Диоды полупроводниковые СВЧ смесительные. Метод измерения полного входного сопротивления

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

СОЮЗА ССР

ДИОДЫ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ СВЧ

СМЕСИТЕЛЬНЫЕ

МЕТОД ИЗМЕРЕНИЯ ПОЛНОГО ВХОДНОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ

ГОСТ 19656.12-76

Издание официальное

ИПК ИЗДАТЕЛЬСТВО СТАНДАРТОВ

Москва

УДК 621.382.2.029.6:621.317.33:006.354

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

ДИОДЫ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ СВЧ

СМЕСИТЕЛЬНЫЕ

Метод измерения полного входного сопротивления
Semiconductor UHF mixer diodes.
Measurement method of input impedance
Дата введения 01.07.77
Настоящий стандарт распространяется на смесительные СВЧ полупроводниковые диоды и устанавливает метод измерения полного входного сопротивления ZBX.
Общие требования при измерении и требования безопасности — по ГОСТ 19656.0.
Требования п. 1.2 настоящего стандарта являются обязательными, другие требования настоя­щего стандарта являются рекомендуемыми.
(Измененная редакция, Изм. № 1).

1. АППАРАТУРА

1.1. (Исключен, Изм. № 1).
1.2. Погрешность измерения активной R и реактивной X частей полного входного сопротив­ления рассчитывается в соответствии с приложением и находится в пределах:
) активной части (для X в > 4 мм, KC1U от 1,05 до2и ф от 10 до 360°) ± 10 %;
) реактивной части (для X в > 4 мм, KC1U от 1,3 до2и ф от10 до 360°) ± 50 %.
1.3. Структурная электрическая схема измерения полного входного сопротивления должна соответствовать указанной на чертеже.

Примечание. Допускается замена ИЛ и И измерителем полных сопротивлений.
Перепечатка воспрещена
© Издательство стандартов, 1976 © ИПК Издательство стандартов, 1998 Переиздание с Изменениями
1.4. Миллиамперметр постоянного тока mA должен иметь класс точности не хуже 1,0.
1.5. Сопротивление добавочного резистора Лдоб должно удовлетворять уравнению:
Лн+ Лдоб = ^пос (1)
где RBH — внутреннее сопротивление миллиамперметра;
Rnoc — сопротивление диода по постоянному току.
Погрешность установления требуемого значения суммарного сопротивления Rnoc не должна выходить за пределы ± 5%.
1.6. Абсолютная погрешность отсчета положения зонда измерительной линии не должна выходить за пределы ± 0,01 мм.
Примечание. Если шкала измерительной линии не обеспечивает указанной точности, то на линии должно быть установлено дополнительное отсчетное устройство с ценой деления 0,01 мм.
1.7. Значение СВЧ мощности или значение среднего выпрямленного тока, длина волны или частота, значения нагрузки по постоянному току устанавливаются в стандартах или другой техни­ческой документации, утвержденной в установленном порядке, на смесительные СВЧ диоды кон­кретных типов.

2. ПОДГОТОВКА И ПРОВЕДЕНИЕ ИЗМЕРЕНИЙ

2.1. Полное входное сопротивление СВЧ диода ZBX = R + ,/У определяют косвенным путем, измеряя коэффициент стоячей волны по напряжению Kc-[L-по ГОСТ 19656.1 и фазовый угол <р между условным концом измерительной линии и ближайшим к нему узлом напряженности электрического поля.
Измерение ZBX производится в плоскости подключения диодной камеры.
Примечание. Допускается измерение ZBX в плоскости включения диода.
2.2. Устанавливают заданный режим измерения. Настраивают зонд измерительной линии по максимальному показанию индикаторного прибора И.
2.3. К выходу измерительной линии присоединяют замыкатель. Определяют положение lr узла напряженности электрического поля в измерительной линии (условный конец линии) следующим образом:
) зонд измерительной линии медленно перемещают (в рабочей части ее шкалы) в направлении от замыкателя к генератору, и по ее шкале (или по шкале дополнительного отсчетного устройства) отмечают четыре (или шесть) положений зонда для двух (или трех) попарно одинаковых показаний индикаторного прибора И вблизи узла напряженности;
) вычисляют средние арифметические значения каждой пары положений зонда, соответст­вующие одинаковым показаниям прибора И;
) вычисляют lr как среднее арифметическое значений, вычисленных по п. 2.3б.
Примечание. При измерении ZBX в плоскости включения диода положение 1\ определяют при включении в ДК замыкателя, конструкция которого должна указываться в технической документации, утвержденной в установленном порядке, на конкретный тип диодов.
2.4. Определяют положение l2 соседнего с lr узла напряженности электрического поля, повто­ряя операции, указанные вп. 2.3.
2.5. Присоединяют к измерительной линии вместо замыкателя измерительную диодную камеру ДК и помещают в нее измеряемый диод.
2.6. Определяют положение l3 минимума напряженности электрического поля в измеритель­ной линии ближайшего к lx (М < |).
2.7. Измеряют коэффициент стоячей волны по напряжению Ксти в соответствии с ГОСТ 19656.1.

3. ОБРАБОТКАРЕЗУЛЬТАТОВ

3.1. Определяют длину волны Хв в измерительной линии
^в = Ж—І2І . (2)
3.2. Вычисляют фазовый угол в градусах (с учетом знака) по формуле
3.3.
^ = ■^14-/11 = ^14/1,
Лв Лв
где ф >0, если /з смещено относительно /1 в сторону генератора и ф <0, если — в сторону нагрузки.
3.4. Вычисляют отношение

3.5. Вычисляют 7вх по формуле (в относительных единицах)

Примечание. Допускается определять ZBX с помощью круговой диаграммы полных сопротивлений. Для этого по внешней окружности диаграммы (в полярных координатах) откладывают значение а от ее верхней точки в направлении «к нагрузке» (при ф > 0) или — «к генератору» (при ф < 0). Проводят радиус из центра диаграммы в полученную точку окружности. Определяют точку пересечения радиуса с окружностью постоян­ного Кти , измеренного по п. 2.7. По координатной сетке диаграммы определяют R и X (в относительных единицах), соответствующие этой точке.
3.6. При измерении ZBX на коаксиальной измерительной линии его значение может быть получено умножением значения в относительных единицах на волновое сопротивление линии.

РАСЧЕТ ОСНОВНОЙ ПОГРЕШНОСТИ СРЕДСТВА ИЗМЕРЕНИЙ

ПОЛНОГО ВХОДНОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ

1. Активная R и реактивная А части полного входного сопротивления ZBX имеют вид:
2. R = ~^ Ky'V ■ 2 ,
К^иcos2 9 + sin2 9
f=1 K 1 ' " .
2 K' , cos2 9 + sin2 9
.-г .-г , /.x 2 2п
Примечание. При расчетах в формулах (1) и (2) вместо 9 принимать р/, где р = —— , I = /3 — /j.
Хв
3. После нахождения полных дифференциалов выражений (1) и (2), проведения преобразований и замены дифференциалов приращениями получаем:
AR = .. - .’''-■/. А K . в K n 2 ■/ А / А AK . В А
R Ki-pcos2p/+sin2p/ KctV KTVcos2p/ + sin2p/ / KctV /
AA_ 2 ^jiV AKctV e/ KtU- 1) sin 2e/ А / f. AKctV в А /
A = (A^-1)(KTtfCos2p/+sin2p/) ' KctV + KTVcos2p/+sin2p/ ' / KctV / '
4. Искомая погрешность 8д равна
8, ± ^)))2 + (В))2 ,
где 8К — погрешность, вызванная неточностью определения KCTp, составляющая (в пределах измерения KCI,- 1,05 +2) ± 10 %;
8/ — погрешность определения смещения минимума по измерительной линии (/ = /j—/3) с учетом измерения положений каждого минимума и абсолютной погрешности отсчета А/положения зонда, равной ± 0,01 мм, имеем относительную погрешность
s ід- л)4 АI 0,0093
Поскольку 8/ может возрастать до бесконечности с уменьшением /, то (с учетом А/ < ± 0,01 мм) принимаем ограничения:
Хв > 4 мм; 1 > 0,11 мм (9 > 10°)
Получаем 8/= ^^д3 = 0,085 или 8/= ±8,5 %.
Коэффициенты влияния А и В изменяются в зависимости от значений KCTy и 9, их конкретные значения приведены в таблице.
/
в/(9)
Коэффициент влияния

А
С
В

Kct^=2
KctU= 1,05
Kct^=2
KctU= 1,3

0
0
1
1
0,67
2,86
0
Хв/8
п/4
0,6
0,51
1,51
3,6
0,942
Хв/4
п/2
1
1
2,66
4,86
0
3/8 ■ Хв
3/4п
0,6
0,51
1,07
3,6
0,942
Хв/2
п
1
1
0,67
2,86
0

Для наихудшего случая (при Хв > 4 мм; 9 > 10°; 1,05 < KCTp < 2) получаем 8,, = ± ___(0,6'10)2 + (0,942 ■ 8,5)2 % = ± 10 %.
5. Искомая погрешность 8Л. равна
8Х = ± л((С- 8К)2+ (В- S— .
Коэффициент влияния С в сильной степени зависит от ф и Кс{у
2 „ 2^
КГиС^--К2^
К стП 1 ф Д К стГ 1
При Ксту ^ 1 С ^ ~, поэтому принимаем ограничение Ксту >1,3. Изменения С от ф и Ксту приведены в таблице.
Для наихудшего случая (при kt, > 4 мм, ф > 10° Ксту> 1,3) получаем
S = ±\/(4,68-10)2 = ± 46,8 %,
п
при Ф = 2 .

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ

1 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета стандартов Совета Министров сССр от ІЗ мая 1976 г. № 1176
Изменение № 1 принято Межгосударственным Советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол № З от 18.02.9З)
За принятие проголосовали
Наименование государства
Наименование национального органа по стандартизации
Азербайджанская Республика Республика Армения Республика Белоруссия Грузия
Республика Казахстан Республика Молдова Российская Федерация Туркменистан
Республика Узбекистан Украина
Азгосстандарт
Армгосстандарт
Госстандарт Белоруссии
Грузстандарт
Госстандарт Республики Казахстан
Молдовастандарт
Госстандарт России
Главная государственная инспекция Туркменистана
Узгосстандарт
Госстандарт Украины

2. ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

3. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ

Обозначение НТД, на который дана ссылка

ГОСТ 19656.0-74

ГОСТ 19656.1-74

4. Ограничение срока действия снято по протоколу Межгосударственного Совета по стандартизации, метрологии и сертификации (ИУС 2—9З)
5. ПЕРЕИЗДАНИЕ (февраль 1998 г.) с Изменением № 1, утвержденным в июле 1995 г. (ИУС 10—95)
Редактор Л.В.Афанасенко
Технический редактор В.Н.Прусакова
Корректор В.Е.Нестерова
Компьютерная верстка А.Н.Золотаревой
Изд. лиц. № 021007 от 10.08.95. Сдано в набор 24.02.98. Подписано в печать 25.03.98. Усл.печ.л. 0,93. Уч.-изд.л. 0,50.
Тираж 132 экз. С/Д 4480. Зак. 145.
ИПК Издательство стандартов, 107076, Москва, Колодезный пер., 14.
Набрано в Издательстве на ПЭВМ
Филиал ИПК Издательство стандартов — тип. “Московский печатник”, Москва, Лялин пер., 6
Плр № 080102