-32300: transport error - HTTP status code was not 200
СССР
Государственный стандарт от 11 сентября 1979 года № ГОСТ 19656.9-79
ГОСТ 19656.9-79 Диоды полупроводниковые СВЧ параметрические и умножительные. Методы измерения постоянной и предельной частоты
- Принят
- Государственным комитетом СССР по стандартам
11 сентября 1979 года
ГОСТ 19656.9-79
Группа Э29
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР
ДИОДЫ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ СВЧ ПАРАМЕТРИЧЕСКИЕ И УМНОЖИТЕЛЬНЫЕ
Методы измерения постоянной времени и предельной частоты
Semiconductor microwave varactors and multiplier diodes.
Methods of measuring time constant and limiting frequency
Дата введения 1981-01-01
Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 11 сентября 1979 г. N 3457 срок введения установлен с 01.01.81
Проверен в 1985 г. Постановлением Госстандарта СССР от 20.12.85 N 4271 срок действия продлен до 01.01.91**
ВЗАМЕН ГОСТ 19656.9-74
* ПЕРЕИЗДАНИЕ. Апрель 1988 г
Настоящий стандарт распространяется на полупроводниковые СВЧ параметрические и умножительные диоды (далее - диоды) и устанавливает следующие методы измерения постоянной времени и предельной частоты: , :
метод четырехполюсника;
метод последовательного резонанса диода;
резонаторный метод.
Методы измерения постоянной времени и предельной частоты диода учитывают потери в измерительной диодной камере.
Общие условия должны соответствовать ГОСТ 19656.0-74.
якорь
1.МЕТОД ЧЕТЫРЕХПОЛЮСНИКА
1.1.Принцип и условия измерений
1.1.1.Постоянная времени или предельная частота диода должна определяться из измерения входного комплексного сопротивления измерительной камеры с включенным диодом с учетом коэффициентов пассивного линейного четырехполюсника, которые находят с помощью эквивалентного холостого хода (XX) и короткого замыкания (КЗ).
1.1.2.СВЧ-мощность , частота измерений , напряжение смещения , при которых производят измерения, должны приводиться в стандартах и технических условиях на диоды конкретных типов.
1.2.Аппаратура
1.2.1.Измерения следует производить на установке, электрическая структурная схема которой приведена на черт.1.
- генератор СВЧ мощности; - ферритовый вентиль; - переменный аттенюатор;
- измерительная линия; - измерительный усилитель; - измерительная камера;
- источник напряжения смещения (варианты I, II подачи напряжения смещения
определяются конструкцией измерительной камеры)
Черт.1
1.2.2.Эквивалентом XX является корпус диода, в котором полупроводниковая структура не подсоединена к выводу диода или отсутствует.
Эквивалентом КЗ является корпус диода, в котором осуществлено короткое замыкание в месте установки полупроводниковой структуры без изменения внутренней геометрии корпуса.
Эквиваленты XX и КЗ выполняются в соответствии со стандартами и техническими условиями на диоды конкретных типов.
1.2.3.Измерительная линия должна иметь абсолютную погрешность отсчета положения зонда не более 0,001, где - длина волны в линии передачи, в мм, на которой производят измерение.
1.2.4.Источник напряжения смещения должен удовлетворять следующим требованиям:
обеспечивать плавную установку и поддержание заданного напряжения смещения с погрешностью в пределах ±2%;
коэффициент пульсации напряжения смещения при токе нагрузки до 10 мА не должен превышать 0,1%.
1.2.5.Измерительный усилитель должен иметь чувствительность по напряжению не более 10 мкВ.
1.2.6.Измерительная камера в зависимости от диапазона частот должна обеспечивать коэффициент стоячей волны по напряжению () с эквивалентами XX и КЗ:
| | | | |
| | диапазон частот измерения, ГГц | , не менее | |
| | 40-80 | 20 | |
| | 20-40 | 30 | |
| | 10-20 | 50 | |
| | 5-10 | 80 | |
| | менее 5 | 100 | |
камеры с измеряемым диодом не менее 1,2 при заданном напряжении смещения.
Измерение производят методом удвоенного минимума в соответствии с рекомендуемым приложением 1.
1.3.Подготовка и проведение измерений
1.3.1.Устанавливают заданный режим измерений по частоте и мощности .
1.3.2.Находят положение минимума стоячей волны с эквивалентом XX - в мм и измеряют .
Находят положение плоскости отсчета , в мм, по формуле
. (1)
1.3.3.Находят положение минимума стоячей волны с эквивалентом КЗ, ближайшее к плоскости отсчета, и измеряют расстояние до плоскости отсчета , в мм, и .
Определяют угол сдвига минимума стоячей волны по напряжению относительно плоскости отсчета при напряжении
,
где , мм.
Если 45°, то проводят дополнительные измерения при , при котором 45°.
1.4.Обработка результатов
1.4.1.Определяют постоянную времени диода в секундах по одной из формул:
при
45°
, (2)
где - частота измерений, Гц;
- расчетная величина, определяемая по формуле
; (3)
при 45°80°
45°
, (4)
где , - коэффициенты стоячей волны по напряжению при напряжении смещения , соответственно;
, - расстояния от плоскости отсчета до положения минимума стоячей волны по напряжению при и соответственно, мм;
при 80° и 45°
, (5)
где - отношение емкостей перехода при смещении и соответственно;
, - емкость перехода при смещении и , измеренная по ГОСТ 18986.4-73, Ф;
и - приводят в стандартах или технических условиях на диоды конкретных типов.
1.4.2.Предельную частоту диода в Гц определяют по формуле
. (6)
1.5.Погрешность измерения постоянной времени и предельной частоты должна быть в пределах ±15% с доверительной вероятностью *=0,997 и определяется по формулам (1) и (2) справочного приложения 2.
якорь
2.МЕТОД ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОГО РЕЗОНАНСА ДИОДА
2.1.Принцип и условия измерений
2.1.1.Постоянная времени или предельная частота на частоте последовательного резонанса диода должна определяться:
измерением частот и амплитудно-частотной характеристики измерительной камеры с диодом, на которых мощность в А раз больше, чем на резонансной частоте;
измерением ослабления измерительной камеры с диодом на резонансной частоте и измерением ослабления измерительной камеры без диода на той же частоте.
2.1.2.СВЧ-мощность , частота измерений , напряжение смещения , при которых производят измерения, должны приводиться в стандартах или технических условиях на диоды конкретных типов.
2.2.Аппаратура
2.2.1.Измерения следует производить на установке, электрическая структурная схема которой приведена на черт.2.
ГКЧ - генератор качающейся частоты; ИУ - индикаторное устройство; НО1, НО2, НО3 - направленные ответвители;
АФ - фиксированный аттенюатор; Ч - частотомер; АП - переменный аттенюатор; ИК - измерительная камера;
ИС - источник напряжения смещения; СН - согласованная нагрузка
Черт.2
2.2.2.Генератор ГКЧ и индикаторное устройство ИУ, входящие в состав автоматического измерителя , и ослабления, должны удовлетворять требованиям нормативно-технической документации, утвержденной в установленном порядке Госстандартом СССР.
2.2.3.Погрешность измерения частоты частотомером Ч должна быть в пределах ±0,01% - при измерении полосы частот , и не более 0,5% - при измерении ослабления Т.
2.2.4.Направленные ответвители HO1, HO2, НО3 должны отвечать следующим требованиям:
направленность не менее 25 дБ;
переходное ослабление должно быть в пределах 10-30 дБ;
входа и выхода не более 1,15.
2.2.5.Аттенюатор АФ должен иметь ослабление в пределах 5-10 дБ и не более 1,2.
2.2.6.Переменный аттенюатор АП должен иметь пределы изменения ослабления 0-40 дБ с погрешностью установки ослабления (0,15±0,005), где - вводимое ослабление, в дБ, аттенюатора не более 1,25.
2.2.7.Источник напряжения смещения ИС должен удовлетворять требованиям п.1.2.3.
2.2.8.Согласованная нагрузка СН должна иметь не более 1,1 в полосе резонансных частот измеряемых диодов.
2.2.9.Измерительная камера ИС при измерении полосы частот должна удовлетворять следующим требованиям:
высота волновода в плоскости включения измеряемого диода должна быть равна высоте корпуса диода. В случае коаксиальной линии расстояние между внутренним и внешним проводниками должно быть равно высоте корпуса диода;
камеры в полосе резонансных частот должен быть не более 1,2;
камера должна обеспечивать подачу на диод постоянного напряжения смещения;
значение измеряемого сигнала на частоте последовательного резонанса должно превышать уровень помех не менее чем на 3 дБ;
ослабление камеры с диодом на частоте последовательного резонанса должно быть не менее 6 дБ.
2.2.10.Измерительная камера ИК при измерении ослабления должна удовлетворять следующим требованиям:
камера в плоскости включения диода должна иметь волновое сопротивление , которое указывается в стандартах или технических условиях на измерительную установку;
камера должна иметь элементы настройки, позволяющие осуществить последовательный резонанс камеры с диодом и без диода на частоте , заданной в стандартах или технических условиях на диоды конкретных типов;
камеры на частоте - не более 1,06 при условиях, исключающих влияние элементов настройки.
Камера должна обеспечивать выполнение условия
.
2.3.Подготовка и проведение измерений
2.3.1.Устанавливают заданный режим измерений по мощности и частоте.
2.3.2.Калибруют генератор качающейся частоты и индикаторное устройство по ослаблению в соответствии с нормативно-технической документацией.
2.3.3.Устанавливают в измерительную камеру диод и подают напряжение смещения . Настраивают генератор качающейся частоты на резонансную частоту.
2.3.4.При измерении полосы частот расстраивают генератор в режиме ручной перестройки частоты в сторону верхних частот и измеряют частоту на которой мощность на выходе измерительной камеры измеряется в раз по сравнению с мощностью в минимуме резонансной характеристики. Аналогично при расстройке в сторону нижних частот измеряют частоту . Уровень отсчитывают по индикаторному устройству или аттенюатору АП.
2.3.5.При измерении ослабления настраивают измерительную камеру с диодом в резонанс на частоте и измеряют ослабление в минимуме резонансной характеристики. Извлекают диод из камеры и настраивают измерительную камеру без диода в резонанс на частоте и измеряют ослабление в минимуме резонансной характеристики.
2.4.Обработка результатов
2.4.1.Предельную частоту , в Гц, при измерении по п.2.3.4 определяют по формуле
, (7)
где , - измеренные частоты, Гц;
- уровень, показывающий, во сколько раз изменена мощность на выходе измерительной камеры при расстройке генератора до частот и по сравнению с мощностью на частоте последовательного резонанса диода.
2.4.2.Предельную частоту при измерении по п.2.3.5 определяют по формуле
, (8)
где - волновое сопротивление камеры в плоскости включения диода, Ом;
- емкость перехода диода при заданном напряжении смещения, измеренная по ГОСТ 18986.4-73, Ф;
- конструктивная емкость диода указывается в стандартах или технических условиях на диоды конкретных типов, Ф;
- последовательная индуктивность диода указывается в стандартах или технических условиях на диоды конкретных типов, Гн;
, - ослабления, измеренные по п.2.3.4, в разах;
- частота измерения, заданная в стандартах или технических условиях на диоды конкретных типов, Гц.
2.4.3.Постоянную времени , в секундах, определяют по формуле
. (9)
2.5.Погрешность измерения постоянной времени и предельной частоты должна быть в пределах ±15% с доверительной вероятностью 0,997 и определяется по формулам (3), (4) справочного приложения 2.
якорь
3.РЕЗОНАТОРНЫЙ МЕТОД
3.1.Принцип и условия измерений
3.1.Постоянную времени или предельную частоту диода следует определять измерением резонансной частоты камеры с диодом , частот и , на которых мощность на выходе камеры изменяется в раз по сравнению с мощностью на частоте резонанса.
3.1.2.СВЧ-мощность , диапазон резонансных частот, напряжение смещения , при которых производят измерения, должны приводиться в стандартах или технических условиях на диоды конкретных типов.
3.1.3.Частота измерений должна удовлетворять условиям
; ; ,
где - резонансная частота измерительной камеры с диодом, Гц;
- резонансная частота измерительной камеры без диода, Гц;
- частота последовательного резонанса, Гц;
- скорость света, мм/с;
- высота корпуса диода, мм.
3.2.Аппаратура
3.2.1.Измерения следует производить на установке, электрическая структурная схема которой приведена на черт.3.
ГКЧ - генератор качающейся частоты; ИУ - индикаторное устройство; НО1, НО2 - направленные ответвители;
АФ - фиксированный аттенюатор; Ч - частотомер; АП - переменный аттенюатор; ИК - измерительная камера;
ИС - источник напряжения смещения; ДС - детекторная секция
Черт.3
3.2.2.Элементы структурной схемы должны удовлетворять требованиям пп.2.2.2-2.2.7.
3.2.3.Детекторная секция ДС должна иметь не более 2 в диапазоне рабочих частот.
3.2.4.Измерительная камера ИК должна удовлетворять следующим требованиям:
обеспечивать подачу на диод постоянного напряжения смещения;
высота промежутка, в который помещают диод, должна быть равна высоте корпуса диода;
полоса пропускания камеры с диодом должна более чем в 3 раза превышать полосу пропускания камеры без диода, настроенной на ту же резонансную частоту с помощью подстроечных элементов;
значение измеряемого сигнала на резонансной частоте должно превышать уровень помех не менее чем на 3 дБ.
3.3.Подготовка и проведение измерений
3.3.1.Устанавливают заданный режим измерений по мощности и частоте.
3.3.2.Калибруют генератор качающейся частоты и индикаторное устройство по ослаблению. Конкретный порядок калибровки должен приводиться в стандартах или технических условиях на измерительную установку.
3.3.3.Устанавливают в измерительную камеру диод и подают напряжение смещения .
Настраивают генератор качающейся частоты на резонансную частоту и измеряют частоту .
Расстраивают генератор качающейся частоты в сторону верхних частот и измеряют частоту , на которой мощность на выходе измерительной камеры изменяется в раз по сравнению с мощностью на резонансной частоте камеры с диодом. Аналогично при расстройке генератора качающейся частоты в сторону нижних частот измеряют частоту . Значение отсчитывают по индикаторному устройству и аттенюатору АП. Определяют полосу частот в Гц по формуле
.
3.4.Обработка результатов
3.4.1.Предельную частоту диода в Гц определяют по формуле
, (10)
где - резонансная частота камеры без диода определяется при аттестации измерительной камеры, Гц;
- последовательная индуктивность диода указывается в стандартах или технических условиях на диоды конкретных типов, Гн;
- конструктивная емкость диода указывается в стандартах и технических условиях на диоды конкретных типов, Ф;
- емкость перехода диода при заданном напряжении смещения измеряется по ГОСТ 18986.4-73, Ф;
- полоса частот измерительной камеры без диода, настроенной на частоту с помощью подстроечных элементов. Определение в Гц производится методом, аналогичным изложенному в п.3.3.3.
3.4.2.Постоянную времени диода определяют в соответствии с п.2.4.3.
3.5.Показатели точности измерения
3.5.1.Погрешность измерения постоянной времени и предельной частоты должна быть в пределах ±15% с доверительной вероятностью 0,997 и определяется по формуле (5) справочного приложения 2.
якорь