Изделия электронные СВЧ. Методы измерения параметров модулирующего импульса

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

СОЮЗА ССР

ИЗДЕЛИЯ ЭЛЕКТРОННЫЕ СВЧ

МЕТОДЫ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ МОДУЛИРУЮЩЕГО

ИМПУЛЬСА

ГОСТ 20271.3-91

Издание официальное

КОМИТЕТ СТАНДАРТИЗАЦИИ И МЕТРОЛОГИИ СССР

Москв
а

УДК 621.385.6.001.4:006.354 Группа Э2»

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

ИЗДЕЛИЯ ЭЛЕКТРОННЫЕ СВЧ

Методы измерения параметров модулирующего
импульса
Microwave electronic devices.
Methods of measuring of modulating
impulse parameters

OKIIJS3 4400; 63 4500; «3 4901

Дата введения 01.07.92
Настоящий стандарт распространяется на электровакуумные приборы СВЧ, модули и блоки СВЧ, защитные устройства СВЧ (далее — изделия СВЧ) и устанавливает следующие методы изме­рения параметров модулирующего импульса прямоугольной фор­мы (амплитуды импульса, амплитуды апроксимированного им­пульса, длительности импульса, длительности фронта импульса, длительности спада импульса, скоса импульса, выброса на верши­не импульса, пульсации импульса, выброса обратной полярности в паузе, выброса прямой полярности в паузе):
метод I — осциллографический метод;
метод II — компенсационный метод для измерения амплитуды модулирующего импульса; , ■
метод III — метод пикбвого вольтметра для измерения ампли­туды модулирующего импульса; - •
метод IV — метод мгновенных амплитуд напряжения на стро­бируемых интервалах длительности импульса.
Общие требования при измерении и требования безопасности — по ГОСТ 20271.1. ‘
Термины, применяемые в настоящем стандарте, — по ГОСТ 16263, ГОСТ 23221, ГОСТ 23769.
Издание официальное \
★
Издательство стандартов, 1992
Настоящий стандарт не может быть полностью или частично воспроизведен ти­ражирован и распространен без разрешения Госстандарта СССР
1. Метод 1
1.1. Пр и н ц и п, у с л о в и я и режимы измерений
1.1.1. Измерение параметров модулирующего импульса прово­дят непосредственно по его изображению на экране осциллографа, сфотографированному или перенесенному на кальку, с использо­ванием калиброванных коэффициентов вертикального отклонения и развертки.
1.1.2. Измерения следует проводить в нормальных климатичес­ких условиях по ГОСТ 20.57.406.
1.1.3. Режимы проведения измерений должны соответствовать установленным в технических условиях на изделия СВЧ конкрет­ных типов (далее — ТУ).
1.2. А п п а р а ту р а
1.2.1. Измерение параметров модулирующего импульса следует проводить на установке, структурная схема которой приведена на черт. 1.

Черт. 1

1.2.2. Источник импульсного модулирующего напряжения дол­жен обеспечивать параметры режима работы изделия СВЧ в пре­делах норм, указанных в ТУ на изделия СВЧ конкретных типов.
1.2.3. Время нарастания переходной характеристики осциллог­рафа не должно превышать Vs длительности фронта модулирую­щего импульса при величине выброса на переходной характеристи­ке, не превышающей величины выброса на вершине модулиру­ющего импульса.
Неравномерность вершины переходной характеристики осцил­лографа не должна превышать !/г максимальной величины пульса­ции модулирующего импульса.
Диапазоны устанавливаемых калиброванных коэффициентов вертикального отклонения и развертки осциллографа должны обеспечивать возможность получения изображения всего импульса или его измеряемой части, занимающего не менее 2/з рабочей час-
ти экрана осциллографа по оси вертикального отклонения и оси развертки соответственно.
Ширина линии луча должна быть не более 0,1 дел.
Допускаемая основная погрешность калиброванных коэффици­ентов вертикального отклонения и развертки осциллографа не должна выходить за пределы ±4 %.
Входное активное сопротивление осциллографа должно быть не менее I Мом.
Входная емкость осциллографа должна быть не более 50 пФ.
1.2.4. В качестве делителя напряжения следует применять: омический делитель (при длительности импульса 1 мкс и более);
емкостной делитель (при длительности импульса от 0,01 до 10 мкс);
смешанный делитель с последовательным и параллельным со­единением резисторов или конденсаторов (при длительности им­пульса 0,05 мкс и более).
\Допускаемая основная погрешность делителя не должна выхо­дить за пределы ± 1 %.
1.2.4.1. Омический делитель (черт. 2) должен соответствовать требованиям, приведенным ниже. '

FV — разрядник; К — коаксиальный #абель; Ril, R2 — сопротивле-
ния высоковольтной и низковольтной частей делителя соответственно;
trc — согласующее сопротивление; RK — волновое сопротивление
кабеля
Черт. 2
Общее активное сопротивление должно быть достаточно низ­ким для исключения погрешности из-за влияния входной емкости осциллографа и уменьшения времени реакции делителя на прямо­угольный импульс; рекомендуется выбирать это сопротивление в пределах от 0,5 до 50 кОм.
Сопротивление низковольтной части делителя /?2 должно быть равно или меньше волнового сопротивления кабеля RK ; если /?2 = =RK ’ то Rc =0; если 7?2</?к , то согласующее сопротивление (Rc ) в омах рассчитывают по формуле
2 Зак. ’2249' ,
Коэффициент деления делителя Кд и сопротивление высоко­вольтной части делителя Xi выбирают исходя из чувствительнос­ти осциллографа, чтобы изображение импульса или его измеряе­мой части занимало не менее ?/з рабочей части экрана осциллогра­фа по оси вертикального отклонения; при этом Кя и Xi должны быть связаны соотношениями
кд=1+ , если R^RK; (2)
Кд=2 [ J + -тг- ) - если (3>
Резисторы высоковольтной и низковольтной частей- делителя должны иметь двух- трехкратный запас по мощности рассеяния и по рабочему импульсному напряжению.
Для уменьшения влияния паразитной индуктивности делителя и соединительных проводов рекомендуется использовать резисто­ры, обладающее малой индуктивностью (пленочные, объемные уг­леродистые и пр.).
Для уменьшения влияния паразитной емкости делителя отно­сительно земли следует рационально выбирать отношение высоты делителя к его диаметру при максимально возможном уменьшении его высоты.
Для уменьшения влияния коронных разрядов и электромаг­нитных помех необходимо применять рациональный монтаж, за­щитное экраниррвание, экраны для выравнивания распределения потенциала вдоль сопротивления высоковольтной части делителя, а при необходимости помещать резисторы в масляную ванну.
Разрядник должен обеспечивать защиту оператора и Осциллог­рафа от высокого напряжения в случае обрыва в цепи делителя.
Коаксиальный кабель Должен иметь волновое сопротивление в пределах от 50 до 150 Ом при минимально возможной длине.
1.2.4.2. Емкостной делитель (черт. 3) должен соответствовать требованиям, приведенным ниже.
Результирующая емкость делителя должна быть много больше паразитной емкости делителя С3 относительно земли и находиться в пределах от 2 до 100 пф.
Емкости С2 и суммарную емкость кабеля, осциллографа и мон­тажа С о следует выбирать так, чтобы постоянная времени тс = = Хвх (С2+Со ), где RBX —входное сопротивление осциллографа,, была много больше длительности Измеряемого импульса.
Коэффициент деления делителя Хд И емкость Сі выбирают ис­ходя из чувствительности осциллографа; при этом Кд и Ci долж- ны быть связаны соотношением
/<д=1+ £7^ + -&r(1 + “W2") • (4)
Емкость Сі может состоять из одного или более импульсных конденсаторов с малой индуктивностью. Допускается использова­ние образцовых вакуумных, масляных, воздушных и керамических конденсаторов.
о Импульс напряжения

FV — разрядник; К — коаксиальный кабель; Cl, С2 — емкости высоко­вольтной и низковольтной частей делителя соответственно; Сб — бло­кировочный конденсатор; Rc — согласующее сопротивление

Черт. 3
Конденсатор С1 должен быть рассчитан на рабочее напряжение не менее верхнего предельного значения амплитуды измеряемого напряжения с учетом выброса на вершине импульса и выброса об­ратной полярности в паузе, а конденсатор — на рабочее напряже­ние не менее чем в 1,3 раза превышающее напряжение, снимаемое с делителя.
Конденсатор Ci должен быть защищен от электромагнитных помех специальным экраном.
Согласующее напряжение /?с должно быть равно волновому сопротивлению кабеля 7?к .
Коаксиальный кабель должен иметь волновое сопротивление в пределах от 50 до 150 Ом. Для импульсов длительностью более 0,05 мкс кабель должен иметь длину, при которой удвоенное время прохождения сигнала по кабелю не превышает 0,1 длительности измеряемого импульса. При длительности измеряемых импульсов менее 0,05 мкс вход осциллографа следует подключать к выходу делителя непосредственно.
Разрядник должен соответствовать требованиям п. 1.2.4.1.
Блокировочный конденсатор Со должен включаться при необ­ходимости И удовлетворять условию С б • /?осц^>Ти, где Ти—дли­тельность импульса.
1.2.4.3. Смешанный делитель с последовательным соединением резисторов и конденсаторов (черт. 4) должен соответствовать тре­бованиям, приведенным ниже.
Результирующая емкость делителя, емкость С2 и Со, коэф­фициент деленйя Кл , емкость Cj и коаксиальный кабель должны соответствовать требованиям п. 1.2.4.2.

FV — разрядник; К — коаксиальный кабель; R1/R2 — демпфирующие , сопротивления высоковольтной и низковольтной частей делителя соот­ветственно; G1, С2 — емкости высоковольтной и низковольтной частей делителя соответственно; Rc. — согласующее сопротивление

Черт, 4
Согласующее сопротивление (7?с ) в омах следует рассчиты­вать по формуле
. (6>
Демпфирующие сопротивления R, и R2 должны иметь малую собственную индуктивность; суммарное демпфирующее сопротивле­ние не должно превышать Нескольких сотен ом.
Постоянные времени высоковольтной и низковольтной частей делителя должны быть равны друг другу, то есть /?і 'Ci = R2 (С2+ + С0).
Если конденсатор С1 собран из нескольких последовательно со­единенных конденсаторов, то демпфирующее Сопротивление Ri конструктивно распределяется между отдельными конденсаторами, образующими емкость С1.
1.2.4.4. Смешанный делитель с параллельным соединением ре­зисторов и конденсаторов (черт. 5) должен соответствовать требо­ваниям, приведенным ниже.
Сопротивление низковольтной части делителя /?2 должно быть равно или меньше волнового сопротивления кабеля RK; если R2 = = RK. то Rc =0; если R2<RK, то сопротивление (7?с ) в омах сле­дует рассчитывать по формуле

п ИмпуЛы.
т напряжения

FV — разрядник; К — коаксиальный кабель; RI. R2 — сопротивления высо­ковольт