ГОСТ 19656.16-86
Диоды полупроводниковые СВЧ ограничительные. Метод измерения пороговой и просачивающейся мощностей

ГОСТ 19656.16-86

Группа Э29

     
     
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

ДИОДЫ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ СВЧ ОГРАНИЧИТЕЛЬНЫЕ

Метод измерения пороговой и просачивающейся мощностей

Semiconductor microwave limiter diodes. Measurement method of break-down and leakage powers

ОКП 62 1800

Дата введения 1987-07-01

Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 24 июня 1986 г. N 1758 срок действия установлен с 01.07.87 до 01.07.92*
_______________
* Ограничения срока действия снято постановлением Госстандарта СССР от 02.09.91 N 1413 (ИУС N 12, 1992 год). - Примечание изготовителя базы данных.


Настоящий стандарт распространяется на полупроводниковые ограничительные СВЧ диоды и устанавливает метод измерения пороговой () и просачивающейся () мощностей в непрерывном режиме.

Общие требования при измерении - по ГОСТ 19656.0-74.

Пояснения терминов, применяемых в настоящем стандарте, приведены в справочном приложении 1.

1. ПРИНЦИПЫ И РЕЖИМ ИЗМЕРЕНИЯ

1. ПРИНЦИПЫ И РЕЖИМ ИЗМЕРЕНИЯ

1.1. Пороговую мощность определяют измерением уровня СВЧ мощности, подводимой на вход диодной камеры с ограничительным диодом, при котором ослабление, создаваемое диодной камерой, достигает заданного значения.

1.2. Просачивающуюся мощность определяют измерением уровня СВЧ мощности на выходе диодной камеры с ограничительным диодом при заданном значении входной мощности.

1.3. Значения частоты измерения и уровня СВЧ мощности на входе диодной камеры с ограничительным диодом (при измерении ) следует устанавливать в стандартах или технических условиях (ТУ) на диоды конкретных типов.

2. АППАРАТУРА

2.1. Измерения следует проводить на установке, электрическая структурная схема которой приведена на чертеже.

- генератор СВЧ мощности; - вентиль; - переменный аттенюатор; - ответвитель; - диодная камера с ограничительным диодом; , - измерители мощности

2.2. Коэффициент стоячей волны по напряжению входа и выхода аттенюатора не должен превышать значения 1,15 в диапазоне частот, используемых при измерении.

2.3. Коэффициент стоячей волны по напряжению входа и выхода ответвителя не должен превышать значения 1,2 в диапазоне частот, используемых при измерении.

Отклонение переходного ослабления ответвителя от номинального значения в диапазоне частот измерений не должно выходить за пределы ±5%.

Направленность ответвителя должна быть не менее 30 дБ.

2.4. Диодная камера 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 , дБ, не более	короткого замыкания , 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).

2.5. Рабочий диапазон измерителя мощности должен соответствовать полосе частот спектра выходного сигнала , значения которой следует устанавливать в стандартах или ТУ на диоды конкретных типов.

3. ПОДГОТОВКА К ПРОВЕДЕНИЮ ИЗМЕРЕНИЙ

3.1. При помощи генератора и аттенюатора 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.

3.2. Попеременно устанавливая в диодную камеру 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 и находятся в пределах значений, указанных в таблице.

3.3. Значения и в децибелах определяют по формулам:

,

где - установленное значение мощности на входе диодной камеры, Вт;

- измеренное значение мощности на выходе настроенной диодной камеры с эквивалентом короткого замыкания, Вт;

- измеренное значение мощности на выходе настроенной диодной камеры с эквивалентом холостого хода, Вт.

4. ПРОВЕДЕНИЕ ИЗМЕРЕНИЙ ПОРОГОВОЙ МОЩНОСТИ

4.1. Проверяемый диод устанавливают в диодную камеру .

4.2. Мощность на входе диодной камеры , при помощи генератора и переменного аттенюатора увеличивают от нуля до значения, при котором потери, вносимые диодной камерой с диодом, превышают значение на 1 дБ. Измеренное в этом случае значение равно значению

.

4.3. Значения и мощности на выходе диодной камеры с диодам определяют при помощи измерителей мощности и .

5. ПРОВЕДЕНИЕ ИЗМЕРЕНИЙ

5.1. Проверяемый диод устанавливают в диодную камеру .

5.2. Уровень мощности на входе диодной камеры устанавливают при помощи генератора и переменного аттенюатора .

5.3. При помощи измерителя мощности измеряют значение .

6. ПОКАЗАТЕЛИ ТОЧНОСТИ ИЗМЕРЕНИЙ

6.1. Погрешность измерения 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 при частоте выше 37,5 ГГц устанавливают в стандартах или ТУ на диоды конкретных типов.

6.2. Погрешность измерения не должна выходить за пределы:

±10% с доверительной вероятностью 0,95 в диапазоне частот 0,3-3 ГГц;

±15% с доверительной вероятностью 0,95 в диапазоне частот 3-37,5 ГГц.

Погрешность измерения при частоте выше 37,5 ГГц устанавливают в стандартах или ТУ на диоды конкретных типов.

6.3. Расчет погрешности измерения приведен в справочном, приложении 2.

ПРИЛОЖЕНИЕ 1 (справочное). ПОЯСНЕНИЯ ТЕРМИНОВ, ПРИМЕНЯЕМЫХ В НАСТОЯЩЕМ СТАНДАРТЕ

ПРИЛОЖЕНИЕ 1
Справочное

1. 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.

2. 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

ПРИЛОЖЕНИЕ 2
Справочное

1. Погрешность измерения пороговой мощности рассчитывают по формуле

, (1)

где - погрешность измерения мощности на входе диодной камеры при ее настройке в режиме НУМ;

- погрешность измерения мощности на выходе диодной камеры при ее настройке в режиме НУМ;

- погрешность измерения мощности на входе диодной, камеры, при которой ослабление, создаваемое диодной камерой с диодом, достигает заданного значения;

- погрешность измерения мощности на выходе диодной камеры с диодом, при которой мощность на входе диодной камеры равна значению ;

, - погрешности, обусловленные рассогласованием элементов измерительного тракта;

, , , , , - предельные коэффициенты, зависящие от закона распределения составляющих погрешности и доверительной вероятности; при равномерном законе распределения составляющих погрешности измерителя мощности ; при распределении составляющих погрешности рассогласования по закону арксинуса ;

и - коэффициенты, учитывающие влияние неточности измерения мощности на выходе диодной камеры и равные 1;

- коэффициент, зависящий от закона распределения суммарной погрешности измерения и доверительной вероятности. Если и суммарная погрешность является композицией равномерного закона и закона арксин

уса, то 1,96.

2. Погрешность измерения просачивающейся мощности рассчитывают по формуле

, (2)

где - погрешность измерения заданного значения мощности на входе диодной камеры;

- погрешность измерения мощности на выходе диодной камеры с диодом при установленном значении ;

, - погрешности, обусловленные рассогласованием элементов измерительного тракта;

, , , - предельные коэффициенты, зависящие от закона распределения составляющих погрешности и доверительной вероятности; при равномерном законе распределения погрешности измерителя мощности ; при распределении составляющих погрешности рассогласования по закону арксинуса ;

- коэффициент, учитывающий влияние неточности установления мощности на входе диодной камеры и равный 1.

- коэффициент, зависящий от закона распределения суммарной погрешности измерения и доверительной вероятности. Если и суммарная погрешность является композицией равномерного закона и закона арксинуса,

то 1,96.

3. Пример расчета погрешностей

3.1. Данные для расчета:

6 мВт;

500 мВт;

2500 мВт;

5,35 мВт; 316 мВт; 400 мВт.

Коэффициенты стоячей волны по напряжению входа и выхода переключателей равны 1,2.

При использовании в качестве измерителей мощности ваттметров поглощаемой мощности М3-56 и М3-53 погрешности измерения мощности в диапазоне частот 0,3-3 ГГц равны:

4%; 4,1%; 4%; 4%; 4,2%; 4,4%.

Значения погрешностей рассогласования равны:

3,5%.

3.2. Значения погрешностей измерения и в диапазоне частот 0,3-3 ГГц равны:

%.

%.

При расчете погрешностей и по формулам (1) и (2) для диапазона частот 3-37,5 ГГц получим 17,4% и 13,1%.