ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ
СОЮЗА ССР
ДИОДЫ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ СВЧ
СМЕСИТЕЛЬНЫЕ
МЕТОД ИЗМЕРЕНИЯ ПОЛНОГО ВХОДНОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ
Издание официальное
БЗ 9-97
ИПК ИЗДАТЕЛЬСТВО СТАНДАРТОВ
Москва
У
Группа Э29
ДК 621.382.2.029.6:621.317.33:006.354ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР
Д
ГОСТ
19656.12-76
Метод измерения полного входного сопротивления
Semiconductor UHF mixer diodes.
Measurement method of input impedance
Дата введения 01.07.77
Настоящий стандарт распространяется на смесительные СВЧ полупроводниковые диоды и устанавливает метод измерения полного входного сопротивления ZBX.
Общие требования при измерении и требования безопасности — по ГОСТ 19656.0.
Требования п. 1.2 настоящего стандарта являются обязательными, другие требования настоящего стандарта являются рекомендуемыми.
(Измененная редакция, Изм. № 1).
АППАРАТУРА
(Исключен, Изм. № 1).
Погрешность измерения активной R и реактивной X частей полного входного сопротивления рассчитывается в соответствии с приложением и находится в пределах:
активной части (для X в > 4 мм, KC1U от 1,05 до2и ф от 10 до 360°) ± 10 %;
реактивной части (для X в > 4 мм, KC1U от 1,3 до2и ф от10 до 360°) ± 50 %.
Структурная электрическая схема измерения полного входного сопротивления должна соответствовать указанной на чертеже.
Г— генератор СВЧ; Ч— частотомер; В — ферритовый вентиль; А — переменный аттенюатор; ИМ— измеритель мощности; ИЛ— измерительная линия; И— индикаторный прибор; ДК— измерительная диодная камера; /?доб — добавочный резистор; mA — миллиамперметр постоянного тока; 3 — замыкатель (из комплекта измерительной линии)
Примечание. Допускается замена ИЛ и И измерителем полных сопротивлений.
П
Издание официальное
ерепечатка воспрещена© Издательство стандартов, 1976 © ИПК Издательство стандартов, 1998 Переиздание с Изменениям
иМиллиамперметр постоянного тока mA должен иметь класс точности не хуже 1,0.
Сопротивление добавочного резистора Лдоб должно удовлетворять уравнению:
Лн+ Лдоб = ^пос (1)
где RBH — внутреннее сопротивление миллиамперметра;
Rnoc — сопротивление диода по постоянному току.
Погрешность установления требуемого значения суммарного сопротивления Rnoc не должна выходить за пределы ± 5%.
Абсолютная погрешность отсчета положения зонда измерительной линии не должна выходить за пределы ± 0,01 мм.
Примечание. Если шкала измерительной линии не обеспечивает указанной точности, то на линии должно быть установлено дополнительное отсчетное устройство с ценой деления 0,01 мм.
Значение СВЧ мощности или значение среднего выпрямленного тока, длина волны или частота, значения нагрузки по постоянному току устанавливаются в стандартах или другой технической документации, утвержденной в установленном порядке, на смесительные СВЧ диоды конкретных типов.
ПОДГОТОВКА И ПРОВЕДЕНИЕ ИЗМЕРЕНИЙ
Полное входное сопротивление СВЧ диода ZBX = R + ,/У определяют косвенным путем, измеряя коэффициент стоячей волны по напряжению Kc-[L-по ГОСТ 19656.1 и фазовый угол <р между условным концом измерительной линии и ближайшим к нему узлом напряженности электрического поля.
Измерение ZBX производится в плоскости подключения диодной камеры.
Примечание. Допускается измерение ZBX в плоскости включения диода.
Устанавливают заданный режим измерения. Настраивают зонд измерительной линии по максимальному показанию индикаторного прибора И.
К выходу измерительной линии присоединяют замыкатель. Определяют положение lr узла напряженности электрического поля в измерительной линии (условный конец линии) следующим образом:
зонд измерительной линии медленно перемещают (в рабочей части ее шкалы) в направлении от замыкателя к генератору, и по ее шкале (или по шкале дополнительного отсчетного устройства) отмечают четыре (или шесть) положений зонда для двух (или трех) попарно одинаковых показаний индикаторного прибора И вблизи узла напряженности;
вычисляют средние арифметические значения каждой пары положений зонда, соответствующие одинаковым показаниям прибора И;
вычисляют lr как среднее арифметическое значений, вычисленных по п. 2.3б.
Примечание. При измерении ZBX в плоскости включения диода положение 1 определяют при включении в ДК замыкателя, конструкция которого должна указываться в технической документации, утвержденной в установленном порядке, на конкретный тип диодов.
Определяют положение l2 соседнего с lr узла напряженности электрического поля, повторяя операции, указанные вп. 2.3.
Присоединяют к измерительной линии вместо замыкателя измерительную диодную камеру ДК и помещают в нее измеряемый диод.
Определяют положение l3 минимума напряженности электрического поля в измерительной линии ближайшего к lx(М < |).
Измеряют коэффициент стоячей волны по напряжению Ксти в соответствии с ГОСТ 19656.1.
ОБРАБОТКАРЕЗУЛЬТАТОВ
Определяют длину волны Хв в измерительной линии
^в = Ж—І2І . (2)
Вычисляют фазовый угол в градусах (с учетом знака) по формуле
^
(3)
= ■^14-/11 = ^14/1,где ф >0, если /з смещено относительно /1 в сторону генератора и ф <0, если — в сторону нагрузки.
Вычисляют отношение
(4)
Вычисляют 7вх по формуле (в относительных единицах)
7 =
■^вх
Кст#-./0,5 (Ксти- 1) sin 2ф
К2г(/СО52ф + sin2 ф
(5)
Примечание. Допускается определять ZBX с помощью круговой диаграммы полных сопротивлений. Для этого по внешней окружности диаграммы (в полярных координатах) откладывают значение а от ее верхней точки в направлении «к нагрузке» (при ф > 0) или — «к генератору» (при ф < 0). Проводят радиус из центра диаграммы в полученную точку окружности. Определяют точку пересечения радиуса с окружностью постоянного Кти , измеренного по п. 2.7. По координатной сетке диаграммы определяют R и X (в относительных единицах), соответствующие этой точке.
При измерении ZBX на коаксиальной измерительной линии его значение может быть получено умножением значения в относительных единицах на волновое сопротивление линии
.
ПРИЛОЖЕНИЕ
Обязательное
РАСЧЕТ ОСНОВНОЙ ПОГРЕШНОСТИ СРЕДСТВА ИЗМЕРЕНИЙ
ПОЛНОГО ВХОДНОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ
Активная R и реактивная А части полного входного сопротивления ZBX имеют вид:
R = ~^ Ky'V■ 2 ,
К^иcos2 9 + sin2 9
f=1 K1 ' " .
2 K' , cos2 9 + sin2 9
.-г .-г , /.x 2 2п
Примечание. При расчетах в формулах (1) и (2) вместо 9 принимать р/, где р = —— , I = /3 — /j.
Хв
После нахождения полных дифференциалов выражений (1) и (2), проведения преобразований и замены дифференциалов приращениями получаем:
A
(3)
(4)
(5)
R = .. - .’''-■/. АK . вKn2 ■/ А / А AK . В АR Ki-pcos2p/+sin2p/ KctV KTVcos2p/ + sin2p/ / KctV /
AA_ 2 ^jiV AKctV e/KtU-1)sin 2e/ А / f. AKctV в А /
A = (A^-1)(KTtfCos2p/+sin2p/) ' KctV+ KTVcos2p/+sin2p/ ' / KctV/ '
Искомая погрешность 8д равна
8, ± ^)))2 + (В))2 ,
где 8К — погрешность, вызванная неточностью определения KCTp, составляющая (в пределах измерения KCI,- 1,05 +2) ± 10 %;
8/ — погрешность определения смещения минимума по измерительной линии (/ = /j—/3) с учетом измерения положений каждого минимума и абсолютной погрешности отсчета А/положения зонда, равной ± 0,01 мм, имеем относительную погрешность
s
(6)
ід- л)4 АI 0,0093Поскольку 8/ может возрастать до бесконечности с уменьшением /, то (с учетом А/ < ± 0,01 мм) принимаем ограничения:
Хв > 4 мм; 1 > 0,11 мм (9 > 10°)
Получаем 8/= ^^д3 = 0,085 или 8/= ±8,5 %.
Коэффициенты влияния А и В изменяются в зависимости от значений KCTy и 9, их конкретные значения приведены в таблице.
/ |
в/(9) |
Коэффициент влияния |
||||
А |
С |
В |
||||
|
|
Kct^=2 |
KctU= 1,05 |
Kct^=2 |
KctU= 1,3 |
|
0 |
0 |
1 |
1 |
0,67 |
2,86 |
0 |
Хв/8 |
п/4 |
0,6 |
0,51 |
1,51 |
3,6 |
0,942 |
Хв/4 |
п/2 |
1 |
1 |
2,66 |
4,86 |
0 |
3/8 ■ Хв |
3/4п |
0,6 |
0,51 |
1,07 |
3,6 |
0,942 |
Хв/2 |
п |
1 |
1 |
0,67 |
2,86 |
0 |
Для наихудшего случая (при Хв > 4 мм; 9 > 10°; 1,05 < KCTp < 2) получаем 8,, = ± ___(0,6'10)2 + (0,942 ■ 8,5)2 % = ± 10 %.
Искомая погрешность 8Л. равна
8
(7)
Х = ± л((С- 8К)2+ (В- S— .Коэффициент влияния С в сильной степени зависит от ф и Кс{у
2 „ 2^
КГ и С^--К2^
КстП 1ф Д К стГ 1
При Ксту ^ 1 С ^ ~, поэтому принимаем ограничение Ксту >1,3. Изменения С от ф и Ксту приведены в таблице.
Для наихудшего случая (при kt, > 4 мм, ф > 10° Ксту> 1,3) получаем
S = ±/(4,68-10)2 = ± 46,8 %,
п
при Ф = 2 .ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ
1 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета стандартов Совета Министров сССр от ІЗ мая 1976 г. № 1176
Изменение № 1 принято Межгосударственным Советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол № З от 18.02.9З)
За принятие проголосовали
Наименование государства |
Наименование национального органа по стандартизации |
Азербайджанская Республика Республика Армения Республика Белоруссия Грузия Республика Казахстан Республика Молдова Российская Федерация Туркменистан Республика Узбекистан Украина |
Азгосстандарт Армгосстандарт Госстандарт Белоруссии Грузстандарт Госстандарт Республики Казахстан Молдовастандарт Госстандарт России Главная государственная инспекция Туркменистана Узгосстандарт Госстандарт Украины |
2. ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ
ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ
О
Номер раздела, пункта
Вводная часть
2.1, 2.7
бозначение НТД, на который дана ссылкаОграничение срока действия снято по протоколу Межгосударственного Совета по стандартизации, метрологии и сертификации (ИУС 2—9З)
ПЕРЕИЗДАНИЕ (февраль 1998 г.) с Изменением № 1, утвержденным в июле 1995 г. (ИУС 10—95)
Редактор Л.В.Афанасенко
Технический редактор В.Н.Прусакова
Корректор В.Е.Нестерова
Компьютерная верстка А.Н.Золотаревой
Изд. лиц. № 021007 от 10.08.95. Сдано в набор 24.02.98. Подписано в печать 25.03.98. Усл.печ.л. 0,93. Уч.-изд.л. 0,50.
Тираж 132 экз. С/Д 4480. Зак. 145.
ИПК Издательство стандартов, 107076, Москва, Колодезный пер., 14.
Набрано в Издательстве на ПЭВМ
Филиал ИПК Издательство стандартов — тип. “Московский печатник”, Москва, Лялин пер., 6
Плр № 080102