ГОСТ 8.334-78
Группа Т88.7
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР
Государственная система обеспечения единства измерений
ИЗМЕРИТЕЛИ КОЭФФИЦИЕНТА ШУМА ТРАНЗИСТОРОВ
И ПРИЕМНИКОВ СВЧ ДИАПАЗОНА
Методы и средства поверки
State system for ensuring the uniformity of measurements.
Noise Figure Meters of UHF Transistors and Receivers.
Methods and means of verifications
РАЗРАБОТАН Государственным комитетом СССР по стандартам (Госстандарт)
ИСПОЛНИТЕЛЬ
В.В.Медведев
ВНЕСЕН Государственным комитетом СССР по стандартам
Член Госстандарта В.И.Кипаренко
УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 22 декабря 1978 года N 3411
Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 22 декабря 1978 года N 3411 срок введения установлен
в части поверки в диапазоне частот 0,002-12,05 ГГц с 01.01.81
в части поверки в диапазоне частот 12,05-37,5 ГГц с 01.01.83
ВЗАМЕН МУ 323
Настоящий стандарт распространяется на измерители коэффициента шума транзисторов и приемников (далее - ИКШ), измеряющие коэффициент шума в диапазоне частот 0,002-37,5 ГГц, вида Х5 по ГОСТ 15094-69 и устанавливает методы и средства их первичной и периодической поверок.
Стандарт полностью соответствует Публикации МЭК 147-2С.
1. ОПЕРАЦИИ ПОВЕРКИ
1.1. При проведении поверки должны быть выполнены следующие операции:
внешний осмотр (п.4.1);
проверка коэффициента шума приемника (п.4.2);
проверка нестабильности коэффициента усиления измерительного канала ИКШ и нестабильности компенсации собственных шумов (п.4.3);
проверка полосы пропускания частот (п.4.4);
проверка минимального эффективного значения сигнала и отношения сигнала к шуму (п.4.5);
определение метрологических параметров (п.4.6);
определение погрешности из-за нелинейности блока индикатора (п.4.6.1);
определение погрешности измерения коэффициента усиления СВЧ усилителей (п.4.6.2);
определение погрешности импульсного режима комплекта ИКШ (п.4.6.3);
определение суммарной погрешности поверки комплекта ИКШ (п.4.6.4);
определение суммарной погрешности поверенного комплекта ИКШ (п.4.6.5).
2. СРЕДСТВА ПОВЕРКИ
2.1. При проведении поверки ИКШ следует применять средства, указанные в таблице.
Средства поверки | Нормативно-технические характеристики | ||
Измеритель частотных характеристик типа X1-42 | Диапазон частот 0,5-1000 МГц | ||
Генератор стандартных сигналов типов: | Диапазон частот, МГц: | ||
Г4-102А | 0,1-50 | ||
Г4-107 | 12,5-400 | ||
Высокочастотный генератор сигналов типов: | Диапазон частот, ГГц: | ||
Г4-76А | 0,4-1,18 | ||
Г4-90 | 16,65-25,86 | ||
Г4-91 | 25,86-37,5 | ||
Г4-96 | 3-5 | ||
Г4-125 | 7-9 | ||
Г4-114 | 17,44-25,86 | ||
Г4-115 | 25,86-37,5 | ||
Предельный аттенюатор Я5Х-261 из комплекта установки для градуировки генераторов шума типа Г1-2 | Частота измерения 2 и 60 МГц, погрешность ±0,05 дБ, динамический диапазон 0-40 дБ | ||
Блок преобразователя из комплекта установок типов: | Диапазон частот, ГГц: | Коэффициент шума отн. ед., не более: | |
Г1-2 | 0,04-4 | 15 | |
Г1-4 | 0,03-0,5 | 20 | |
Г1-5 | 3,86-5,96 | 25 | |
Г1-6 | 5,35-8,15 | 25 | |
Г1-7 | 8,12-12,4 | 25 | |
Г1-8 | 12,05-17,44 | 50 | |
Г1-9 | 17,44-25,86 | 120 | |
Г1-10 | 25,86-37,5 | 120 | |
Трансформатор полных сопротивлений из комплекта установок типов: | Диапазон частот, ГГц: | ||
Г1-2 Г1-4 | 0,4-4 0,03-0,05 | (волновое сопротивление 50 Ом) | |
Г1-5 | 3,86-5,96 | ||
Г1-6 | 5,35-8,15 | ||
Г1-7 | 8,15-12,44 | ||
Г1-8 | 12,05-17,44 | ||
Г1-9 | 17,44-25,86 | ||
Г1-10 | 25,86-37,5 | ||
Панорамный измеритель | Диапазон частот, ГГц: | ||
Р2-42 | 3,86-5,96 | ||
Р2-43 | 5,55-8,3 | ||
Р2-45 | 8,15-12,42 | ||
Р2-32 | 11,71-17,4 | ||
Р2-67 | 17,44-25,86 | ||
Р2-65 | 26,86-37,5 |
2.2. Допускается использовать вновь разработанные или находящиеся в применении средства поверки, прошедшие метрологическую аттестацию в органах государственной метрологической службы и удовлетворяющие по точности требованиям настоящего стандарта.
3. УСЛОВИЯ ПОВЕРКИ И ПОДГОТОВКА К НЕЙ
3.1. При поверке ИКШ должны быть соблюдены условия по ГОСТ 22261-76:
температура окружающего воздуха 20±5 °C;
относительная влажность воздуха 65±15%;
атмосферное давление 100±4 кПа (750±30 мм рт.ст.);
напряжение питающей сети 220±4,4 В с частотой 50 Гц.
3.2. Перед началом поверки ИКШ необходимо прогреть в течение времени, указанного в нормативно-технической документации на поверяемый ИКШ.
Поверку ИКШ допускается начинать через 5 мин после его включения.
3.3. Перед началом поверки средства поверки должны находиться в рабочем состоянии в соответствии с их технической документацией.
3.4. При поверке должны быть соблюдены требования ГОСТ 12.2.007.0-75 - ГОСТ 12.0.007.2-75.
4. ПРОВЕДЕНИЕ ПОВЕРКИ
4.1. Внешний осмотр
4.1.1. При внешнем осмотре проверяют:
комплектность прибора;
исправность органов управления;
чистоту гнезд, разъемов и клемм;
состояние соединительных проводов, кабелей, переходников;
состояние лакокрасочных покрытий и четкость маркировки;
отсутствие отсоединившихся или слабо закрепленных элементов и деталей (определяют на слух при наклонах прибора);
отсутствие механических повреждений, препятствующих или затрудняющих работу с прибором.
4.1.2. ИКШ, у которого выявлен любой из дефектов по п.4.1.1, бракуют.
4.2. Проверка коэффициента шума прибора
Измеряют коэффициент шума на 4-5 частотах, равномерно распределенных в диапазоне частот. Результаты прямого измерения сравнивают с результатом измерения коэффициента шума контрольным способом двух отсчетов на одной из частот. Действительное значение коэффициента шума
где
Коэффициент шума прибора и отклонение его значения, полученного прямым измерением, от действительного не должны превышать значений, указанных в нормативно-технической документации на поверяемый прибор.
4.3. Проверка нестабильности коэффициента усиления измерительного канала ИКШ и нестабильности компенсации собственных шумов
4.3.1. Блок индикатора ИКШ подготовляют к работе в режиме, указанном в технической документации на прибор. Измеряют нестабильность коэффициента усиления в режимах автоматической и ручной регулировок усиления и нестабильность компенсации собственных шумов прибора.
Блок индикатора переводят в режим калибровки. Стрелку выходного прибора блока ручной автоматической регулировки усиления устанавливают на риске
Нестабильность калибровки в режиме ручной регулировки усиления
где
4.3.2. Нестабильность компенсации собственных шумов прибора определяют на блоке индикатора ИКШ, включенном в режим измерения. На выходном приборе ручной регулировкой усиления устанавливают стрелку на риске
4.3.3. Результаты измерений считают удовлетворительными, если значения нестабильности усиления и компенсации не превышают значений, указанных в технической документации на прибор.
Для блока Я8Х-263:
в режиме автоматической регулировки усиления
в режиме ручной регулировки усиления
при компенсации собственных шумов
Если измеренные значения превышают указанные, прибор бракуют.
Примечание. При измерениях случайные резкие кратковременные выбросы показаний выходного прибора блока индикатора с последующим возвращением стрелки в положение, близкое к первоначальному, связанные с возможными электромагнитными помехами, не учитывают.
4.4. Проверка полосы пропускания частот
Полосу пропускания частот проверяют при помощи измерителя частотных характеристик вида X1 в соответствии с методикой, изложенной в нормативно-технической документации на поверяемый прибор.
Приборы, полоса пропускания которых отличается от указанной в нормативно-технической документации, бракуют.
4.5. Проверка минимального эффективного значения сигнала и отношения сигнала к шуму
Минимальное эффективное значение сигнала, необходимое для полного отклонения стрелки выходного прибора блока индикатора, и отношение сигнала к шуму проверяют в соответствии с нормативно-технической документацией на блок индикатора. Прибор бракуют, если значение параметра менее допускаемой нормы, указанной в нормативно-технической документации на блок индикатора.
4.6. Определение метрологических параметров
4.6.1. Определение погрешности из-за нелинейности блока индикатора
Погрешность из-за нелинейности блока индикатора определяют методом замещения на промежуточной частоте, подсоединяя на вход блока через аттестованный предельный аттенюатор генератор стандартных сигналов. При этом сравнивают изменение отсчета по аттенюатору с изменением показаний проверяемого блока. Источником сигнала в случае применения аттенюатора Я5Х-261 является встроенный в него генератор промежуточной частоты.
Погрешность из-за нелинейности тракта промежуточной частоты блока индикатора поверяемого ИКШ, в состав которого входит газоразрядный генератор шума (включая квадратичный детектор и низкочастотный делитель),
где
Нелинейность низкочастотного тракта блока индикатора в децибелах в пределах одной шкалы определяют по формуле
Для ИКШ, в состав которого входит генератор шума на лавинопролетном диоде, погрешность из-за нелинейности тракта промежуточной частоты
Измерения проводят не менее пяти раз. Среднее значение
Примечания:
1. Значения
2. Уровень сигнала на входе поверяемого блока индикатора ИКШ и усиление в его измерительном канале необходимо выбрать так, чтобы на шкале 100 отн. ед. наблюдать отклонение стрелки выходного прибора на всю шкалу.
При включении генератора промежуточной частоты и переходе на шкалу 2,5 отн. ед. стрелка под воздействием собственных шумов блока индикатора не должна отклоняться от нулевого деления.
Суммарную погрешность для шкал
Значения
Значения
Для унифицированного блока индикатора Я8Х-263:
Значения
где
(11)
где
4.6.2. Определение погрешности измерения коэффициента усиления СВЧ усилителей
Погрешность измерения коэффициента усиления СВЧ усилителей определяют по п.4.6.1 с учетом специфики измерения параметра поверяемым прибором.
Погрешность не должна превышать значений, указанных в нормативно-технической документации на поверяемый прибор.
4.6.3. Определение погрешности импульсного режима комплекта ИКШ
Погрешность импульсного режима комплекта ИКШ при прямом измерении возникает за счет:
взаимодействия блоков комплекта ИКШ;
различия коэффициентов передачи блока индикатора в режимах калибровки и измерения;
отличия СПМШ импульсного режима рабочего генератора от значения СПМШ непрерывного режима генерации;
послесвечения генератора шума в измеряемый уровень коэффициента шума.
Погрешность импульсного режима определяют сравнением результатов измерения коэффициента шума прямым измерением и контрольным способом двух отсчетов. Значение коэффициента шума вычисляют по формуле (1). Погрешность импульсного режима поверяемого ИКШ
где
При измерении значения
Значение
Суммарную погрешность импульсного режима для динамического диапазона поверяемого ИКШ
где
Для измерителя, в состав которого входит генератор шума на вакуумном или полупроводниковом диоде, погрешность импульсного режима подсчитывают по формуле (12), принимая значение
Примечание. Значение
Для уменьшения влияния нестабильности приемника и измерителя прямое измерение и измерение контрольным способом двух отсчетов проводят поочередно. Число измерений каждым способом
Среднее квадратическое отклонение результата измерения
Погрешность определения значения
Примечание. При расчете по формуле (16) используют измеренные значения
Погрешность импульсного режима комплекта ИКШ в любой точке динамического диапазона не должна превышать 5%.
4.6.4. Определение суммарной погрешности поверки комплекта ИКШ
Суммарную погрешность поверки комплекта ИКШ, в состав которого входит газоразрядный генератор, определяют с доверительной вероятностью 0,997 по формуле
где
Примечание. Потери в тракте измеряют любым из известных методов, включая и метод измерения оптимального значения коэффициента шума приемника ИКШ с попеременным исключением участка тракта.
Для измерителя, в состав которого входит генератор шума на вакуумном или полупроводниковом диоде, суммарную погрешность поверки комплекта ИКШ
4.6.5. Определение суммарной погрешности поверенного комплекта ИКШ с учетом погрешности поверки в процентах определяют по формуле
где
Примечания:
1. При необходимости увеличения точности измерения коэффициента шума следует вводить поправку к уровню СПМШ генератора шума на величину потерь в тракте; в формуле (17) в этом случае составляющую
2. Точность измерения коэффициента шума может быть повышена, если погрешность импульсного режима для каждой из шкал учитывают введением соответствующей поправки.
Поскольку составляющие погрешности
Прибор бракуют, если частные составляющие превышают нормы, а значение
5. ОФОРМЛЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ПОВЕРКИ
5.1. Положительные результаты государственной первичной и периодической поверок оформляют выдачей свидетельства по форме, установленной Госстандартом, с указанием на оборотной стороне свидетельства результатов поверки. Форма записи результатов поверки приведена в обязательном приложении 1.
5.2. Положительные результаты ведомственной первичной и периодической поверок оформляют в порядке, установленном ведомственной метрологической службой.
5.3. ИКШ, не удовлетворяющие требованиям настоящего стандарта, бракуют и на них выдают справку о запрещении применения.
ПРИЛОЖЕНИЕ 1
Обязательное
ФОРМА ОБОРОТНОЙ СТОРОНЫ СВИДЕТЕЛЬСТВА О ГОСУДАРСТВЕННОЙ ПОВЕРКЕ
Пример заполнения таблиц для измерителя типа Х5-12
Таблица 1
Шкала измери- | Составляющие суммарной погрешности | Примечание | |||||||
100 | - | 1,5 | 1,5 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | 6,4 | Значение |
50 | |||||||||
25 | |||||||||
10 | 1,5 | 1,5 | 6,5 | ||||||
5 | 0,25 | 1,75 | 2,0 | 2,3 | 6,8 | ||||
2,5 | 0,5 | 2,0 | 3,0 | 4,2 | 7,6 |
Таблица 2
Частота, ГГц | 0,4 | 0,8 | 1,0 | 2,25 | 3,6 | 4,0 |
СПМШ генератора шума, Вт/Гц | ||||||
Потери в тракте | ||||||
СПМШ на входе устройства, Вт/Гц |
Значения частных составляющих
ПРИЛОЖЕНИЕ 2
Справочное
НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ИКШ
ТРАНЗИСТОРОВ И ПРИЕМНИКОВ СВЧ ДИАПАЗОНА
Тип прибора | Диапазон частот, ГГц | Пределы измерения коэффициента шума, отд. ед. | Погрешность измерения коэффициента шума устройства, % | Пределы измерения коэффициента усиления, дБ | Погрешность измерения коэффициента усиления, % |
Х5-9 | 0,18-0,5 | 1-100 | 15 | 0-40 | 20 |
Х5-10 | 0,4-3,0 | 10 | 15 | ||
Х5-11 | - | ||||
Х5-12 | 0,4-4,0 | 15 | |||
X5-14 | 0,002: 0,01-0,12 | 26 | 26 | ||
Х5-15 | 0,03-0,6 | 15 | 20 | ||
Х5-16 | 0,4-1,25 | ||||
Х5-17 | 0,624-1,248 | 10 | 15 | ||
Х5-18 | 1,07-4,00 | ||||
Х5-19 | |||||
Х5-20 | 3,86-5,96 | ||||
Х5-21 | 5,35-8,15 | ||||
Х5-22 | 8,15-12,42 | ||||
Г1-8 | 12,05-17,44 | 6-100 | |||
Г1-9 | 17,44-25,86 | 15 | |||
Г1-10 | 25,86-37,5 |
Примечание. Погрешность измерения коэффициента шума устройства, кроме суммарной погрешности поверенного комплекта ИКШ
случайную погрешность результата;
погрешность рассогласования (если на входе измеряемого устройства отсутствует трансформатор полных сопротивлений);
погрешность модуляции за счет изменения коэффициента отражения при включении и выключении генератора шума;
погрешность из-за отклонения эквивалентной температуры выключенного источника шумового сигнала от температуры
Перечисленные дополнительные составляющие зависят от параметров измеряемого устройства и должны быть выявлены непосредственно на местах применения поверенных приборов в соответствии с их технической документацией.
Текст документа сверен по:
М.: Издательство стандартов, 1979