ 1
Справочное
РАСЧЕТ ПОГРЕШНОСТИ ИЗМЕРЕНИЯ СОПРОТИВЛЕНИЯ
ПОТЕРЬ ПРИ НИЗКОМ УРОВНЕ СВЧ МОЩНОСТИ
Прологарифмировав и продифференцировав формулу (3), получаем выражение для расчета погрешности
= K 115Z() j2+ ( )' + (
“ ' Ai ' ' A2 7 ' A3 ' ' A J
+ () г ( ’ (W
где 6Zo — относительное отклонение значения z0 от номинального значения;
6Х — погрешность установления длины волны в измерительной линии;
6AZ1 — погрешность определения значения ширины минимума коэффициента стоячей волны по напряжению при нагрузке диодной камеры на эквивалент XX;
А/
^1=д7; -100%;
Д/ — абсолютная погрешность отсчета индикатора часового типа измерительной линии;
6Д4 — погрешность определения значения ширины минимума коэффициента стоячей волны по напряжению при нагрузке камеры на проверяемый диод;
Шг=дт; •100%; |
(41) |
Д1=л2=1; |
|
Д Zxsin2p2 |
|
3— AZasin рх—AZ1sin2p2 ’ |
(42} |
Д ZXS І П202 |
|
.PieLfePi A/asin2p1—A/1Sin2p2 ’ |
(43) |
Д/2-8ІП2Рі |
|
AZ2-sin2p1—A/1Sin2P2 ’ |
(44) |
AZ2-Sin2Pj |
|
•’б— р2^[Йр2Д/2.зіп2рі_Д/15Іп2р2 , |
(45) |
Л' — коэффициент, зависящий от закона распределения суммарной погрешности измерения и установленной вероятности Р. Для нормального закона распределения и вероятности 0,96 К== 1,96;
Л’і-f, — коэффициенты, зависящие от законов распределения составляющих погрешности:
К]=Кг=1,73 (равномерный закон);
Хз=Л’5=2,4 (треугольный закон);
7<4 = A’f.=3.D (нормальный закон);
(бк)2+ [б(/по-/1)]2 ; (46)
ср2=у (бХ)^+[о(/по-/2)Р ; (47)
где М/п £—■?))—погрешность отсчета по линейке измерительной линии для определения Pi;
8(/по-/1)= —і^т- ; <48>
4ПО *1
Д(/л —/j)—абсолютная погрешность отсчета по линейке измерительной линии;
6(7л о—1гУ —погрешность отсчета по линейке измерительной линии для определения 02".
; (49)
••по *2
Д Uг. с-—hl — абсолютная погрешность отсчета по линейке измерительной линии.
ПРИЛОЖЕНИЕ 2
Справочное
РАСЧЕТ ПОГРЕШНОСТИ ИЗМЕРЕНИЯ ПРЯМОГО И ОБРАТНОГО
СОПРОТИВЛЕНИЯ ПОТЕРЬ (МЕТОД ИЗМЕРИТЕЛЬНОЙ ЛИНИИ
С ПОДВИЖНЫМ ЗОНДОМ)
1. Расчет погрешности измерения прямого сопротивления
Прологарифмировав и продифференцировав формулы (8, 9, 10), получаем
(
выражение для расчета погрешности измерения гПр
д
' 'пр
50)(51)
(8Zo)2+(8M4(8AZ3)2+
cos2₽i(!+4f|t)tg₽2
6Г2=/ (BZoPHoAliH-H&X)2 ;
8₽1=/ (6k)2+[»((s—Ml2 ;
sp2=/ (BA)2+[6(Z1-G) F ;
2p2ig
(
(53)
(54)
(55)
(56)
К — коэффициент, зависящий от закона распределения суммарной погрешности измерения и установленной вероятности Р. Для нормального закона распределения и вероятности 0,96 К = 1,96;
А] 2 — коэффициенты, зависящие от законов распределения составляющих погрешностей.
Ki=K2=1,73 (равномерный закон).
2. Расчет погрешности измерения обратного сопротивления
Прологарифмировав и продифференцировав формулы (13, 14 и 15), получаем выражение для расчета погрешности измерения гобр
8гобр-К)/( dLBZo ) + (^-8Х ) + (^-8ш ) + (^-8С )+ <57>
+ () + (ХГб₽г) +
+ (^>) ’
где д1=д2=1; А3=2; (58)
2 1
Л4- <оС ( 1 • (59)
, 2coL
Л= п ; (60)
A(4sin2p3
l«= (A(4sina₽t-A/3sinap4) • (61>
A/2sin2f}4
l’= AZ4sin2P2—A/2sin4p4; <62>
. ™ „ A/3sinaP4
'48=2₽2ctgp2 (д(45іпарз—A(2sinap4) (63)
>19=2₽4CtgP4 д/iSjп3р*_д^2sin2p4 ; (64)
д₽3=/(оЬГ-НЧ/і-МР ; (65)
8p4 = K(6k)a+ [S(/1-/4)]2 ; (66)
Л1-9 — коэффициенты, зависящие от законов распределения составляющих погрешностей, при этом:
Лі=#2=Аз= 1,73 (равномерный закон);
Лб=Л7=2,4 (треугольный закон);
^8=К9=3,0 (нормальный закон);
Л4=Кб=1,96 (нормальный закон).
ПРИЛОЖЕНИЕ 3
Справочное
РАСЧЕТ ПОГРЕШНОСТИ ИЗМЕРЕНИЯ ПРЯМОГО И ОБРАТНОГО
СОПРОТИВЛЕНИЙ ПОТЕРЬ (МЕТОД ИЗМЕРИТЕЛЬНОЙ ЛИНИИ
С ФИКСИРОВАННЫМ ЗОНДОМ)
Значение погрешности измерения гпр и гобр рассчитывают по формулам (36—66) с учетом значений погрешностей ёЛН — 6Д/4, 6(/j—/2), 6(/(—/4),
6
ЙД/1==!
(/з—її), рассчитываемых по формулам:У2 , ( ЇІЛ )2
'bfin ) + V fin-fu fi* '
т-(5/іп)3 + (8/іл)2 , (67)
где 6Д1/ — погрешность определения значения ширины минимума коэффициента стоячей- волны по напряжению: при нагрузке диодной камеры на эквивалент КЗ (t=l); при нагрузке камеры на эквивалент XX (1=2); при нагрузке камеры на диод в режиме прямого смещения (1 = 3); при нагрузке камеры на диод в режиме обратного смещения (' = 4);
—погрешность измерения частот в точках на уровне по 3 дБ от минимума стоячей волны напряжения в режимах КЗ (Z= 1), XX (і —2) прямого (i=3) и обратного (І—4) смещений, определяемая погрешностью измерения частот панорамным измерителем;
(г=778^ )+Wi)2+(V<)2 , (68>
[или 60s—/1)1 ' '/1 Ті > ' Т1 І і '
где t = 2, 4;
6(Zi—//) — погрешность определения смещения минимума стоячей волны по напряжению относительно плоскости отсчета при нагрузке диодной камеры на эквивалент XX (і==2); при подаче на диод обратного напряжения смещения (Z=4);
6(Z3—Z;) —погрешность определения смещения минимума стоячей волны по напряжению относительно плоскости отсчета при подаче на диод прямого тока смещения;
6ft- —погрешность измерения частот минимумов стоячей волны в режимах КЗ (Z=l), XX (i=2), прямого (i=3) и обратного (t = 4) смещений.
ПРИЛОЖЕНИЕ 4
Справочное
РАСЧЕТ ПОГРЕШНОСТИ ИЗМЕРЕНИЯ ПРЯМОГО И ОБРАТНОГО
СОПРОТИВЛЕНИИ ПОТЕРЬ (РЕЗОНАТОРНЫЙ МЕТОД)
П
. получа-
(69)
(70)
(71)
; (72)
рологарифмировав и продифференцировав формулы (36, 37, 38) ем выражения для расчета погрешностиП
0Гпр=Я ]/( -8КСв ) +1 flQK3 ) + ( ’
где А1= I;
огрешность измерения гПр рассчитывают по формулебгкр— погрешность измерения сопротивления калибровочного резистора;
б/ і — погрешность измерения частот точек резонансных характеристик резонатора в режиме прямого смещения на диоде для Qnp (Z=3);
при эквиваленте КЗ, включенном в резонатор для QK3 (Z=l), при калибровочном резисторе, включенном в резонатор Q кр(i=P), определяемая погрешностью панорамного измерителя;
К — коэффициент, зависящий от закона распределения суммарной погрешности измерения и «установленной вероятности Р. Для нормального закона распределения и вероятности 0,95 К =1,95;
Лі-s — коэффициенты, зависящие от законов распределения составляющих погрешности.
К] = Кг=Кз= 1,73 (равномерный закон).
Погрешность измерения гОбр рассчитывают по формуле
«
Собр
QxX~Зобр
где Ві =
Гобр-К ]/ ( ^6QXX ) + ( ^-в<?05р ) + ( ^-ЗС0 ) +(74)
(
. Г/ V c2 у .
l fci/fc2-(Cl~Cz) Л f2Cl/fc2(Cl-Ct)/ 2J
75)(76)
6(-У~ V ]^(2^ci)2+(WC2)2 ; <78)
6Qxx= У m2+ ( )2 + (6An)2+ (Г •- <79>