allgosts.ru17. МЕТРОЛОГИЯ И ИЗМЕРЕНИЯ. ФИЗИЧЕСКИЕ ЯВЛЕНИЯ17.140. Акустика и акустические измерения

ГОСТ 8.475-82 Государственная система обеспечения единства измерений. Стандартный коэффициент шума и эквивалентная шумовая температура усилительныx и приемных устройств. Методика выполнения измерений

Обозначение:
ГОСТ 8.475-82
Наименование:
Государственная система обеспечения единства измерений. Стандартный коэффициент шума и эквивалентная шумовая температура усилительныx и приемных устройств. Методика выполнения измерений
Статус:
Действует
Дата введения:
01/01/1984
Дата отмены:
-
Заменен на:
-
Код ОКС:
17.140.20

Текст ГОСТ 8.475-82 Государственная система обеспечения единства измерений. Стандартный коэффициент шума и эквивалентная шумовая температура усилительныx и приемных устройств. Методика выполнения измерений



ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

СОЮЗА ССР

ГОСУДАРСТВЕННАЯ СИСТЕМА ОБЕСПЕЧЕНИЯ ЕДИНСТВА ИЗМЕРЕНИЙ

СТАНДАРТНЫЙ КОЭФФИЦИЕНТ ШУМА И ЭКВИВАЛЕНТНАЯ ШУМОВАЯ ТЕМПЕРАТУРА УСИЛИТЕЛЬНЫХ И ПРИЕМНЫХ

УСТРОЙСТВ

МЕТОДИКА ВЫПОЛНЕНИЯ ИЗМЕРЕНИЙ

ГОСТ 8.475-82

Издание официальное

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО СТАНДАРТАМ

Москва

РАЗРАБОТАН Государственным комитетом СССР по стандартам ИСПОЛНИТЕЛЬ

В. В. Медведев

ВНЕСЕН Государственным комитетом СССР по стандартам

Член Госстандарта Л. К. Исаев

УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 15 ноября 1982 г. № 4291

УДК 534.322.3.08:006.354 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ

Группа Т86

СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

Государственная система обеспечения единства измерений

СТАНДАРТНЫЙ КОЭФФИЦИЕНТ ШУМА И

ЭКВИВАЛЕНТНАЯ ШУМОВАЯ ТЕМПЕРАТУРА    ГОСТ

УСИЛИТЕЛЬНЫХ И ПРИЕМНЫХ УСТРОЙСТВ

Методика выполнения измерений

State system for ensuring the uniformity of measurements. Standard noise figure and equvalent noise temperature of the amplifiers and the receivers. Technique of measuring

8.475-82

Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 15 ноября 1982 г. № 4291 срок введения установлен

с 01.01.84

Настоящий стандарт устанавливает методику выполнения измерений стандартного коэффициента шума (далее — коэффициента шума) и эквивалентной шумовой температуры входа усилительных и приемных устройств (далее — устройств) в диапазоне частот 0,002—37,5 ГГц.

1. СРЕДСТВА ИЗМЕРЕНИЙ

1.1.    При измерении коэффициента шума и эквивалентной шумовой температуры входа устройств (ЭШТВ) должны быть применены средства измерений, указанные ниже.

1.1.1.    Тепловые, газоразрядные, твердотельные генераторы шума и генераторы шума на вакуумных диодах (ГШ) типов, приведенных в справочном приложении 1.

1.1.2.    Измерители коэффициентов шума (ИКШ) и другие приборы, применяемые в качестве измерителей отношения шумовых сигналов (ИОШС). ИОШС выбирают по следующим параметрам:

степени линейности показаний в зависимости от уровня шумовой мощности, подводимой на его вход;

рабочей частоте измерения в мегагерцах и погрешности ее установления в процентах;

Издание официальное ★

Перепечатка воспрещена

© Издательство стандартов, 1983

полосе пропускания в мегагерцах;

коэффициенту шума

Типы ИКШ и других приборов, применяемых в качестве ИОШС, приведены в справочных приложениях 2 и 3.

1.1.3.    Измерительные приборы, сборочные единицы и блоки, необходимые для укомплектования рабочих мест, — по справочным приложениям 1—6.

1.1.4.    Средства измерений, указанные в пп. 1.1.1 —1.1.3, должны быть поверены.

1.1.5.    Присоединительные размеры коаксиальных трактов и волноводных фланцев устройств и средств измерений — по ГОСТ 13317—80.

1.1.6.    Для приемных систем, при эксплуатации которых необходимо контролировать коэффициент шума или ЭШТВ, допускается применять встроенные средства измерений при условии возможности их поверки при помощи серийно выпускаемых или вновь разработанных средств.

1.2. Допускается применять вновь разработанные или находящиеся в применении средства поверки, прошедшие метрологическую аттестацию в органах государственной метрологической службы.

2. УСЛОВИЯ ИЗМЕРЕНИЙ

2.1.    Измерения следует проводить при климатических условиях, указанных в технических условиях на устройства конкретного типа и в технической документации на средства измерений, утвержденной в установленном порядке.

2.2.    При наличии помех в измерительном канале измерения необходимо пре водить в экранированных помещениях и кабинах, обеспечивающих снижение уровня помех до значений, при которых разность между уровнем сигнала и уровнем помех должна быть не менее 20 дБ в измерительном канале.

2.3.    Электрическое питание измерительного стенда — по ГОСТ 22261—76 и ГОСТ 13109—67.

2.4.    Необходимо конкретизировать режим согласования на входе устройства для снижения погрешности измерения из-за рассогласования.

В зависимости от свойств и назначения устройства в нормативно-технической документации (НТД) на него должен быть указан один из следующих режимов согласования устройства с источником сигнала:

полное сопротивление источника сигнала должно соответствовать минимальному значению коэффициента шума или ЭШТВ устройства. Для получения значения минимального коэффициента

шума регулируют полное сопротивление составного генератора шума;

полное сопротивление источника сигнала должно соответствовать предельному значению коэффициента стоячей волны по напряжению /Сет и, указанному в НТД на устройство, при фазовых соотношениях, дающих наибольшее значение коэффициента шума или ЭШТВ;

полное сопротивление источника сигнала должно быть равно волновому сопротивлению стандартной линии передачи.

Для получения значения коэффициента шума или ЭШТВ устройства в режиме работы на согласованную линию передачи необходимо настраивать составной генератор шума на заданной частоте при помощи трансформатора полного сопротивления (ТПС) в режим бегущей волны или применять генераторы шума с высокой степенью собственного согласования;

полное сопротивление источника сигнала должно соответствовать значению, указанному в НТД на устройство. Для получения заданного значения полного сопротивления на выходе составного генератора шума необходимо воспроизвести полное сопротивление реального источника сигнала;

полное сопротивление источника сигнала должно соответствовать режиму комплек сно-сспряженного согласования на входе устройства.

2.5. В НТД на устройства конкретных типов должна быть указана полоса пропускания в мегагерцах, в которой измеряют коэффициент шума или ЭШТВ.

3. ПОДГОТОВКА К ИЗМЕРЕНИЯМ

3.1.    Средства измерений и схемы их включения выбирают в зависимости от необходимой степени автоматизации и допускаемой погрешности измерения.

Погрешность измерения коэффициента шума или ЭШТВ мало-шумящих устройств уменьшают, используя в качестве одного из источников шумового сигнала охлаждаемый (низкотемпературный) генератор шума.

3.1.1.    Минимальный коэффициент шума устройств измеряют на стенде, схема которого приведена на черт. 1 а. Минимальное значение коэффициента шума получают, регулируя полное сопротивление генератора шума при помощи ТПС, входящего в его состав. Регулирование и последующее отсчитывание минимального значения коэффициента шума контролируют при помощи ИКШ, включенного в режим автоматической регулировки усиления. В случае необходимости полное сопротивление генератора шума для режима согласования на входе устройства может быть измерено при помощи измерителей комплексных коэффициентов передачи (ИККП).

2 Зак. 3148

3.1.2. Коэффициент шума устройств, предназначенных для подключения к источнику сигнала с заданным полным сопротивлением (в том числе с сопротивлением, равным волновому), а также с за-

СоотаВиоа ГШ

L_

PS -

ТПС

Яьилшпельнве или приемное устройотдо

Ur

Чшп urn?.

ИП Ксти\

И ОШ С

а

г

I

3

а—схема стенда для измерения коэффициента шума с использованием промодулированного генератора шума (ГШ); б—то же, методом двух От-сче 1 ов; в—схема стенда для прецизионных измерений с использованием аттестованного поляризационного аттенюатора (АП)

Черт. 1

Примечание. Пунктиром обозначены сборочные единицы и приборы» применение которых в ряде случаев не обязательно.

данным предельным значением коэффициента стоячей волны по напряжению /Сет и измеряют на стенде, схема которого приведена на черт. 1а.

3.1.3. Коэффициент шума устройств, предназначенных для под^ ключения к источнику сигнала с заданным полным сопротивлением

(в том числе с сопротивлением, равным волновому), может быть измерен на стенде, схема которого приведена на черт. 16.

3.1.4.    При прецизионных измерениях для уменьшения погрешности из-за рассогласования, связанной с изменением полного сопротивления генератора при его включении (или модуляции), в составе генератора шума должен быть развязывающий элемент (РЭ) —вентиль, циркулятор, резистивный аттенюатор или направленный ответвитель.

При прецизионных измерениях для уменьшения погрешности из-за рассогласования, связанной с отличием полного сопротивления генератора шума от сопротивления, соответствующего выбранному режиму согласования на входе устройства, в составе генератора шума должен быть ТПС, проверенный по вариации потерь. ТПС в составе генератора шума, предназначенный для измерения коэффициента шума, соответствующего предельному значению ЛСст и линии передачи, должен быть отградуирован по значению Кст и в зависимости от положения настроечного элемента.

3.1.5.    Для проведения прецизионных измерений в состав генератора шума включают развязывающий элемент и согласующие устрой ства.

Составной генератор шума, предназначенный для прецизионных измерений, должен иметь жесткую конструкцию, предотвращающую нестабильность потерь в разъемах или во фланцах, и должен быть отградуирован по значению спектральной плотности мощности шума (СПМШ).

3.1.6.    Для оценки погрешности из-за рассогласования, возникающей при измерении коэффициента шума устройства конкретного типа, результаты измерений, полученные с использованием ссставного генератора шума, сравнивают с результатами измерений, полученными без использования в составе генератора шума развязывающего элемента или согласующего устройства. В результате такого сравнения может быть выбрана оптимальная конструкция сс ставного генератора шума.

3.1.7.    Полное сопротивление генератора шума в процессе регулирования до заданного значения контролируют при помощи измерителей комплексных коэффициентов передачи. Кст и на выходе генератора шума целесообразно контролировать при помощи панорамных измерителей /Сет и-

3.1.8.    ЭШТВ устройств измеряют на стендах, схемы которых приведены на черт. 2.

При наличии низкотемпературного генератора шума (НГШ) проходного типа приборы включают по схеме черт. 2а. Для получения второго уровня шумового сигнала, необходимого для измерения ЭШТВ устройств, используют шумовую мощность от включаемого на некоторый период времени газоразрядного или твердотельного генератора шума. При этом составной генератор шума

должен иметь жесткую конструкцию, предотвращающую нестабильность потерь в промежуточном разъеме, и должен быть отградуирован по обеим уровням шумового сигнала.

При наличии НГШ непроходного типа приборы включают по-схеме черт. 26.

а

&

л

а—схема стенда для измерения ЭШТВ устройств с использованием НГШ проходного типа и ИКШ в автоматическом режиме; б—то же, с использованием НГШ непроходного типа; в—схема стенда для прецизионных

измерений

Черт. 2

Пр имечание. Пунктиром обозначены сборочные единицы и приборы, применение которых в ряде случаев не обязательно.

При прецизионных измерениях приборы включают по схеме черт. \в и 2в. Применение регулируемого аттенюатора, например, поляризационного аттенюатора (АП), установленного на выходе устройства, в некоторых случаях позволит исключить составляющую погрешности из-за нелинейности ИОШС.

Применение в конструкции составного генератора шума трансформаторов полного сопротивления ТПС-1 и ТПС-2 позволит уменьшить погрешность из-за рассогласования до пренебрежимо малого значения.

Погрешность из-за вариации потерь в трансформаторе ТПС-1 при необходимости может быть уменьшена, если НГЩ градуировать при положениях настроечных элементов трансформатора ТПС-1, соответствующих выбранному режиму согласования на входе устройства для каждой из частот. Способ исключения погрешности из-за рассогласования может быть применен на стендах, схемы которых указаны на черт. 2а, б, в, а также для оценки погрешности из-за рассогласования при измерении шумовых параметров устройств конкретных типов без использования трансформаторов ТПС-1 я ТПС-2.

3.1.9.    Необходимость согласования выхода устройства со входом ИОШС при помощи ТПС-3 (см. черт. 26) должна быть указана в НТД на устройство конкретного типа.

3.1.10.    При прецизионных измерениях коэффициента шума или ЭШТВ устройств в качестве одного из генераторов шума необходимо использсватъ согласованную нагрузку СН (см. черт. 1в, 2 б, в), помещенную в окружающую среду с температурой, близкой к стандартной 7^0 = 293,16 К. Конструкцией генератора шума должно быть обеспечено постоянство температуры согласованной нагрузки в процессе измерений и ее контроль.

3.2. П эдготовка средств измерений к работе и проведение мероприятий по технике безопасности (заземление приборов, прогревание приборов и т. п.) должны быть выполнены в соответствии с техническими условиями на устройства конкретных типов и с технической документацией на средства измерений, утвержденной в установленном порядке.

4. ПРОВЕДЕНИЕ ИЗМЕРЕНИЙ

4.1.    Определение коэффициента шума

4.1.1.    Коэффициент шума Кт устройств определяют прямым измерением (при использовании ИКШ с противофазной модуляцией генератора шума и измерительного канала ИОШС) по формуле

Кш = О-

а

р

^■“ИОШС 1

Кр

(1)

где G — СПМЩ генератора шума, включенного в импульсный режим генерации, отн. ед.;

(3 — сигнал на входе отсчетного устройства ИОШС, пропорциональный значению СПМШ генератора шума;

3 зак. 3148

а— сигнал на входе отсчетного устройства ИОШС, пропорциональный измеряемому коэффициенту шума системы «устройство — ИОШС»;

Лшиошс—коэффициент шума ИОШС, отн. ед.;

Кр—коэффициент усиления мощности устройства, отн. ед. Если в ИОШС предусмотрена схема компенсации собственных лумов, то при полной их компенсации коэффициент шума устройства рассчитывают по формуле

К

ш

G-,

а

1

Кр

(2)

При компенсации собственных шумов ИОШС до показания по шкале ИОШС, равного единице, коэффициент шума измеряют по формуле

*ш = G-f •    (3)

4.1.2. Коэффициент шума устройств определяют прямым измерением при использовании ИКШ, принцип действия которого основан на поочередной подаче модулирующего сигнала на генератор шума и на устройство (или на сверхвысокочастотный модулятор, установленный на выходе устройства), по формуле

K«-aT-ik ■    <4>

4.1.3. Коэффициент шума устройств измеряют прямопоказы-вающим ИКШ, принцип действия которого основан на измерении У-фактора, с последующим автоматическим расчетом измеряемого параметра по формуле

^шиошс 1 Кр

(5)

где Pi — сигнал на входе отсчетного устройства ИОШС при включенном генераторе шума;

оы—сигнал на входе отсчетного устройства ИОШС при выключенном генераторе шума;

Y-фактор — отношение сигналов на входе отсчетного устройства ИОШС при включенном и выключенном генераторе

V    Pi

шума, отн. ед., т. е. У    *

4.1.4. Коэффициент шума устройств определяют методом двух отсчетов по предварительным измерениям Y-фактора с последующим расчетом коэффициента шума по формуле

К

ш

Y—1

^ШИОШС—*

Кр

t

(6)

где G1 — СПМШ генератора шума, отн. ед.

Коэффициент шума устройств при использовании для отсчетов У-фактора прецизионного аттенюатора, установленного на выходе устройства, определяют по формуле (6).

Если прецизионный аттенюатор отградуирован в децибелах, то значение Y-фактора рассчитывают по формуле

у_Ю°лд (    (7)

где А— изменение ослабления аттенюатора при условии одинакового показания ИОШС при включенном и выключенном генераторе шума (или при поочередном подсоединении генераторов шума с температурами Т2 и Т\), дБ.

Если на результат измерения коэффициента шума устройства

существенно влияют шумы ИОШС (т. е. составляющая    —

в формуле (6) сравнима с коэффициентом шума системы «устройство — ИОШС»), то необходимо принять меры по сохранению предварительно определенного значения Кшиошс ПРИ подсоединении на вход ИОШС устройства. Для этого вход ИОШС необходимо снабдить развязывающим элементом или ТПС. ТПС доложен быть настроен на режим согласования, указанный в технических условиях на устройство конкретного типа.

4.1.5. Коэффициент шума устройств определяют методом удвоения — разновидностью метода двух отсчетов.

Метод удвоения применяют при:

отсутствии ИКШ с необходимым диапазоном частот;

необходимости измерения коэффициента шума, намного меньшего значения G;

отсутствии ИОШС с удовлетворительной линейностью в заданном динамическом диапазоне;

необходимости использования в качестве РЭ в составе генератора шума прецизионного регулируемого аттенюатора (например, поляризационного);

необходимости использования генератора шума на вакуумном диоде, не позволяющем производить его модуляцию.

Коэффициент шума определяют по формуле

/C„=G

К

per'

ШИОШС

Кр

— 1

(8)

где Gрег —СПШМ генератора шума, снабженного регулируемым аттенюатором, отн. ед.

Составной генератор шума должен быть отградуирован для нескольких значений ослабления аттенюатора. На основании полученных результатов должна быть построена градуировочная характеристика составного генератора шума по значению СПМШ в относительных единицах.

Для уменьшения погрешности из-за рассогласования составной генератор шума градуируют с введенным начальным ослаблением регулируемого аттенюатора.

Коэффициент шума устройств при использовании генератора шума на вакуумном диоде определяют по формуле (8).

Градуировочная характеристика твердотельного генератора шума или генератора шума на вакуумном диоде в зависимости от значения силы тока должна быть построена по результатам его градуировки по уровню СПМШ.

4.2. Определение эквивалентной шумовой температуры входа усилительных и приемных устройств 7ВЭ

Эквивалентная шумовая температура связана с коэффициентом шума следующим соотношением

ш=    .    (9)

1 о

4.2.1. Для определения эквивалентной шумовой температуры входа Гвэ применяют прямспоказывающий ИКШ, принцип действия которого основан на измерении Y-фактора с последующим автоматическим рассчитыванием измеряемого параметра по формуле

Gl*__.^щиошс 1

^*Д t

а

(10)

где бДд—относительная избыточная СПМШ промодулированного

дополнительного генератора шума, измеренная на выходе НГШ, отн. ед.;

р —сигнал на входе отсчетного устройства ИОШС при

включенном дополнительном генераторе шума;

а —сигнал на входе отсчетного устройства ИОШС при

выключенном дополнительном генераторе шума;

Ти —шумовая температура на выходе НГШ, К.

4.2.2. Эквивалентную шумовую температуру входа устройств при использовании НГШ проходного типа и ИКШ с противофазной модуляцией рассчитывают по формуле

Гвэ

G

<*ад

д

К

ш

ИОШС

к.

0Н

(11)

где Gд —относительная избыточная СПМШ промодулированного дополнительного генератора шума, измеренная на выходе НГШ, отн. ед.;

р —сигнал на входе отсчетного устройства ИОШС при включенном дополнительном генераторе шума;

— сигнал на входе отсчетного устройства при выключенном дополнительном генераторе шума.

При измерении ЭШТВ устройств с малым усилением составля

ющая

^шИОШС 1

/Со

может быть приведена к нулю компенсацией соб

ственных шумов ИОШС до показания по его шкале, равного единице.

Значение ЭШТВ устройства рассчитывают по формуле

_*Д гр    гу>

вэ~—* О    1 Н:

где t

■t Т

» !¥1^4    |

шс* о

II •>

(12)

шс

относительная шумовая температура системы НГШ — измеряемое устройство, измеряемая прямопоказывающим ИКШ при условии предварительной калибровки шкалы ИКШ, т. е. при выполнении- условия P24=G,, по формуле

Т„+Гвэ    (13)

^ШС

:0t-

Г0

4.2.3. При измерении ЭШТВ, если используют промодулирован-ный дополнительный генератор шума с температурой Ггш. который отградуирован в единицах относительной избыточной СПМШ G Дя

относительно шумовой температуры НГШ (Ги) в соответствии с формулой    _

- - ,    (14)

п _ГГШ

Дн--т

то реальный коэффициент шума устройства, получаемый при использовании НГШ с конкретной шумовой температурой Тя, определяют по формуле

К

т» -f- Т вз

°дн «Зд

^■"Яиошс 1

(15)

.р Тп    Рзд    Кр

где КШЯиошс — реальный коэффициент шума ИОШС, измеренный

при использовании НГШ, отн. ед., по формуле

тнвэ

К

ш р

ИОШС ,    (16)

ИОШС    Тн

где Гвэиошс —эквивалентная шумовая температура входа ИОШС,

К.

Эквивалентную шумовую температуру входа устройства рассчитывают по формуле

Пэ=(/СШр-1)Гн .    (17)

Стандартный коэффициент шума рассчитывают по формуле

ш=1 + (/Сш

т0вэ

4 Т0- То

(18)

4.2.4. Эквивалентную шумовую температуру входа устройств определяют методом двух отсчетов по формуле

вэ

Г2—Y7\ Y—I

Т

вэиоШС

К

р

(19)

где Т1 — шумовая температура НГШ, К;

Т2 — шумовая температура согласованной нагрузки при температуре, близкой к То, К*

4.2.5. Эквивалентную шумовую температуру входа устройств при использовании для отсчета Y-фактора прецизионного аттенюатора, установленного на выходе устройства, определяют по формуле

T2-YTt Y—1

(20)

Если прецизионный аттенюатор отградуирован в децибелах, го значение Y-фактора вычисляют по формуле

у^10ои(л2-д) ^    (21]

где А2 — ослабление, вносимое аттенюатором при подсоединении ко входу устройства соглассванной напрузки с температурой Т2, близкой к То;

А\ — ослабление, вносимое аттенюатором при подсоединении ко входу устройства НГШ с температурой Т\.

Поскольку отсчитывание по шкале аттенюатора выполняют при одинаковом уровне сигнала, подаваемом на ИОШС, требование к линейности шкалы последнего не предъявляют.

4.3. Коэффициент шума малошумящих устройств необходимо определять с учетом возможного отличия температуры согласованной нагрузки Т\ от температуры 70.

Результаты измерений коэффициента шума, полученные прямым измерением при помощи ИКШ, использующих принцип поочередной или противофазной модуляции генератора шума и измерительного канала ИКШ, корректируют по формуле

Кш = Кш— (Ji-l )    ,    (22)

где /Сщ — показание ИКШ, полученное при условии Т^'^То-

Значение коэффициента шума, определенное методом двух отсчетов, в том числе при помощи ИКШ, принцип действия которого основан на автоматизированном способе двух отсчетов, корректируют по формуле

т;

Т о

(23)

где /Сщ — коэффициент шума устрой ства, измеренный при условии TJ ^=Т0. Значение Y-фактора рассчитывают по формуле

Y—

G+K

Ш

К

ш

(24)

Если в ИОШС предусмотрена система коррекции результатов измерения, то по формулам (22) и (23) контролируют правильность ее функционирования при условии Т [ =^=Т0.

4.3.1. Если проходные элементы составного генератора шума имеют температуру, отличную от температуры согласованной нагрузки (например за счет разогрева газоразрядного генератора шума), то шумовую температуру Т [ рассчитывают по формуле

т:

гш

^ВГШ **рэ *ТПС

Nrnc

, (^ТПС *)7ТПС

N

тпс

(Урэ-иГрэ NP3 NTnc

(25)

где — температура соглассванней нагрузки, К;

Твгш — температура промодулированного (или выключенного для

получения второго отсчета при измерениях методом двух отсчетов) газоразрядного генератора шума, К:

Трэ —температура развязывающего элемента, К;

Ттпс — температура ТПС, К;

Твгш— коэффициент потерь выключенного генератора шума;

iVpa —коэффициент потерь развязывающего элемента;

Nтпс — коэффициент потерь ТПС.

4.4. Для исключения дополнительных ошибок измерения при использовании двухполссного ИОШС, принимающего как основной канал, так и зеркальный, необходимо убедиться в том, что коэффициент шума или ЭШТВ устройства не изменяется или изменяется в пренебрежимо малых пределах в области частот, занимаемой обеими каналами. Результаты измерения могут быть проверены непосредственным измерением параметра в каждой из полос с включением на выходе усилительного устройства фильтра зеркального канала и последующим сравнением результатов измерений.

Для измерения коэффициента шума устройств Д\п » имеющих на

входе смеситель и предназначенных для приема в одной полосе, используют составной генератор шума, содержащий фильтр зеркального канала и развязывающий элемент.

Если измеряют коэффициент шума приемного устройства, имеющего на входе смеситель, без применения фильтра зеркального канала в составе ГШ, то на стенде будет измерен коэффициент

шума Кш,, приблизительно равный половине Кш, ■ Коэффициент шума /Сш, характеризует приемные устройства, предназначенные для приема в двух полосах.

5. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЙ

5.1.    Расчет погрешности измерения коэффициента шума

5.1.1.    Погрешность измерения коэффициента шума ИКШ, принцип действия которого основан на поочередной или противофазной модуляции генератора шума и измерительного канала ИКШ, рассчитывают по формуле

±|/'д1..+Ч„+^гш+%„.+2.128=+ (%J+4. . (26)

где Д„мп—погрешность автоматического (импульсного) режима ИКШ, %, определяемая по формуле

Кт—Ктк Д„..„=—Г5--

■ИМП

100

(27)

где К ш — коэффициент шума, полученный методом прямого измерения;

КШк — коэффициент шума, полученный в контрольном режиме

измерения, т. е. методом двух отсчетов;

Днел — погрешность из-за нелинейности ИОШС;

бнел — погрешность метода поверки при определении Днел , %;

бгш—погрешность градуировки генератора шума, %;

бимп—погрешность метода поверки при определении Димп, %;

бр —погрешность из-за рассогласования, %;

ДАТ

-jj-— погрешность определения потерь в высокочастотном тракте на входе устройства, %, определяемая по формуле

ТГ-V Ч+Ч+Ч >

(28)

где б в —вариация потерь в ТПС, установленном на выходе составного генератора шума, %; би — погрешность измерения потерь в ТПС, %; б „ — невоспроизводимость потерь в разъеме (фланце) на выходе составного генератора шума, %; бед — случайная погрешность измерения, %.

5.1.2. Погрешность измерения коэффициента шума прямопока-зывающим ИКШ, принцип действия которого основан на измере-

яии Y-фактора с последующим автоматическим расчетом измеряемого параметра, рассчитывают по формуле

TS™|/"^’Д2н.,+^.л+гШ+8^„+2.128?+(тг)’+^- (29)

где А — весовой коэффициент составляющих Л„ел и 6нел, определяемый по формуле

А=-^Т .    (30)

5.1.3. Погрешность измерения коэффициента шума методом двух отсчетов рассчитывают по формуле

+л*8;„:ш+2,128» +    .    (31)

Если для определения Y-фактора применяют аттестованный аттенюатор и в процессе измерений вводят поправки к шкале аттенюатора, то составляющая ДНел должна быть исключена. Погрешность аттестации аттенюатора следует учитывать вместо составляющей 6 „ел •

5.1*4. Случайную погрешность измерения б сл определяют по формуле

где A, (оь; v) —доверительный интервал, определяемый по таблицам распределения Стьюдента; v — число степеней свободы, равное (п—1); а— урсвень значимости для доверительной вероятности, равной 0,997; п — число отсчетов при измерении;

Кшср—среднее значение коэффициента шума, определяемое по формуле

К

шСр

п

(33)

5.2. Погрешность измерения эквивалентной шумовой температуры входа устройства методом двух отсчетов (для случая T2 — Tq) рассчитывают по формуле

АТ'**    /~

T=rVAl

Д2 . . +В2

нел

N

*?(тг

2 7*!

+С2,(^)+2,128р2+8?л, (34)

где б г,—погрешность градуировки НГШ по температуре Т\, %;

АТ

— погрешность, учитывающая отличие Т% от Тй;

1 а

An, Bn , Cn, bj и Ьг — весовые коэффициенты соответствующих составляющих погрешности.

Весовые коэффициенты вычисляют по формулам:

я _ 1ЛКГ0+Гвэ)-(7\,-7\)1 <г0вэ) *N~    Твэлг)

R    [Гг0(ЛГ-1)] (Т0)

N    Tm{T0-Tx)    »

г -    №{Т0ЯЭ)-{Т01))Т0

N~    Твэ0г)

ь — Гр-Г,

1— Tl+r0(jv-l) *

(35)

(36)

(37)

(38)

(39)

где N — коэффициент потерь в элементе высокочастотного тракта, соединяющего выход НГШ со входом устройства, если элемент не был подсоединен к НГШ при его градуировке.

Случайную погрешность измерения определяют по формуле

£сл=Л<(а;>»)

(7вэ.-ГВЭср п— 1

)2

(40)

Среднее значение ТВЭср определяют по формуле

2 Твэ

i

п

(41)

Тип генератора

Тип

установки,

прибора

Диапазон

частот,

Гц

Разъем

(фланец),

мм

Тип

лампы

Значение

спмш,

отн. ед.

П-5

3,85-5,96

48x24

гшю

Г1-6

5,35-8,15

35X15

65+12

Г1-7

8,15-12,42

23X10

ГШ11

ПК7-22

12,05-17,44

16x8

■—>

Г1-8

11,71-17,44

гшп

65+12

Г1 — 9

17,44—25,86

11X5,5

ГШ5

1

Г1-10

25,86-37,5

7,2x3,4

ГШ6

61+12

Я5Х-270

Х5-26

12.05-17,44

16x8

гшп

65+6

Я5Х-271

Х5-27

17,44 - 25,86

11X5,5

ГШ5

61+12

Я5Х-272

Х5-28

25,85-37,5

7,2X3,4

ГШ6

Х5-23

0,01-1,25

7/3

—.

Х5-9

Я8Х-265

Х5-10

0,18-3

16/7

1А405А

10-30

Х5—11

к „

стП

Потери, дБ, при

выключенном

генераторе

шума

Погреш

ность

градуировки, %

при включенном

генераторе

шума

при выключенном генераторе шума

4

1.3

1,3

-—

4

1,3

1,3

0,4

10

1.9

0,8

1.3

1,5

1,8

4

1,5

1,3

1.0

10

-—

6

1

ГОСТ 8.475—«2 Сгр. 17

Тип генератора

Тип

установки»

прибора

Диапазон

частот,

Гц

Разъем

(фланец),

мм

Тип

лампы

Я8Х-265

Х5-12

0,18-3

16/7

1А405А

Х5-14

0,001-0,6

2Д2С

Г2-32

16/4,6

ГШ11

Г2-5Б

Г1—2

0,5-2

Г2-6Б

0,8-4

Я5Х-268

Х5—24

0,7-4

7/3

Я5Х-269

Х5-20 Х5—‘21 Х5-22

3,2-12,05

Х5-25

ПК7-15

ПК7-18

0,48-5

ПК7-19

ПК7-21

3,86-12,42

Г2-8В

3,94-5,64

48X24

гшю

Г2-9В

5,64-8,24

35X15

Г2-10В

8,24-12,05

23ХЮ

гши

Значение СПМШ. отн. ед.

Погреш

ность

градуировки, %

^ст U

Потери, дБ*т1рж выключенном генераторе шума

при включенном

генераторе

шума

при выключенном генераторе шума

10-30

6

8-33

13

1-50

63-65

6

1,6

66+8

5

2,0

1,0

1,5

64±8

4

1,25

0,6

Стр. 18 ГОСТ 8.475—82

Измерители коэффициента шума

Тип

Диапазон

частот,

ГГц

Пределы измерения коэффициента шума, отн. ед.

Погрешность

измерения

коэффициента шума, %

Пределы измерения коэффициента усиления, дБ

Погрешность измерения коэффициента усиления,

%

Примечание

Х5—9

0,18-0,5

1-100

15

0-40

15

Х5-10

0,4-3,0

10

10

Х5-11

6

ИКШ приемников

Х5—12

0,4-4,0

15

Х5-14

0,002;

0,01-0,12

26

26

Х5-15

0,03-0,5

15(25 в диапазоне 0,03-0,15)

15(25 в диапазоне 0,03-0,12)

Косвенное измерение ЭШТВ

В

Х5-16

0,4-1,25

15

15

Х5-17 Х5—18

0,624-1,248

1,07-4,00

10

20

Наблюдение н коэффициента шума—в панораме “

Х5—20 Х5—>21 Х5-22

3,86-5,96

5,35-8,15

8,15-12,42

15

15

Ui

1

ев

м

г>

н

р

ГОСТ 8.475—82 Стр. 19»

Тип

Диапазин

частот,

ГГц

Пределы измерения коэффициента шума, отн, ед,

Погрешность

измерения

коэффициента шума, %

Г1-8

12,05-17,44

6-100

15

Г1-9

17,44-25,86

Г1-Ю

25,86-37,5

Х5-23

0,01—1,25

1-100

10

Х5-24

0,7-4,0

8

Х5-25

3,2-12,05

9

Х5-26

12,05-17,44

8

Х5-27

17,44-25,86

12

Х5-28

25,86-37,5

Х5-29

1-4

10

Х5—29/1

Х5-29/2

Пределы измерения коэффициента усиления, дБ

Погрешность измерения коэффициента усиления,

%

Примечание

0-40

ИКШ приемников

0-60

15

Измерение коэффициента шума транзисторов и интегральных схем, измерение ЭШТВ (20—600)

к.

Наблюдение шумовых параметров и коэффициента усиления — в панораме

Стр. 20 ГОСТ 8.475—82

Приборы, применяемые в качестве ИОШС

Наименование измерительного приемника ИКШ, установки

Тип прибора, установки

Диапазон

частот,

ГГц

Пределы

измерения,

дБ

Погрешность,

ДБ

Промежуточ

ная

частота,

МГц

Полоса

пропускания,

Коэффициент шума, отн. ед.

Измеритель коэффициента шума

Х5-11

0,01-0,12

20

0,2

60*

1.5; 0,3

75

Х5-23-

Х5-28

0,002-0,12

61

118

Х5-14

0,002;

0,01-0,12

2; 60*

1,5; 0,3

10

Х5—15

0,03-0,5

582*

15

Х5—9

0,18-0,5

2; 60*

12

Х5—16

0,4-1,25

Х5-17

0,624—1,248

2

1,5

15

Х5-Ю

0,4-3,0

Х5—12

0,4-4,0

Х5-18

1,07-4,0

Х5-29

1,0-4,0

0,15

2; 74,5

2; 149

20

Х5-20

3,86-5,95

0,2

2; 60

1,5; 0,3

25

ГОСТ 8.475—82 Стр. 21

Наименование измерительного приемника ИКШ, установки

Тип прибора» установки

Диапазон

частот,

ГГц

Измеритель коэффициента шума

Х5-21

5,35-8,15

Х5-22

8,15—12,42

Установка для граду-ировки генераторов шума

Г1—2

0,4-4,0

П—4

0,03-0,5

Г1-5

3,86-5.96

П-6

5,35-8,15

Г1—7

8,15-12,42

Г1-8

11,71-17,44

Г1—9

17,44-25,86

Г1-10

25,86-37,5 .

Измеритель параметров антенн

ПК7-8

8,15-12,42

ПК7-9

1,07-2,14

ПК7-10

2,0-4,0

Пределы

измерения,

дБ

Погрешность,

дБ

Промежуточ

ная

частота,

МГц

Полоса

пропускания,

Коэффициент шума, отн. ед.

0,2

25

0,05**

15

0,2

2; 60*

1.5; 0,3

25

50

200

20

0,25

60

20; 2,65

Стр. 22 ГОСТ 8.475—82

* Первая промежуточная частота.

** С использованием для отсчета Y-фактора блока аттенюатора Я 5Х—261.

ГОСТ 8.475—82 Стр. 23

Измерители комплексного коэффициента передачи (ИККП) и панорамные измерители (ИЛ)

Пределы измерения

Тип прибора

Диапазон частот, ГГц

ослабления,

дБ

*ст и.

отн. ед.

фазы

Примечание

РК2-47

0,02-1,25

О

СО

+

1

о

СО

1

1,05-5

Р4-11

0,8-1,25

-60- +10

1,05-2

0-180°

Р4-23

1-4

-10- +70

Р4-36

4-12,65

-60- +30

1,1-2

Р2-78

1,25-5

-30- 0

1,07-5

Р2-56

2,59-3,94

-35- 0

1,05-5

Р2—52

1,07-2,14

-30- 0

1,07-5

Р2-53

2,0-4,0

Р2-54

3,2-12,05

Р2-58

3,94-5,64

-35- 0

1,05-5

Р2-59

5,64-8,24

Р2-61

8,24-12,05

Р2-32

11,55-16,6

-30- 0

1,05-2

Р2-67

12,05-17,44

—35- 0

1,06-5

Р2-66

17,44-25,86

Р2-65

25,86-37,5

ИККП работает на малых уровнях мощности

Для волноводных трактов

Для коаксиальных трак тов

Для волноводных трактов

Стр. 24 ГОСТ 8.475—62

Трансформаторы полного сопротивления, применяемые в составном генераюре шума

Тип

трансформато-

ра

Тип установки (прибора), которая

укомплектована

трансформатором

Диапазон

частот,

ГГц

Разъем

(фланец),

мм

Пределы согласования

СВЧ тракта К „ ст U

Вариации потерь, дБ (при согласован ИИ тракта с

Кст17=2>

Примечание

шах

min

Э1-17

Х5-5А

0,5-2

16/4,6

2,2

1,05

0,1

Э1-18

0,8-4

16/7

3,0

Х5-9

0,18-0,50

10,0

1,15

0,4

Максимальный Ксти в диапазоне частот 0,18—0,25 ГГц

20,0

Максимальный /СстС/ в диапазоне частот 0,25-0,50 ГГц

Х5-10, Х5—12 Х5-16, Г1-2

0,4—3,0

3

1,2

0,1

Максимальный KcrU в диапазоне частот 0,4-0,7 ГГц

5

Максимальный в диапазоне частот 0,7-3,0 ГГц

Х5—14

0,01-0,12

1,0

Согласование сопротивления 20—1000 Ом

у!

ГОСТ 8.475—8J Стр.

Пределы согласования СВЧ тракта КстЦ

шах

min

Вариации потерь, дБ (при согласовании тракта с

КстС/=2)

Примечание

з

1,01

0,05

Стр. 26 ГОСТ 8.475—82

Низкотемпературные генераторы шума

Тип генератора

Тип установки (прибора), которая укомплектована трансформатором

Диапазон частот, ГГц

Разъем (фланец), мм

Температура на выходе,

К

Погрешность

градуировки,

К

К 77

CTv

выхода

Х5-15

0,03-0,5

7/3

81

±3

Г2-33

0,1-3,2

16/7(„Эльба”)

78,4

±2

1,15

Г2-34

2,6-6,0

78,8

Г2-35

5,6-8,3

35x16

79,2

Г2-36

8,2-12,0

23хЮ

79,3

Г2—44

ПК7-11

3,86-7,15

7/3

80,8

Г2-46

ПК7-9. ПК?-Ю

0,484-4,0

1,25

ПК7—15

0,48-0,75

80

ПК7-16

0,6-1,248

ПК7-17

1,07-2,144

ПК7-18

2,0-4,0

ПК7-19

3,86-5,96

ПК7-20

5,6-8.15

ПК7-21

8,15-12,44

ПК7-22

12,05-17,44

16X8

±3

X 5—29/2

1—4

7/3

±2

ГОСТ 8.475—82 Стр. 27

Редактор Л. Я. Бурмистрова Технический редактор Л. Я* Митрофанова Корректор Г. А. Кононенко

Сдано в наб 25.11 82 Поди, в печ. 11.02.83 1,75 п. Л. 1,73 уч.-изд. л. Тир 16000 Цена 10 коп.

Ордена «Знак Почета» Издательство стандартов, 123557, Москва, Новопресненскнй пер., 3. Калужская типография стандартов, ул. Московская, 256. Зак. 3148

Единица

Величин si

Наименование

Обозначение

(международное

русское

ОСНОВНЫЕ ЕДИН»

[ЦЫ

СИ

Длина

метр

ш

М

Масса

килограмм

kg

КГ

Время

секунда

S

с

Сила электрического тока

ампер

А

А

Термодинамическая темпера-

тура

кельвин

К

К

Количество вещества

моль

mol

моль

Сила света

кандела

cd

кд

ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ ЕДИНИЦЫ СИ

Плоский угол

1 радиан

rad

рад

Телесный угол

стерадиз

н

sr

ср

ПРОИЗВОДНЫЕ ЕДИНИЦЫ СИ, ИМЕЮЩИЕ СПЕЦИАЛЬНЫЕ

НАИМЕНОВАНИЯ

Единица

Выражение через

Вел ич11мт

Обозначен не

основные и до

Наименова-

полнительные

нме

ме *д; на

единицы СИ

родное

русское

Частота

герц

Hz

Гц

с-1

Сила

ньютон

N

Н

М КГ С“2

Давление

паскаль

Ра

Па

м"' кг с“а

Энергия

джоуль

J

Дж

м2 кг с“г

Мощность

ватт

Вт

М2 КГ С“3

Количество электричества.

кулон

С

Кл

с А

Электрическое напряжение

вольт

V

В

м2 кг с~3 А“'

Электрическая емкость

фарад

F

ф

м-2 кг“' с4 А2

Электрическое сопротивление

ом

Q

Ом

м кг с~3 А“2

Электрическая проводимость

сименс

S

См

м*2 Ki“‘ с3 А2

Поток магнитной индукции

вебер

Wb

Вб

м2 кг с~2 А-1

Магнитная икдукнкя

тесла

Т

Тл

кг с"2 А-1

Индуктивность

генри

н

Гн

м2 кг с-2 А~2

Световой поток

люмен

лм

кд ср

Освещенность

люкс

лк

м“2 кд ср

Актн К И ОС ТЬ р J Д Iff ОII V'C ’ISI’Tfi

беккерель

Bq

Бк

С”1

Пог лощеьиан до *а

грэй

Gy

Гр

м? с~2

ион л,* пру ющего излучения

Эк в и валентна л доза нзл> ченил

зиверт

Sv

Зв

М2 С“2