Государственная система обеспечения единства измерений. Стандартный коэффициент шума и эквивалентная шумовая температура усилительныx и приемных устройств. Методика выполнения измерений

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

СОЮЗА ССР

ГОСУДАРСТВЕННАЯ СИСТЕМА ОБЕСПЕЧЕНИЯ

ЕДИНСТВА ИЗМЕРЕНИЙ

СТАНДАРТНЫЙ КОЭФФИЦИЕНТ

ШУМА И ЭКВИВАЛЕНТНАЯ

ШУМОВАЯ ТЕМПЕРАТУРА

УСИЛИТЕЛЬНЫХ И ПРИЕМНЫХ

УСТРОЙСТВ

МЕТОДИКА ВЫПОЛНЕНИЯ ИЗМЕРЕНИЙ

ГОСТ 8.475-82

Издание официальное

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО СТАНДАРТАМ

Москва
РАЗРАБОТАН Государственным комитетом СССР по стандартам

ИСПОЛНИТЕЛЬ

В. В. Медведев
ВНЕСЕН Государственным комитетом СССР по стандартам
Член Госстандарта Л. К. Исаев
УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государст­венного комитета СССР по стандартам от 15 ноября 1982 г. № 4291
УДК 534.322.3.08:006.354 Группа T8fr

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

Государственная система обеспечения единства измерений

СТАНДАРТНЫЙ КОЭФФИЦИЕНТ ШУМА И

ЭКВИВАЛЕНТНАЯ ШУМОВАЯ ТЕМПЕРАТУРА ГОСТ

УСИЛИТЕЛЬНЫХ И ПРИЕМНЫХ УСТРОЙСТВ

Методика выполнения измерений
State system for ensuring the uniformity of measurements. Standard noise figure and equvalent noise temperature of the amplifiers and the receivers.
Technique of measuring
Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 15 ноября 1982 г. № 4291 срок введения установлен
с 01.01.84
Настоящий стандарт устанавливает методику выполнения изме­рений стандартного коэффициента шума (далее — коэффициента- шума) и эквивалентной шумовой температуры входа усилитель­ных и приемных устройств (далее — устройств) в диапазоне час­тот 0,002—37,5 ГГц.

1. СРЕДСТВА ИЗМЕРЕНИЙ

1.1. При измерении коэффициента шума и эквивалентной шумо­вой температуры входа устройств (ЭШТВ) должны быть примене­ны средства измерений, указанные ниже.
1.1.1. Тепловые, газоразрядные, твердотельные генераторы шу­ма и генераторы шума на вакуумных диодах (ГШ) типов, приве­денных в справочном приложении 1.
1.1.2. Измерители коэффициентов шума (ИКШ) и другие при­боры, применяемые в качестве измерителей отношения шумовых сигналов (ИОШС). ИОШС выбирают по следующим параметрам: степени линейности показаний в зависимости от уровня шумо­вой мощности, подводимой на его вход;
рабочей частоте измерения в мегагерцах и погрешности ее уста­новления в процентах;
Перепечатка воспрещена
© Издательство стандартов, 1983
полосе пропускания в мегагерцах;
коэффициенту шума.
Типы ИКШ и других приборов, применяемых в качестве ИОШС, приведены в справочных приложениях 2 и 3.
1.1.3. Измерительные приборы, сборочные единицы и блоки, необходимые для укомплектования рабочих мест, — по справочным приложениям 1—6.
1.1.4. Средства измерений, указанные в пп. 1.1.1—1.1.3, должны -быть поверены.
1.1.5. Присоединительные размеры коаксиальных трактов и волноводных фланцев устройств и средств измерений — по ГОСТ 13317—80.
1.1.6. Для приемных систем, при эксплуатации которых необхо­димо контролировать коэффициент шума или ЭШТВ, допускается применять встроенные средства измерений при условии возмож­ности их поверки при помощи серийно выпускаемых или вновь ■разработанных средств.
1.2. Допускается применять вновь разработанные или находя­щиеся в применении средства поверки, прошедшие метрологичес­кую аттестацию в органах государственной метрологической служ­бы. 1
шума регулируют полное сопротивление составного генератора шу­ма;
полное сопротивление источника сигнала должно^ соответство­вать предельному значению коэффициента стоячей волны по нап­ряжению Кст и, указанному в НТД на устройство, при фазовых со­отношениях, дающих наибольшее значение коэффициента шума или ЭШТВ;
полное сопротивление источника сигнала должно быть равно волновому сопротивлению стандартной линии передачи.
Для получения значения коэффициента шума или ЭШТВ уст: ройства в режиме работы на согласованную линию передачи необ­ходимо настраивать составной генератор шума на заданной часто­те при помощи трансформатора полного сопротивления (ТПС) в режим бегущей волны или применять генераторы шума с высокой степенью собственного согласования;
полное сопротивление источника сигнала должно соответство­вать значению, указанному в НТД на устройство. Для получения заданного значения полного сопротивления на выходе составного генератора шума необходимо воспроизвести полное сопротивление реального источника сигнала;
полное сопротивление источника сигнала должно соответство­вать режиму комплексно-сопряженного согласования на входе устройства.
1.5. В НТД на устройства конкретных типов должна быть ука­зана полоса пропускания в мегагерцах, в которой измеряют коэф­фициент шума или ЭШТВ.

3. ПОДГОТОВКА К ИЗМЕРЕНИЯМ

3.1. Средства измерений и схемы их включения выбирают в за­висимости от необходимой степени автоматизации и допускаемой погрешности измерения.
Погрешность измерения коэффициента шума или ЭШТВ мало­шумящих устройств уменьшают, используя в качестве одного из источников шумового сигнала охлаждаемый (низкотемпературный) генератор шума.
3.1.1. Минимальный коэффициент шума устройств измеряют на стенде, схема которого приведена на черт. 1 а. Минимальное зна­чение коэффициента шума получают, регулируя полное сопротив­ление генератора шума при помощи ТПС, входящего в его состав. Регулирование и последующее отсчитывание минимального значе­ния коэффициента шума контролируют при помощи ИКШ, вклю­ченного в режим автоматической регулировки усиления. В случае необходимости полное сопротивление генератора шума для режима согласования на входе устройства может быть измерено при помо­щи измерителей комплексных коэффициентов передачи (ИККП).
3.1.2.
3.1.3. Коэффициент шума устройств, предназначенных для под­ключения к источнику сигнала с заданным полным сопротивлением^ (в том числе с сопротивлением, равным волновому), а также с за-

п—схема стенда для измерения коэффициента шума с использованием промодулированного генератора шума (ГШ); б—то же, методом двух от­счетов; в—схема стенда для прецизионных измерений с использованием аттестованного поляризационного аттенюатора (АП)

Черт. 1
Примечание. Пунктиром обозначены сборочные единицы и приборы, применение которых в ряде случаев не обязательно.
данным предельным значением коэффициента стоячей волны по напряжению Кст и измеряют на стенде, схема которого приведена на черт. 1а.
3.1.4. Коэффициент шума устройств, предназначенных для под­ключения к источнику сигнала с заданным полным сопротивлением
«(в том числе с сопротивлением, равным волновому), может быть измерен на стенде, схема которого приведена на черт. 16.
3.1.5. При прецизионных измерениях для уменьшения погреш­ности из-за рассогласования, связанной с изменением полного сопротивления генератора при его включении (или модуляции), в составе генератора шума должен быть развязывающий элемент (РЭ) —вентиль, циркулятор, резистивный аттенюатор или направ­ленный ответвитель.
При прецизионных измерениях для уменьшения погрешности из-за рассогласования, связанной с отличием полного сопротив­ления генератора шума от сопротивления, соответствующего выб­ранному режиму согласования на входе устройства, в составе ге­нератора шума должен быть ТПС, проверенный по вариации по­терь. ТПС в составе генератора шума, предназначенный для изме­рения коэффициента шума, соответствующего предельному значе­нию К ст и линии передачи, должен быть отградуирован по значе­нию Кст и в зависимости от положения настроечного элемента.
3.1.6. Для проведения прецизионных измерений в состав гене­ратора шума включают развязывающий элемент и согласующие устройства.
Составной генератор шума, предназначенный для прецизион­ных измерений, должен иметь жесткую конструкцию, предотвраща­ющую нестабильность потерь в разъемах или во фланцах, и дол­жен быть отградуирован по значению спектральной плотности мощности шума (СПМШ).
3.1.7. Для оценки погрешности из-за рассогласования, возни­кающей при измерении коэффициента шума устройства конкрет­ного типа, результаты измерений, полученные с использованием составного генератора шума, сравнивают с результатами измере­ний, полученными без использования в составе генератора шума развязывающего элемента или согласующего устройства. В резуль­тате такого сравнения может быть выбрана оптимальная конст­рукция составного генератора шума.
3.1.8. Полное сопротивление генератора шума в процессе ре­гулирования до заданного значения контролируют при помощи из­мерителей комплексных коэффициентов передачи. Кст и на выходе генератора шума целесообразно контролировать при помощи па­норамных Измерителей К ст и-
3.1.9. ЭШТВ устройств измеряют на стендах, схемы которых приведены на черт. 2.
При наличии низкотемпературного генератора шума (НГШ) проходного типа приборы включают по схеме черт. 2а. Для полу­чения второго уровня шумового сигнала, необходимого для изме­рения ЭШТВ устройств, используют шумовую мощность от вклю­чаемого на некоторый период времени газоразрядного или твердо­тельного генератора шума. При этом составной генератор шума
должен иметь жесткую конструкцию, предотвращающую неста­бильность потерь в промежуточном разъеме, и должен быть отгра­дуирован по обоим уровням шумового сигнала.
При наличии НГШ непроходного типа приборы включают по. схеме черт. 26.

а—схема стенда для измерения ЭШТВ устройств с использованием НГШ проходного типа и ИКШ в автоматическом режиме; б—то же, с исполь­зованием НГШ непроходного типа; в—схема стенда для прецизионных измерений
Черт. 2
Примечание. Пунктиром обозначены сборочные единицы и приборы, при­менение которых в ряде случаев не обязательно.
При прецизионных измерениях приборы включают по схеме черт. 1в и 2в. Применение регулируемого аттенюатора, например, поляризационного аттенюатора (АП), установленного на выходе устройства, в некоторых случаях позволит исключить составляю­щую погрешности из-за нелинейности ИОШС.
Применение в конструкции составного генератора шума транс­форматоров полного сопротивления ТПС-1 и ТПС-2 позволит уменьшить погрешность из-за рассогласования до пренебрежимо малого значения.
Погрешность из-за вариации потерь в трансформаторе ТПС-1 при необходимости может быть уменьшена, если НГШ градуиро­вать при положениях настроечных элементов трансформатора ТПС-1, соответствующих выбранному режиму согласования на входе устройства для каждой из частот. Способ