СВЧ-мощность Ро, диапазон резонансных частот напряжение смещения Ucw, при которых производят измерения, должны приводиться в стандартах или технических условиях на диоды конкретных типов.
Частота измерений /кд должна удовлетворять условиям
/кл 0,9у.,; Дд 0,25/.,; -£->10/?,
/кд
где /кд — резонансная частота измерительной камеры с диодом, Гц;
/о — резонансная частота измерительной камеры без диода, Гц;
/р —■ частота последовательного резонанса, Гц;
с — скорость света, мм/с;
h — высота корпуса диода, мм.
Ann ар атур а
Измерения следует производить на установке, электрическая структурная схема которой приведена на черт. 3.
Элементы структурной схемы должны удовлетворять требованиям пп. 2.2.2—2.2.7.
Детекторная секция ДС должна иметь KCrv не более 2 в диапазоне рабочих частот.
Измерительная камера ИК должна удовлетворять следующим требованиям:
обеспечивать подачу на диод постоянного напряжения смещения;
высота промежутка, в который помещают диод, должна быть равна высоте корпуса диода;
полоса пропускания камеры с диодом должна более чем в 3 раза превышать полосу пропускания камеру без диода, настроенной на ту же резонансную частоту с помощью подстроечных элементов;
значение измеряемого сигнала на резонансной частоте должно превышать уровень помех не менее чем на 3 дБ.
ГКЧ—генератор качающейся частоты; ИУ—индикаторное устройство; HOI, НО2—направленные ответвители; АФ—фиксированный аттенюатор; Ч— частотомер; АП—переменный аттенюатор; ИК—измерительная камера; ИС—источник напряжения смещения; ДС—детекторная секция
Черт. 3
Подготовка и проведение измерений
Устанавливают заданный режим измерений по мощности и частоте.
Калибруют генератор качающейся частоты и индикаторное устройство по ослаблению. Конкретный порядок калибровки должен приводиться в стандартах или технических условиях на измерительную установку.
Устанавливают в измерительную камеру диод и подают напряжение смещения UCM.
Настраивают генератор качающейся частоты на резонансную частоту и измеряют частоту fKK.
Расстраивают генератор качающейся частоты в сторону верхних частот и измеряют частоту f2, на которой мощность на выходе измерительной камеры изменяется в А раз по сравнению с мощностью на резонансной частоте камеры с диодом. Аналогично при расстройке генератора качающейся частоты в сторону ниж- 60них частот измеряют частоту fa. Значение А отсчитывают ло индикаторному устройству и аттенюатору АП. Определяют полосу частот в Гц по формуле
2Д/кд=Л-/1.
О б р а б о т к а результатов
Предельную частоту диода ^ред в Гц определяют по формуле
/ г
/пред= " — >
(1-4^д -Дпос Снер) 1+~ (1-4^/2д-ГП0С- Спер) (2Д/Кд-2Д/К) L ^пер J
(10)
где f0—• резонансная частота камеры без диода определяется при аттестации измерительной камеры, Гц;
Гпос ■— последовательная индуктивность диода указывается в стандартах или технических условиях на диоды конкретных типов, Гн;
Скон — конструктивная емкость диода указывается в стандартах и технических условиях на диоды конкретных типов, Ф;
Gnep — емкость перехода диода при заданном напряжении смещении измеряется по ГОСТ 18986.4—73, Ф;
2Д/К — полоса частот измерительной камеры без диода, настроенной на частоту fmс помощью подстроечных элементов. Определение 2AfK в Гц производится методом, аналогичным изложенному в п. 3.3.3.
Постоянную времени диода определяют в соответствии с п. 2.4.3.
П о к а з а т е л и точности измерения
Погрешность измерения постоянной времени и предельной частоты должна быть в пределах ±15% с доверительной вероятностью Р*=0,997 и определяется по формуле (5) справочного приложения 2.
ПРИЛОЖЕНИЕ 1
Рекомендуемое
ИЗМЕРЕНИЕ Кст и МЕТОДОМ УДВОЕННОГО МИНИМУМА
Для измерения больших Лет и может быть использован метод «удвоенного минимума», основанный на измерении поля вблизи минимума стоячей волны напряжения.
Измерение производится на установке, электрическая структурная схема которой приведена на черт. 1.
Г—генератор СВЧ мощности; АР— аттенюатор развязывающий; ИЛ— измерительная линия; ИН—измеряемая нагрузка; ИП—индикаторный
прибор
Черт. 1
Измерение производят следующим образом: установить каретку измерительной линии (зонд) в минимум напряженности поля стоячей волны;
определить расстояние А/ между двумя положениями зонда по обе стороны минимума t/min, в которых показания индикатора в два раза больше показания индикатора в минимуме (черт. 2); ВЫЧИСЛИТЬ Лет и по формуле
Лсти=-|/ 1+ 4дГ ’
|/ sin2 ——
Г Ло
где А/ —расстояние между двумя положениями зонда, мм; Ло —длина волны в линии передачи, на которой производят измерение, мм. тсЛ/
При —-— <0,12 и квадратичности детектора линии формулу (1) можно за- менять более простой формулой
А'ст,;" ісД/ ' (2)
При этом ошибка при вычислении не будет превышать 1%. Относительную погрешность измерения Лет и методом удвоенного минимум- можно определить по формуле
8/Чти= К(а-8т)2+(6-8Д/)2+(*-»М3 , (3)
ж2где л ; (4)
/и,—cos’ [ — Д/ 1
Л» /
I +sin
(5)
dm — относительная погрешность измерения отношения напряжений;
6AZ — относительная погрешность измерения расстояния между двумя положениями зонда;
дл0 — относительная погрешность измерения длины волны в линии.
Черт. 2
ПРИЛОЖЕНИЕ 2
Справочное
РАСЧЕТ ПОГРЕШНОСТИ ИЗМЕРЕНИЯ ПОСТОЯННОЙ ВРЕМЕНИ
И ПРЕДЕЛЬНОЙ ЧАСТОТЫ
Метод четырехполюсника
1.1. Погрешность измерения постоянной времени, определяемой по формулам (2) и (4) настоящего стандарта, рассчитывается по формуле
!//кстихх у
5т= V — ’^сти) + (^^TUxx)3+(n8/?nOc)3+
+(Р^пИп)3+8^+(7«кз)2 • (1)
где А, т, п, р, у — определяют по формулам
/ 2т:
■^=^ctUxx ^сти П + (Яиос-Кстихх l)cos’ ^min J 1’
^crU ‘^ctUvу '^пос-COS2 • /тіп
п~ 22$
А
2~^тіп (^<ctU ^ctUvv) sin I , Zmin
/>=-- ™ L +
/ 2л
X04cOS2 I “ ^min
л0
■ 2тс/гпіп
J , Г/ /2л , /2л 1 ’
X0COS- Aninlll I > ^КЗ . ^min
A0 / L л0 / Xq /J
2~ZK3
/2л Г / 2л ( 2n "I
XOC°S- ZK3 j tg^ ZK3j tg ^min j j
'б/шіп; 6/K3;6f; ЬКст и — относительные погрешности соответствующих величин, обозначенных в соответствии с пп. 1.3.2—1.3.4 настоящего стандарта.
Погрешность ДЛпос определяется по формуле
8/?псс= У (^•^стикз)2+(Л1-87<сТихх)2+ (WK3)2 >
где L, М, N — определяются по формулам
„ / 2л „
L= tg ^кзу-^стикз Кстихх
/ 2л 9 / 2л
tS2~V '/кз/+А'стикз ^кз]
^стикз _
Г 9 . / 2я 1
[^стПкз+^2 ^кз]]
Г 9 I 2п 1 /2л
I ^„кз+«; (у-'кз) ]■«"=(— Aaj
19 /
~ •/КзД/<ст!/,<з + 18Д~~ 'ZK3
/4л Г 9 /2л "| / 2®
sin(-^ -'кз)-[^етйкз+^2 ^кз) J+2-tg3./K3J
^CTUXX-^CTUK3-Sin2 (— -ZK3j [Лстикз+^2(“ "ZK3 где бКст В XX’ бКетВкз —относительные ПОГреШНОСТИ измерения КстПХХ 11 О КЗ-
Погрешность измерения постоянной времени, определяемой по формуле (5) настоящего стандарта, рассчитывается по формуле
8Т“ V ( - -СТ-д~Х- ' -Мсти) +(^CTUxx)1234+(n^n0e)2+(^rnin)2+V2+
+ (Т«кз)2+5?2' > С2)
где А; т; п; р-, у—определяются по формулам, указанным в п. 1.1 настоящего приложения.
Погрешность измерения б<? определяется по формуле В«7= V 2(ВСпер)2 .
где дСпер — относительная погрешность емкостей Спер и С nePs.
Пример расчета погрешности формул (1) и (2) настоящего приложения. 1.3.1. Исходные данные для расчета %0=32 мм; 6/.o=O,5%; /кз=4,3 мм;
д/кз = 0,745%; Лстикз=80 (Д/Кз =0'127 мм; бД/кз = 25,2%);
Kcrtixx = 80 (Д/хх=0,127 мм; 6Д/Хх =25,2%); бт=1,5%; /шіп = 3,2 мм; б/тіп = = 1%, Л+и = 15 (Д/=0,68 мм; бД/=4,7%) ЯПос=0,0124 Ом; б<?=7%.
^<стикз=6^сгихх= V(2-1,5)2+25,22+0,52 =25,4% ;
ЬКсти= V(2,0-1,5)2+4,72+0,52 =5,6% ;
В/?пос= У (2,28-25,4)2+(1,28-25,4)2+(0,008-0,745)2 =66,5%.
Подставляя полученные значения в формулу (1), получим
Вт= V -5,6?+(о,08-25,4)2+(0,15-66,5) 4-(1,49-1)2+0,52+(4,8-0,75)2=
у 65 /
= 12,9%.
Подставляя полученные значения в формулу (2), получи
мПогрешность измерения предельной частоты, определяемой по формуле (8) настоящего стандарта, рассчитывается по формуле
8/пред= F («•6Спер)2+(<'-8Скон)-+(^о)-’4-(с-8Л2+(^-в7'п)2+(е-^пос)2. (4)
где а; Ь с; d; е-— определяют по формулам
Спер „
— скон ^пос’^пер
а= .
с
, . пер . „,0 . „
Ч” (-• 4я"fKli Спос-Спер
е>кон
__2(1-4^д.£пос.Спер)
0 = ;
1+-^--4^дЛпос-Спер
Ькон
Ут„ (К7-0
е= —-—— z: zr » “=— ——zz —zz zz- I
(/т -1) (/rn-V T ) 2 (У Ta~ 1) (К Ta-V t)
— в^/кд-Спос’Спер
e=
4" ~7> 4тс2/кд '^-пос-Сдер
Ькон
й/пред’, бСпер; бСконі 6Z0; 67; 67n; 67Пос— относительные погрешности соответствующих величин в процентах, обозначенных в п. 2.4.2.
Относительная погрешность измерения частоты мала по сравнению с остальными погрешностями и ею можно пренебречь.
Пример расчета погрешности
. Исходные данные для расчета формулы (3):
Л =1920 МГц; Ь=1960 МГц;
6fi=6f2=±0,01%;
Л=3,16 раза (5 дБ);
6Л = ±15%1 (±0,6 дБ).
Подставляя приведенные данные в формулу (3), получим
, / / Л 1960 у2 / . 1920 2 Г 3,16
Ь4ред=]/ ( 10 ■■ 40 ) + (1040 )+[15’ 2(3,16-1)
= ]/о,24+0,23+120 + /120,47 = 11 % .
Исходные данные для расчета по формуле (4):
Спер = 2 пФ; б Спер = 5 %;
Сконто,4 пФ; дСК0Н = 5%;
2о=20 Ом; 6Z0=5%;
Спос=0,2 нГн; 6Лпос=35%;
7=63; Тп = 1000;
67=10%; 67П=1О%!; /=2 ГГц.
: Подставляя приведенные данные в формулу (4), получим
8/пРед= V (0,66-5)-+(0,297-5)-+52+(0,75-10)2+(0,3-10)2+(0K022-35)-’ = . ... ; =10,2%. .
3. Резонаторный метод
Погрешность измерения предельной частоты, определяемой по формуле (10) настоящего стандарта, рассчитывается по формуле
®/пРед=]Л (а-8Л)2+(/,-8Скон)2+(с-ЬСпер)2+[гі-8(2Д/к)Р+[е-Ц2Д/кд)]= , (5) где а; Ь; с; d; е — определяют по формулам:
1
А
А—1 ’
а
• (1 4я
2/кд £пос-Спер), '~ 2 Скон^пер+Скон( • —-4л2/дД • Lnoc • Спер)
с = (1—4л2/д ■ L ■ Спер ) ■ К0Н „
Спер+СКОн(1-4п2/2д£пос-Спер
2ЛД. .
2-^/кд 2Д/К
2А/кд
2Д/кд—2Д/К ’
3/пред; М; 6СкоН; бСпер’, б(2Д/кд); д(2Д/к)—относительные погрешности соответствующих величин в процентах, обозначенных в п. 3.4.1.
Погрешности, вносимые в формулу (5) за счет погрешностей измерения fo; /кд и £пос малы по сравнению с остальными погрешностями и ими можно пренебречь.
Пример расчета погрешности
Исходные данные для расчета формулы (5)
/кд=1960 МГц; 2Д/кд=16 МГц; Спер = 0,8 пФ;
Л = 3,16 раза (5 дБ); 2Д/К = 4 МГц;
/о = 24ОО МГц; СНОв = 0,2 пФ; £ПОс = 0,52 нГн;
б/кд= ± 10”2%; 6Д=±15%> (±0,6 дБ);
6(2Л/К) =4,9%; б(2Д/кд) = 1,2%; дСПер=дСКоН=5%.
Подставляя полученные данные в формулу (5), получим
М’9п5
7,842 /
®Ліред
3,16-15
2(3,16—1)
Р
0,84-0,2 1
1,962
-7,842У
едактор В. С. БабкинаСдано в иаб. 08.08.84 Подп. в печ. 30.01.85 4,25 усл. п. л. 4,375 усл. кр.-отт. 4,18 уч.-изд. л..
Тир. 8000 Цена 20 коп.
Ордена «Знак Почета» Издательство стандартов, 123840, Москва, ГСП, Новопресненский пер., З
Тип. «Московский печатник». Москва, Лялин пер., 6. Зак. 818
БвЛИЧИЙс |
Единица |
||||
Наименовани |
1 Обозначение |
||||
' международное |
русское |
||||
ОСНОВНЫЕ ЕДИНИЦЫ СИ |
|||||
Длина Масса Время Сила электрического тока Термодинамическая темпера тура Количество вещества Сила света |
0 |
||||
метр Ш килограмм kg секунда s ампер А кельвин К моль mol кандела cd |
м КГ С А К моль кд |
||||
ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ ЕДИНИЦЫ СИ |
|||||
Плоский угол Телесный угол |
радиан I xad стерадиан | sr |
рад СР |
|||
ПРОИЗВОДНЫЕ ЕДИНИЦЫ СИ, ИМЕЮЩИЕ СПЕЦИАЛЬНЫЕ fНАИМЕНОВАНИЯ |
|||||
Величних |
Единица |
Выражение через основные и до* полнительные единицы СИ |
|||
Наименование |
Обозначение |
||||
международное |
русское |
||||
Частота Сила Давление Энергия Мощность Количество электричества Электрическое напряжение Электрическая емкость Электрическое сопротивление Электрическая проводимость Поток магнитной индукции Магнитная индукция Индуктивность Световой поток Освещенность Активность радионуклида Поглощенная доза ионизирующего излучения Эквивалентная доча излучения |
герц ньютон паскаль джоуль ватт кулон вольт фарад ом сименс вебер тесла генри люмен люкс беккерель Грэй зиверт |
Hz N Ра J W С V F 2 S Wb т и 1m їх Bq Gy Sv |
Гц И Па Дж Вт Кд В Ф Ом См Вб Тл Гн лм лк Бк ГР Зв |
с_| м • кг • с-2 м~' • кг • с-2 м2 • кг• с-2 м2 ■ кг ■ с-2 с • А м2 • кг ■ с-3 • А-1 м-2 • кг-1 ■ с’ - А2 м2 • кг■ с-3 • А-2 м-2 ■ кг-1 ■ с3 • А2 м2 • кг • с-2 • А-1 кг • с-2 • Л-’ м2 • кг • с ■ А-2 KJ ср м~2 кд >ср с-1 м2 • с-2 м2- с-* |