ГОСТ 19656.5-74
Download document
.docx format · available to registered users
УДК 621.382.2.083.8 : 006.354 Группа Э29
Методы измерения шумового отношения
Semiconductor UHF mixer and detector diodes
Measurement methods of output noise ratio
ОКП 62 1800
Постановлением Государственного комитета стандартов Совета Министров СССР от 29 марта 1974 г. № 753 срок введения установлен
с 01.07.75
Проверен в 1983 г. Постановлением Госстандарта от 30.05.83 № 2391 срок действия продлен
до 01.07.88
Несоблюдение стандарта преследуется по закону
Настоящий стандарт распространяется на полупроводниковые диоды СВЧ смесительные и детекторные и устанавливает 2 метода измерения шумового отношения при возбуждении диода:
СВЧ мощностью (в диапазоне частот от 0,3 до 78,3 ГГц) Nm;
постоянным током Nmi-
Стандарт соответствует полностью СТ СЭВ 3997—83 и Публикации МЭК 147—2К в части принципа измерения.
Общие требования при измерении и требования безопасности— по ГОСТ 19656.0—74.
(Измененная редакция, Изм. № 1).
1. МЕТОД ИЗМЕРЕНИЯ Nm ПРИ ВОЗБУЖДЕНИИ ДИОДА СВЧ
1.1. Принцип и режим измерения
1.1.1. Принцип измерения основан на сравнении мощности шума проверяемого диода, находящегося в рабочем режиме, с мощностью теплового шума резистора, сопротивление которого равно выходному сопротивлению диода гвых, значение которого определяют по ГОСТ 19656.3—74.
Издание официальное
★
Перепечатка воспрещена
1.1.2. Режим измерения (уровень СВЧ мощности, длина волны или частота, на которой проводят измерения, сопротивление нагрузки диода по постоянному току, промежуточная частота и требования к измерительной камере) должен соответствовать установленным в стандартах или технических условиях на диоды конкретных типов.
1.2. Ann ар ату р а
1.2.1. Шумовое отношение следует измерять на установке, схема которой приведена на черт. 1.
GW—генератор СВЧ мощности; PF—частотомер; WS—вентиль; ZW—фильтр СВЧ или другое устройство, обеспечивающее подавление шумов генератора GW\ WU—переменный аттенюатор; S—переключатель СВЧ; PW—измеритель мощности; XW—измерительная диодная камера с диодом; А—усилитель промежуточной частоты; R— набор калибровочных резисторов
Черт. 1
1.2.2. Фильтр СВЧ ZW, обеспечивающий подавление шумов генератора GW на частотах измерения до 17,78 ГГц, должен удовлетворять следующим требованиям:
рабочая частота должна быть равна частоте измерения;
полоса пропускания 2\fi на уровне 25 дБ от вершины его частотной характеристики должна быть не более 2fn4 (fn4—промежуточная частота);
полоса пропускания 2Af2 на уровне 0,5 дБ от вершины его частотной характеристики должна удовлетворять условию
коэффициент стоячей волны по напряжению /Сети в полосе пропускания должен быть не'более 1,2.
При использовании других устройств, обеспечивающих подавление шумов генератора GW на частотах измерения свыше 17,78 до 78,3 ГГц, погрешность измерения шумового отношения должна быть в пределах, указанных в п. 1.5.
1.2.3. Усилитель промежуточной частоты А должен удовлетворять следующим требованиям:
рабочая частота должна соответствовать промежуточной частоте fn4;
полоса пропускания должна быть не более 0,1 /пч;
эквивалентное шумовое сопротивление Ra, приведенное ко входу усилителя, должно быть не более 600 О.м;
входное сопротивление на промежуточной частоте RBX должно удовлетворять условию
Rbx max
где гВых шах — максимальное возможное значение выходного сопротивления проверяемых диодов.
Входное сопротивление по постоянному току должно быть равно сопротивлению нагрузки диода по постоянному току и установлено с погрешностью в пределах ±1%;
параметры регулируемого входного контура должны обеспечивать настройку в резонанс с включенным диодом на частоте в дислазоие значений реактивной составляющей выходного сопротивления проверяемого диода;
коэффициент усиления должен быть не менее 50 дБ с плавной регулировкой не менее 6 дБ;
относительная нестабильность коэффициента усиления должна быть в пределах ±2%;
выходной каскад должен иметь детектор с квадратичной характеристикой, отклонение от квадратичности которой должно быть в пределах ±2%;
индикаторный прибор на входе должен иметь класс точности не ниже 1,0;
переключатель на выходе усилителя должен обеспечивать постоянное короткое замыкание входной цепи, за исключением моментов калибровки и измерения.
1.2.4. Калибровочные резисторы, входящие в набор R, должны удовлетворять следующим требованиям:
номинальные значения сопротивлений резисторов должны перекрывать через 50—100 Ом весь диапазон значений от Г вых min ' mln ДО Гвых шах • тах, ГДЄ Гвыхтіп И ГВыхтах МИНИ- мальное и максимальное значения выходных сопротивлений проверяемых диодов в партии, Wmmin и Мп max — минимальное и максимальное значения их шумового отношения;
погрешность определения значений активных сопротивлений 7?кал резисторов должна быть в пределах ±1%;
значение индуктивного сопротивления на промежуточной частоте должно быть не более 0,01 Rk?
геометрические размеры резисторов должны обеспечивать их включение в измерительную диодную камеру XW вместо проверяемых диодов.
1.3. Проведение измерений
1.3.1. Замыкают накоротко вход усилителя А и отмечают показание его индикаторного прибора «кз. Изменяя усиление усили-
теля, рекомендуется устанавливать по индикаторному прибору целое число делений акз на одной трети шкалы прибора. Значение необходимо поддерживать плавной регулировкой усиления в течение всего периода измерений.
1.3.2. В измерительную диодную камеру XW вставляют калибровочный резистор из набора R, номинальное значение сопротивления которого близко К значению Гвых max • Л'ш max И ОТКрЫВаЮТ вход усилителя. Регулировкой входного контура усилителя добиваются максимального показания его индикаторного прибора. Поочередно вставляя в камеру XW остальные резисторы из набора, фиксируют показания си, аг, аз.. . ап Для каждого значения #кал.
1.3.3. Строят график зависимости а = ф(/?Кал)-
1.3.4. Режим измерения устанавливают в соответствии с п. 1.1.2.
1.3.5. В измерительную диодную камеру XW вставляют проверяемый диод, открывают вход усилителя и фиксируют показания ад. По графику а=ф(^Клг ) находят значение эквивалентного шумового сопротивления диода 7?шд, соответствующее показанию ад.
1.4. Обработка результатов
1.4.1. Шумовое отношение Nm в относительных единицах определяют по формуле
\Г = 2^ЦД..
1 *Ш 7
Г вых
где /?шд —'Эквивалентное шумовое сопротивление диода, Ом;
гвых — выходное сопротивление диода, Ом.
На частотах свыше 17,78 ГГц допускается измерение другими методами, при этом погрешность измерения не должна превышать указанную в п. 1.5.
1.5. Показатели точности измерений
1.5.1. Погрешность измерения шумового отношения в диапазоне частот от 0,3 до 37,5 ГГц не должна выходить за пределы ±20% с доверительной вероятностью 0,997; в диапазоне частот свыше 37,5 до 300 ГГц показатели точности измерения шумового отношения должны соответствовать установленным в стандартах или технических условиях на диоды конкретных типов.
1.5.2. Расчет показателей точности измерения шумового отношения приведен в обязательном приложении 2.
2.1. Принцип и режим измерения
2.1.1. Принцип измерения основан на сравнении мощности шума проверяемого диода, находящегося в заданном режиме с мощ-
ностью теплового шума резистора, сопротивление которого равно дифференциальному сопротивлению диода гДИф, значение которого определяют по ГОСТ 18986.1'4—75.
2.1.2. Режим измерения (значение постоянного прямого тока смещения, частота fmys и полоса частот Afw, в которой регистрируют уровень шума) должен соответствовать установленному в стандартах или технических условиях на диоды конкретных типов.
2.2. Аппаратура
2.2.1. Шумовое отношение следует измерять на установке, схема которой приведена на черт. 2.
X—контактное устройство с проверяемым диодом; R—
набор калибровочных резисторов; PR—измеритель со-
противления; £—распределительный блок; G—источник
постоянного тока смещения; А—усилитель
Черт. 2
2.2.2. Контактное устройство X, обеспечивающее подключение проверяемого диода, должно удовлетворять следующим требованиям:
/переходное сопротивление контактов должно быть не более 0,05 Ом;
экран контактного устройства должен обеспечивать отсутствие помех на выходном приборе усилителя А при его калибровке и проведении измерений.
2.2.3. Калибровочные резисторы, входящие в набор R, должны удовлетворять следующим требованиям:
номинальные значения сопротивлений резисторов должны перекрывать через 50—100 Ом весь диапазон значений от Гдиф mln ‘ Мд! min ДО ^диф max ' max, ГДЄ Гдиф min И Гдифтах — МИНИ- мальное и максимальное значения дифференциальных сопротивлений проверяемых ДИОДОВ в партии, Мп! min И Мп 1 max— мини- мальное и максимальное значения их шумового отношения;
погрешность определения значений активных сопротивлений 7?кла резисторов должна быть в пределах ±1%;
значение индуктивного сопротивления на частоте измерения /изм должно быть не 'более 0,01 /?кл8;
геометрические размеры резисторов должны обеспечивать их включение В контактное устройство X вместо (Проверяемых ДИО- ДОВ.
2.2.4. Схема PR измерения гДИф должна соответствовать требованиям ГОСТ 19656.8—74.
2.2.5. Распределительный блок Е, предназначенный для поочередного подключения проверяемого диода к усилителю Айк схеме измерения Гдиф, должен в любом подключении обеспечивать подачу прямого тока смещения на проверяемый диод от источника G.
2.2.6. Источник постоянного тока смещения G должен удовлетворять следующим требованиям:
должна (быть обеспечена плавная регулировка тока смещения от нулевого до заданного значения;
погрешность установления и поддержания тока смещения должна 'быть в пределах (±<10%;
стабильность тока смещения должна обеспечивать отсутствие помех на выходном приборе усилителя А при его калибровке и проведении измерений; при измерении Л\пі в низкочастотном диапазоне рекомендуется использование гальванических элементов.
2.2.7. Усилитель должен удовлетворять следующим требов
