Диоды полупроводниковые СВЧ ограничительные. Метод измерения пороговой и просачивающейся мощностей

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

СОЮЗА ССР

ДИОДЫ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ СВЧ

ОГРАНИЧИТЕЛЬНЫЕ

МЕТОД ИЗМЕРЕНИЯ ПОРОГОВОЙ

И ПРОСАЧИВАЮЩЕЙСЯ МОЩНОСТЕЙ

ГОСТ 19656.16—86

Издание официальное

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО СТАНДАРТАМ

Москва

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
Постановлением Государственного комитета СССР -по стандартам от 24 июня 1986 г. № 1758 срок действия установлен
с 01.07.87

JUIIMIW

Несоблюдение стандарта преследуется по закону /$>
Настоящий стандарт распространяется на полупроводниковые ограничительные СВЧ диоды и устанавливает метод измерения пороговой (Рпор) и просачивающейся (РПрос) 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

1.1. 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 Рпрос) 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.

G — генератор СВЧ мощности; Е/— вентиль; Е2 — переменный аттеню­атор; ЕЗ — ответвитель; Е4 — диодная камера с ограничительным дио­дом; PW1, PW2— измерители мощности

2.2. Коэффициент стоящей волны іпо напряжению входа и вы­хода аттенюатора Е2 не должен превышать значения 1,15 в диа­пазоне частот, используемых при измерении.
2.3. Коэффициент стоячей волны по напряжению входа и вы­хода ответвителя ЕЗ не должен превышать значения 1,2 в диапа­зоне частот, используемых при измерении.
Отклонение переходного ослабления ответвителя ЕЗ от номи­нального значения в диапазоне частот измерений не должно вы­ходить за пределы ±5%.
Направленность ответвителя ЕЗ должна быть не мёнее 30 дБ.
2.4. Диодная камера Е4 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 Дх.х> дБ, не более
короткого замыкания Дк.з> 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 PW2 должен со­ответствовать полосе частот спектра выходного сигнала Рвых, зна­чения которой следует устанавливать в стандартах или ТУ на диоды конкретных типов.

3. ПОДГОТОВКА К ПРОВЕДЕНИЮ ИЗМЕРЕНИЙ

3.1. При помощи генератора G и аттенюатора Е2 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 Е4 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 Тк.з и £хх нахо­дятся в пределах значений, указанных в таблице.
3.3. Значения £к,3 и £х.х в децибелах определяют по формулам: £K.3=10 1g-^— £х.х=Ю 1g—,
^вых.к.з ■'вых.х.х
где Рт—установленное значение мощности на входе диодной камеры, Вт;
Т’вых. «.з — измеренное значение мощности на выходе настроен­ной диодной камеры с эквивалентом короткого за­мыкания, Вт;
■Рвых. х.х — измеренное значений мощности на выходе настроен­ной диодной камеры с эквивалентом холостого хо­да, Вт.

4. ПРОВЕДЕНИЕ ИЗМЕРЕНИЙ ПОРОГОВОЙ МОЩНОСТИ

4.1. Проверяемый диод устанавливают в диодную камеру Е4.
4.2. Мощность на входе диодной камеры Е4, Рвх при помощи генератора G и переменного аттенюатора Е2 увеличивают от нуля до значения, при котором потери, вносимые диодной камерой с диодом, L—101g—— превышают значение Лх.х на 1 дБ. Измерен-
Рвых
ное в этом случае значение Psx равно значению РПор-
4.3. Значения Рвх и мощности на выходе диодной камеры с ДИОДОМ Рвых определяют при помощи измерителей мощности PW1 и PW2.
5. ПРОВЕДЕНИЕ ИЗМЕРЕНИЙ PIipor:
5.1. Проверяемый диод устанавливают в диодную камеру Е4.
5.2. Уровень мощности на входе диодной камеры Ръх устанав­ливают при помощи генератора G и переменного аттенюатора Е2-
5.3. При помощи измерителя мощности PW2 измеряют значе­ние Рпрос-

6. ПОКАЗАТЕЛИ ТОЧНОСТИ ИЗМЕРЕНИЙ

6.1. Погрешность измерения Рпор 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 РПОр прй частоте выше 37,5 ГГц уста­навливают в стандартах или ТУ на диоды конкретных типов.
6.2. Погрешность измерения Рпрос не должна выходить за пре­делы:
±10% с доверительной вероятностью 0,95 в диапазоне частот
0,3—3 ГГц; 4
±15% с доверительной вероятностью 0,95 в диапазоне частот- 3—37,5 ггц.;
Погрешность измерения Рпрос 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

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

1. Погрешность измерения пороговой мощности бРпор рассчитывают по фор­муле
„ f~ ®2^вх #1 ^^вых 82Лш й2®2^внх 1
8Pnop=±/<s -і/ — + —- + —- + —+ .
f *1 *з2 (])
8? Р 8| Р
_]—1—□—±,
К2 *1
я-де 6РВх — погрешность измерения мощности на входе диодной
камеры при ее настройке в режиме НУМ;
дРвых—погрешность измерения мощности на выходе диодной камеры при ее настройке в режиме НУМ;
дРвхі — погрешность измерения мощности на входе диодной ка­меры, при которой ослабление, создаваемое диодной камерой с диодом, достигает заданного значения;
бРвых!—погрешность измерения мощности на выходе диодной камеры с диодом, при которой мощность на входе диодной камеры равна значению Рвхь
61Р, б2Р — погрешности, обусловленные рассогласованием элемен­тов измерительного тракта;
Жі, Ki, Кг, Ki, Къ, Кй — предельные коэффициенты, зависящие от закона рас­пределения составляющих погрешности и доверитель­ной вероятности; при равномерном законе распределе­ния составляющих погрешности измерителя мощности К1 = К2=Кз=/<4=1,73; при распределении составляю­щих погрешности рассогласования по закону арксинуса Х5=К6=1,41;
аь а2—коэффициенты, учитывающие влияние неточности изме- . рения мощности на выходе диодной камеры и рав­ные 1;
— коэффициент, зависящий от закона распределения сум­марной погрешности измерения и доверительной ве­роятности. Если а1=а2=1 и суммарная погрешность яв­ляется композицией равномерного закона и закона арксинуса, то Ks = l,96.
2. Погрешность измерения просачивающейся мощности бРпрос рассчитыва­ют по формуле
Г (a'WP„, Ь2Рвых2 р $Р »Рпрос=±Кв 1 / — — + + — (2>
V (КІЇ {К'2у (К'зУ (К<У
где 6РВХ2 — погрешность измерения заданного значения мощности на входе диодной камеры;
бРвыхз — погрешность измерения мощности на выходе диодной ка­меры с диодом при установленном значении Рвхг;
ЪзР, (>1Р — погрешности, обусловленные рассогласованием элементов измерительного тракта;
— предельные коэффициенты, зависящие от закона распре­деления составляющих погрешности и доверительной ве­роятности; при равномерном законе распределения погреш­ности измерителя мощности К] =К2= 1,73; при распреде­лении составляющих погрешности рассогласования по за­кону арксинуса К.3—Кі= 1,41;
а' — коэффициент, учитывающий влияние неточности установ­ления мощности на входе диодной камеры и равный 1.
— коэффициент, зависящий от закона распределения суммар- і ной погрешности измерения и доверительной вероятности.
Если aj = 1 и суммарная погрешность является компози­цией равномерного закона и закона арксинуса, то Кд = 1,96.
3. Пример расчета погрешностей
3.1. Данные для расчета:
РВх=6 мВт; Рвх1=500 мВт; Рвх2=2500 мВт;
^вых=5,35 мВт; рвь1х1=316 мВт; /’вых 2=400 мВт.
Коэффициенты стоячей волны по напряжению входа и выхода переключа­телей равны 1,2.
При использовании в качестве измерителей мощности ваттметров погло­щаемой мощности М.3-56 и M3-53 погрешности измерения мощности в диапа^ зоне частот 0,3—3 ГГц равны:
/’вх=4%; /’вх 1=4,1 %, РВх2=4%, РВЬ1Х=4%; /’выхі=4,2%; /’вых 2=4,4%-
Значения погрешностей рассогласования равны:
^=^=3,5%.

3.2. Значения погрешностей измерения 6РПОВ и 6РПВос в диапазоне частот

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

Редактор М. В. Глушкова
Технический редактор М. И. Максимова
Корректор Е. И. Евтеева
Сдано в наб. 21.07.86 Поди, в печ. 25.08.86 0,5 усл. п. л. 0,5 усл. кр.-отт. 0,43 уч.-изд. л.
Тир. 12 000 Пена 3 коп.
Ордена «Знак Почета» Издательство стандартов, 123840, Москва, ГСП, Новопрес