распространяется на полупроводниковые СВЧ параметрические и умножительные диоды и устанавливает следующие методы измерения постоянной времени и предельной частоты:
метод четырехполюсника;
метод последовательного резонанса диода;
резонаторный метод.
Методы измерения постоянной времени и предельной частоты диода учитывают потери в измерительной диодной камере
Ограничение срока действия снято: Протокол № 3-93 МГС от 12.03.93 (ИУС 5-93)
1 Метод четырехполюсника
2 Метод последовательного резонанса диода
3 Резонансный метод
Приложение 1 Измерение Кст U методом удвоенного минимума
Приложение 2 Расчет погрешности измерения постоянной времени и предельной частоты
| Дата введения | 01.01.1981 |
|---|---|
| Добавлен в базу | 01.09.2013 |
| Актуализация | 01.01.2021 |
| 11.09.1979 | Утвержден | Госстандарт СССР | 3457 |
|---|
Чтобы бесплатно скачать этот документ в формате PDF, поддержите наш сайт и нажмите кнопку:
УДК 621.382.2.029.6.08 : 006.354 Группа Э29
|
ДИОДЫ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ СВЧ ПАРАМЕТРИЧЕСКИЕ И УМНОЖИТЕЛЬНЫЕ |
|
diodes. Methods of measuring time constant and limiting frequency |
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР
с 01.01.81 до 01.01.86
Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 11 сентября 1979 г. № 3457 срок действия установлен
Несоблюдение стандарта преследуется по закону
Настоящий стандарт распространяется на полупроводниковые СВЧ параметрические и умножительные диоды (далее — диоды) и устанавливает следующие методы измерения постоянной времени и предельной частоты: т, /пред: метод четырехполюсника; метод последовательного резонанса диода; резонаторный метод.
Методы измерения постоянной времени и предельной частоты диода учитывают потери в измерительной диодной камере.
Общие условия должны соответствовать ГОСТ 19656.0-74.
1. МЕТОД ЧЕТЫРЕХПОЛЮСНИКА
1.1. Принцип и условия измерений
1.1.1. Постоянная времени или предельная частота диода должна определяться из измерения входного комплексного сопротивления измерительной камеры с включенным диодом с учетом коэффициентов пассивного линейного четырехполюсника, которые находят с помощью эквивалентов холостого хода (XX) и короткого замыкания (КЗ).
1.1.2. ОВЧ-мощность Pq, частота измерений /0, нпаряжение смещения t/CM, при которых производят измерения, должны приводиться в стандартах и технических условиях на диоды конкретных типов.
Издание официальное Перепечатка воспрещена
★
Переиздание. Октябрь 1984 г.
ГОСТ 19656.9-79 Стр. 2
1.2. Аппаратура
1.2.1. Измерения следует производить на установке, электрическая структурная схема которой приведена на черт. 1.
|
№ Г— i енератор СВЧ мощности; Л—ферритовый вентиль, ЛЯ—переменный аттенюатор; ЯЛ— измерительная линия; ИУ—измерительный уси литель; ИК—измерительная камера; ИС—источник напряжения смещения (варианты I. II подачи напряжения смещения определяются конструкцией измерительной камеры) |
Черт. 1
1.2.2. Эквивалентом XX является корпус диода, в котором полупроводниковая структура не подсоединена к выводу диода или отсутствует.
Эквивалентом КЗ является корпус диода, в котором осуществлено короткое замыкание в месте установки полупроводниковой структуры без изменения внутренней геометрии корпуса.
Эквиваленты XX и КЗ выполняются в соответствии со стандартами и техническими условиями на диоды конкретных типов.
1.2.3. Измерительная линия должна иметь абсолютную погрешность отсчета положения зонда не более 0,001 Ао, где Ао — длина волны в линии передачи в мм, на которой производят измерение.
1.2.4. Источник напряжения смещения должен удовлетворять следующим требованиям:
обеспечивать плавную установку и поддержание заданного напряжения смещения с погрешностью в пределах ±,2%;
коэффициент пульсации напряжения смещения при токе нагрузки до 10 мА не должен превышать 0,1%.
1.2.5. Измерительный усилитель должен иметь чувствительность по напряжению не более 10 mikB.
1.2.6. Измерительная камера в зависимости от диапазона частот должна обеспечивать коэффициент стоячей волны по напряжению (Ксти) с эквивалентами XX и КЗ:
53
Стр. 11 ГОСТ 19656.9-79
ПРИЛОЖЕНИЕ 1 Рекомендуемое
ИЗМЕРЕНИЕ Кст и МЕТОДОМ УДВОЕННОГО МИНИМУМА
1. Для измерения больших Кст и может быть использован метод «удвоенного минимума», основанный на измерении поля вблизи минимума стоячей волны напряжения.
2. Измерение производится на установке, электрическая структурная схема которой приведена на черт. 1.
|
Г—генератор СВЧ мощности; АР— аттенюатор развязывающий; ИЛ— измерительная линия; ИН—измеря емая нагрузка; ИП—индикаторный прибор |
Черт. 1
3. 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 Umint в которых показания индикатора в два раза больше показания индикатора в минимуме U\ (черт. 2); вычислить Лет и по формуле
где АI —расстояние между двумя положениями зонда, мм;
%о —длина волны в линии передачи, на которой производят измерение, мм.
тсД/
При —-— <0,12 и квадратичности детектора линии формулу (1) можно за-
ко
менять более простой формулой
АСти~
тсД I
(2)
При этом ошибка при вычислении не будет превышать 1%.
Относительную погрешность измерения Кст и методом удвоенного минимум можно определить по формуле
где
а—
ж»
|
ГПу—COS* |
(*)
О)
69
ГОСТ 19656.9-79 Стр. 12
(5)
бт — относительная погрешность измерения отношения напряжений;
6А/ — относительная погрешность измерения расстояния между двумя поло' жениями зонда;
|
Черт. 2 |
бл0 — относительная погрешность измерения длины волны в линии.
ПРИЛОЖЕНИЕ 2 Справочное
РАСЧЕТ ПОГРЕШНОСТИ ИЗМЕРЕНИЯ ПОСТОЯННОЙ ВРЕМЕНИ И ПРЕДЕЛЬНОЙ ЧАСТОТЫ
|
1.1. Погрешность измерения постоянной времени, определяемой по формулам (2) и (4) настоящего стандарта, рассчитывается по формуле |
|
+(^/min)3+5/J+(T^K3)2 . |
1. Метод четырехполюсника
|
где Л, т, я, р, у —определяют по формулам |
|
А |
О)
63
п~
^ctU’-^ctUxx *^П0С C0S
2^min (^ctU ^ctUxx^ S*n ( \ ^min j
+
ХоДсОЭ2 ^ ^ ^min| 2^min
+
T=
КЗ
X°cos'3(a0 '‘<3)[ ‘е(10 Ц-Цх" '»«„)]
б/min; б/кз; 6/; 6/Сст и — относительные погрешности соответствующих величин, обозначенных в соответствии с пп. 1.3.2—1.3.4 настоящего стандарта.
Погрешность ARnac определяется по формуле
8/?псс= Y (/-^cTUK3)2+(A«-MfCtUxx)S+ (М/К3)2 -
где Lt Mt N — определяются по формулам 2п \
— -/ff
tg=
lCTU
z.=
КЗ
/с
CTUxX
/ 2я
tg2(—
■Ч+«!гикз
KctUxx'Kct''k3 Sm‘ ( ) ^
КЗ
К
стиКЗ
iW=
•<«)]
^CTUxx'A'«UK3~Sin2
(--•'K3)[«k.K3+«=(v ■''<=).
JV= *L.I
sin
(x ''K3)' [*""K3+Ig,(~ ^)1+2'l8‘(~ ,'l<3)
^ctUxx’^UkS sln3
^стикз+‘85
CTUK3
где 6Кст иХХ’ WctUk3—относительные погрешности измерения К стпхх
и /Сет и кз *
1.2. Погрешность измерения постоянной времени, определяемой по формуле (5) настоящего стандарта, рассчитывается по формуле
8т=
/
*сти
ХХ -»ксти) +(mS/<crUxx)2+(n5Rnoc)»+(^/rai„)W +
+ (fB/K3)2+^2'
(2)
где Л; т; л; р; у—определяются по формулам, указанным в п. 1.1 настоящего приложения.
Погрешность измерения Aq определяется по формуле
bq= V 2(8С„ер)4 .
где бСдер — относительная погрешность емкостей CnePi и £ пер2 •
1.3. Пример расчета погрешности формул (1) и (2) настоящего приложения.
1.3.1. Исходные данные для расчета Хо=32 мм; 6Хо*=0,Ъ%'; /кз—4,3 мм; б/кз-0,745%; /Сет v кз —80 (Л/кз =0,127 мм; Ш кз = 25,2%);
?с»гххяЙ (Д/хх=0,127 мм; ЬА1Хх =25,2%); 6m=l,5%; /т1п = 3,2 мм; 6/mJn — -1%. /Сети — 15 (Л/=0,68 мм; М/=4,7'%) /?пос=0,0124 Ом; dq=7%.
1.3.2.
^стикз=6^сгиХх= ^ (21.5)2+25,2*4-0,52 =25,4%;
»Ксти= }/" (2,0-1,5)2+4,7*+0,52 =5,6%;
&Япос= |/~ (2,28-25,4)2+(1,28-25,4)а+(0,008-0,745)2 =66,5%.
1.3 3. Подставляя полученные значения в формулу (1), получим
6) +(0,08-25,4)2+(0Л5*66,5)-+(1,49-1)2+0,52+(4,8-0,75)2 -12,9%.
1.3.4 Подставляя полученные значения в формулу (2), получим
|
6т= |
г+(0,08-25,4)2+(0,15-66,5)2+(1,49-1)2+0,52+(4,8-0,75)3 +
+ 72 -14,6%.
2. Метод последовательного резонанса диода
2.1. Погрешность измерения предельной частоты, определяемой по формуле (7) настоящего стандарта, рассчитывается по формуле
Ь/пред= Y ( V,- ~) +(»/.• -~) +[М- Yb)] ' (3>
где б/i; б/2 — относительные погрешности измерения частоты частотомером, %; 6Л— относительная погрешность измерения уровня А, %.
65
2.2. Погрешность измерения предельной частоты, определяемой по формуле (8) настоящего стандарта, рассчитывается по формуле
8/пред= ]/(^-5Cnep)s+(*-5CKOH)-+(5Z0)-4-(c.87')2+(rf.67’n)2+(e.5Inoc)2l (4) где а\ b; с\ d\ е — определяют по формулам
е И л
Скон ^пос’^пер
Л= _ .
l+T^X ^„ос-СПер
^кон
д_ -2(1-4^/кд^пос-Спер) .
1+-—-4^4^пос-Спер
ОКОИ
К 7(/7^-i) . rf==_ |/гп (K^-l) t
2{VT-\){VTa-VT)' 2{VT*~\){V^-V~t)
8л“/кд ’ ^-пос‘ ^пер
-
1+7—--4-2/кд^пос-СПер
Окон
6/пред*. бСцер; бСкоН; 6Z0; 67; 67n; 6Lnoс — 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.
2.3. Пример расчета погрешности 2.3.1. Исходные данные для расчета формулы (3): f\= 1920 МГц; /г —1960 МГц;
6fi = 6f2“ ±0,01%;
А=3,16 раза (5 дБ);
6Л = ±15%| (±0,6 дБ).
|
^лред |
Подставляя приведенные данные в формулу (3), получим
1960 V- / 1920 \з Г 3,16
10~2' 40 ) +(Ш " 40 )+[15' 2(3,16-1)
= Ко,24+0,23+120+ V"120.47 = 1196.
2.3.2 Исходные данные для расчета по формуле (4):
Спер = 2 пФ; бСпер“5%;
Скон —0,4 пФ; бСКон = 6%;
Zo~20 Ом; dZo—5%;
Скос— 0,2 нГн; 6Lnoc=35%;
7-63; 7„-1000;
67-10%; 67п= 10%'; /-2 ГГц.
Подставляя приведенные данные в формулу (4), получим
8/пРед= V (0,66-5)-+(0,297-5)-+5г+(0,75-10)"+(-0,3-10)-+(0.022-35)* =
=10,2%.
3. Резонаторный метод
ГОСТ 19656.9-79 Стр. 16
3.1. Погрешность измерения предельной частоты, определяемой по формуле (10) настоящего стандарта, рассчитывается по формуле
5/пред =V (fl-M)»+(6.»CMH)4-(e-*Cnep)4-[d-8(2А/к)Р+[й-5(2Л/кд)]- , (5)
где a; b\ с\ d\ е — определяют по формулам:
1 А
а —
Л-1 ’
ь=
Ск
^пер+СКон( 1 “47с2/кд * Lnoc * Слер)
(1-4^/2д1поС.Спер);
С — (1 4тс2/кд ‘ ^пос ’ ^пер )
■* KQH
^пер“^^кон^ 47с2/кд ^пос’^пер)
2ДА
2Д/кд~2Д/к ’ 2Д/кД 2Д/кд—2Д/К 1
^/пред; 6Л; бСкоН; бСпер; б(2Д/кд); б (2AfK) — относительные погрешности соответствующих величин в процентах, обозначенных в п. 3.4.1.
Погрешности, вносимые в формулу (5) за счет погрешностей измерения
/о; /Кд и Lnoc малы по сравнению с остальными погрешностями и ими можно пренебречь.
3.2. Пример расчета погрешности 3.2.1. Исходные данные для расчета формулы (5)
/кд=1960 MI ц; 2Д/кдв 16 МГц; С*пер~0,8 пФ;
Л = 3,16 раза (5 дБ); 2А/К = 4 МГц;
/о— 2400 МГц; СИОн = 0,2 пФ; 1ПОС = 0,52 нГн; б/кд=±10-2%; 6Л=±15% (±0,6 дБ); б(2^к)=4,9%; б(2Д/кд) = 1,2%; бСПеР-бСКон-5%.
Подставляя полученные данные в формулу (5), получим
V
|
3,16-15 2(3,16—1) |
, 1.96й \ „
0,2 7,842") ^
0,8+0,2 1-;
1,96^ "7.84 »J
+
|
пред | |
|
V 127,89 =11,3%. | |
67
Редактор В. С. Бабкина Технический редактор В. И. Тушева Корректор В. М. Смирнова
4,18 уч.-изд. л. Цена 20 кол.
Сдано в наб. 08.08.84 Подл, в печ. 30.01.85 4,25 уел. л. л. 4,375 уел. кр.-отт. Тир. 8000
Ордена «Знак Почета» Издательство стандартов, 123840, Москва, ГСП, Новопресненский пер., 3 Тип. «Московский печатник». Москва, Лялин пер., 6. Зак„ 818
|
Цена 20 коп. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Стр. 3 ГОСТ 19656.9-79
диапазон частот измерения, ГГц
40—80 20—40 10—20 5—10 менее 5
^стГ, не менее
20
30
50
80
100
Ксти камеры с измеряемым диодом не менее 1,2 при заданном напряжении смещения.
Измерение КСти производят методом удвоенного минимума в соответствии с рекомендуемым/приложением 1.
1.3. Подготовка и проведение измерений
1.3.1. Устанавливают заданный режим измерений по частоте /о и мощности Р0.
1.3.2. Находят «положение минимума стоячей волны с эквивалентом XX — /Хх в мм и измеряют /ССтиХх-
Находят положение плоскости отсчета /п.0 в мм по формуле
1п.о=1хХ± . (1)
4
1.3.3. Находят положение минимума стоячей волны с эквивалентом КЗ, ближайшее к плоскости отсчета, и измеряют расстояние до плоскости отсчета /кз в мм и Кстикз.
Определяют угол сдвига минимума стоячей волны по напряжению | (pi | относительно плоскости отсчета при напряжении tfcMl
Ао
где /min, мм.
Если/ф1| >45°, то /проводят дополнительные измерения при t/CM2, 'При котором / ф2 | <45°.
1.4. Обработка результатов
1.4.1. Определяют постоянную времени диода т в секундах по одной из формул:
при |©i|<45°
j 1+ (#пос'КсТихх 1) * COS2 ^ ^ /min ^
(2)
^ctU ^CTUxx
2*/b-cos3 (— -Лпт ) [ ’'кз )
где fo — частота измерений, Гц;
Япос —расчетная величина, определяемая по формуле
54
Я
пос
|
KtrvK3-coP(^ '1кз )• |
(3)
К,
сти.
при 45°< | <р! | ■< 80°
! <р21С 45°
1+(^пос-^СстОХх 1)‘COS2^ ^ '/mini | A’ctUxx
2я/0• cos2( -W){tg(x0 -'кз )~^(к -W)]
(4)
пне /Сети, /Сети, — коэффициенты стоячей волны по напряжению при напряжении смещения //См, //см, соответственно;
/min,, /min, — расстояния от плоскости отсчета до положения минимума стоячей волны по напряжению при Uсм, и £/см, соответственно, мм;
при | ?! | > 80° и I ?21 < 45°
1 + (/?пос'/Сстихх—l) cos2^'^' *Л»!п, j
К
сти.
^стЦ
XX
т=
2*/0-COS^o •|»«n, j]
(5)
где q=
пер, _
отношение емкостей перехода при смещении
пер.
//см, и Uсм, соответственно;
Спер, Спер, — емкость перехода при смещении £/См, и Ucч„ измеренная по ГОСТ 18986.4-73, Ф,
Ucu и //см, — приводят в стандартах или технических условиях на диоды конкретных типов.
1.4.2. Предельную частоту /пред диода в Гц определяют по формуле
/пред —
J_
2лт:
(6)
55
Стр. 5 ГОСТ 19656.9-79
1.5. Погрешность измерения постоянной времени и предельной частоты должна 'быть в пределах ±15% с доверительной вероятностью Я* = 0,997 и определяется по формулам (1) и (2) справочного приложения 2.
2. МЕТОД ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОГО РЕЗОНАНСА ДИОДА
2.1. Принцип и условия измерений
2.1.1. Постоянная времени или предельная частота на частоте последовательного резонанса диода должна определяться:
измерением частот fi и f2 амплитудно-частотной характеристики измерительной камеры с диодом, на которых мощность в А раз больше, чем на резонансной частоте;
измерением ослабления Т измерительной ^камеры с диодом на резонансной частоте /Кд и измерением ослабления Тп измерительной камеры без диода на той же частоте.
2.1.2. СВЧ-мощность Р0, частота измерений /кд, напряжение смещения f/CM, (при которых производят измерения, должны приводиться в стандартах или технических условиях на диоды конкретных типов.
2.2. Аппаратура
2.2.1. Измерения следует производить на установке, электрическая структурная схема которой приведена на черт. 2.
|
ГК Ч—генератор качающейся частоты; И У—индикаторное устройство: HOI, И 02, И03—направленные ответвители; Л Ф—фиксированный аттенюатор; Ч—частотомер; А Я—п ер ем енный аттенюатор; ЯК—измерительная камера; ИС—источник напряжения смещения; СЯ—согласованная нагрузка Черт. 2 |
2.2.2. Генератор ГКЧ и индикаторное устройство ИУ, входящие в состав автоматического измерителя /Семи, и ослабления, должны удовлетворять ГОСТ 16423-78.
2.2.3. Погрешность измерения частоты частотомером Ч должна быть в пределах ±0,01% — гари измерении полосы частот fь /2 и не более 0,5% —при измерении ослабления Т.
2.2.4. Направленные ответвители HOI, Н02, НОЗ должны отвечать следующим требованиям:
56
ГОСТ 19656.9-79 Стр. 6
направленность не менее 25 дБ;
переходное ослабление должно быть в пределах 10—30 дБ;
/Сети входа и выхода не более 1,15.
2.2.5. Аттенюатор АФ должен иметь ослабление в пределах 5—10 дБ и /Сети не более 1,2.
2.2.6. Переменный аттенюатор АП должен иметь пределы изменения ослабления 0—40 дБ с погрешностью установки ослаблен ния (0,15±0,005Г), где Т — вводимое ослабление в дБ, 7(сти аттенюатора не более 1,25.
2.2.7. Источник напряжения смещения ИС должен удовлетворять требованиям л. 1.2.3.
2.2.8. Согласованная нагрузка СН должна иметь /Сети не более 1,1 в полосе резонансных частот измеряемых диодов.
2.2.9. Измерительная камера ИК при измерении полосы частот f\f2 должна удовлетворять следующим требованиям:
высота волновода в плоскости включения измеряемого диода должна быть равна высоте корпуса диода. В случае коаксиальной линии расстояние между внутренним и внешним проводниками должно быть равно высоте корпуса диода;
/Сети камеры в полосе резонансных частот должен быть не более 1,2;
камера должна обеспечивать подачу на днод постоянного напряжения смещения;
значение измеряемого сигнала на частоте последовательного резонанса должно превышать уровень помех не менее чем на 3 дБ;
ослабление камеры с диодом на частоте последовательного резонанса должно быть не менее 6 дБ.
2.2.10. Измерительная камера ИК при измерении ослабления Т должна удовлетворять следующим требованиям:
камера "в плоскости включения диода должна иметь волновое сопротивление Z0, которое указывается в стандартах или технических условиях на измерительную установку;
камера должна иметь элементы настройки, позволяющие осуществить последовательный резонанс камеры с диодом и без диода на частоте /кд, заданной в стандартах или технических условиях на диоды конкретных типов;
/Сети камеры на частоте /кд — не более 1,06 при условиях, исключающих влияние элементов настройки.
Камера должна обеспечивать выполнение условия
Гп>107\
2.3. Подготовка и проведение измерений
2.3.1. Устанавливают заданный режим измерений по мощное* ти Р0 и частоте.
57
2.3.2. Калибруют генератор качающейся частоты и индикаторное устройство по ослаблению в соответствии с нормативно-технической документацией.
2.3.3. Устанавливают в измерительную камеру диод и -подают напряжение смещения UCM. Настраивают генератор качающейся частоты на резонансную частоту.
2.3.4. При измерении полосы частот расстраивают тенератор в режиме ручной перестройки частоты в сторону верхних частот и измеряют частоту f2, на которой мощность на выходе измерительной камеры измеряется в А раз (по сравнению с мощностью в минимуме резонансной характеристики. Аналогично при расстройке в сторону нижних частот измеряют частоту Уровень А отсчитывают по индикаторному устройству или аттенюатору АП.
2.3.5. При измерении ослабления настраивают измерительную камеру с диодом в резонанс на частоте /кД и измеряют ослабление Т в минимуме резонансной характеристики. Извлекают диод из камеры и настраивают измерительную камеру без диода в резонанс на частоте /Кд и измеряют ослабление Тп в минимуме резонансной характеристики.
2.4. Обработка результатов
2.4.1. Предельную частоту /пред в Гц при измерении по п. 2.3.4 определяют -по формуле
t fr/У А-\ /7Ч
J пред ^" - * ) V';
/ 2—/1
где /ь Ь —измеренные частоты, Гц;
А—уровень, показывающий, во сколько раз изменена мощность на выходе измерительной камеры -при расстройке генератора до частот f 1 и /2 по сравнению с мощностью на частоте последовательного резонанса диода.
,(8)
./пред
СконО“Ь-— 4/^ тс2/.пОССПер)2 ( ■__ _— ^
Скон \V Т-1 Утл-\)
2.4.2. Предельную частоту при измерении по п. 2.3.5 определяют по формуле
где Z0 — волновое сопротивление камеры в плоскости включения диода, Ом;
Спех) — емкость перехода диода при заданном напряжении смещения, измеренная (по ГОСТ 18986.4-73, Ф;
Сион — конструктивная емкость диода указывается в стандартах или технических условиях на диоды конкретных типов, Ф;
58
ГОСТ 196S6.9—79 Стр. 8
Lnoc — последовательная индуктивность диода указывается в стандартах или технических условиях на диоды конкретных типов, Гн;
Т, Тв —■ ослабления, измеренные по л. 2.3.4, в разах;
/кд — частота измерения, заданная в стандартах или технических условиях на диоды конкретных типов, Гц.
1
(9)
т=
2 “/пред
2.4.3. Постоянную времени т в секундах определяют по формуле
2.5. Погрешность измерения .постоянной времени и предельной частоты должна .быть в пределах ±15% с доверительной вероятностью Р* — 0,997 и определяется по формулам (3), (4) справочного приложения 2.
3. РЕЗОНАТОРНЫЙ МЕТОД
3.1. Принцип и условия измерений
3.1. Постоянную времени или предельную частоту диода следует определять измерением резонансной частоты камеры с диодом /Кд, частот /1 и /2 на которых мощность на выходе камеры изменяется в А раз по сравнению с мощностью на частоте резонанса.
3.1.2. СВЧ-мощность Р0, диапазон резонансных частот напряжение смещения /Усм, при которых производят измерения, должны приводиться в стандартах или технических условиях на диоды конкретных типов.
3.1.3. Частота измерений /кд должна удовлетворять условиям
/кд . 0,9/0; /кд .,0,25/р; -->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.
3.2. Ann ар ату р а
3.2.1. Измерения следует производить на установке, электрическая структурная схема которой приведена на черт. 3.
3.2.2. Элементы структурной схемы должны удовлетворять требованиям пп. 2.2.2—2.2.7.
3.2.3. Детекторная секция ДС должна иметь /Ссти не более 2 в диапазоне рабочих частот.
59
Стр. 9 ГОСТ 19656.9-79
3.2.4. 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; Я У—индикаторное устройство. Н01, И 02—направленные ответвители, АФ—фиксированный аттенюатор, Ч— частотомер, АП—переменны# аттенюатор; И К—измерительная камера, И С—источник напряжения смещения; ДС—детекторная секция |
Черт. 3
3.3. Подготовка и проведение измерений
3.3.1. Устанавливают заданный режим измерений .по мощности и частоте.
3.3.2. Калибруют генератор качающейся частоты и индикаторное устройство по ослаблению. Конкретный порядок калибровки должен приводиться в стандартах или технических условиях на измерительную установку.
3.3.3. Устанавливают в измерительную камеру диод и подают напряжение смещения £/см.
Настраивают генератор качающейся частоты на резонансную частоту и измеряют частоту
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-
60
ГОСТ 19656.9-79 Стр. 10
них частот измеряют частоту fi. Значение А отсчитывают ло индикаторному устройству и аттенюатору АП. Определяют полосу частот в Гц по формуле
2А/кд=Л—/\-
3.4. Обработка результатов
3.4.1. Предельную частоту диода /Лред в Гц определяют по формуле
1-_Дд_ ).угА-1-/2К1[
Л
пред-
(I—и, 'In
Спер) И--2-" (1-4*У2Д-W С;
>пер
пер/
(2А/к,
-2Л/К)
(Ю)
где /о—резонансная частота камеры без диода определяется при аттестации измерительной камеры, Гц;
Гцос — 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;
СПер — емкость перехода диода при заданном напряжении смещении измеряется ло ГОСТ 18986.4-73, Ф;
2Д fK — полоса частот измерительной камеры без диода, настроенной на частоту fm с помощью подстроечных элементов. Определение 2А/К в Гц производится методом, аналогичным изложенному в п. 3.3.3.
3.4.2. Постоянную времени диода определяют в соответствии с п. 2.4.3.
3.5. Показатели точности измерения
3.5.1. Погрешность измерения постоянной времени и предельной частоты должна быть в пределах ±15% с доверительной вероятностью Р*—0,997 и определяется .по формуле (5) справочного щриложения 2.
61