ГОСТ 29179-91 Совместимость технических средств электромагнитная. Приборы СВЧ. Методы измерения побочных колебаний

ГОСТ 29179-91

Группа Э02

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

Совместимость технических средств электромагнитная

ПРИБОРЫ СВЧ

Методы измерения побочных колебаний

Electromagnetic compatibility of technical means. Hof equipment.
Methods of measurements for side oscillations

ОКСТУ 62 2300

Дата введения 1992-07-01

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ

1. РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации в области электромагнитной совместимости технических средств (ТК 30)

2. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Комитета стандартизации и метрологии СССР от 19.12.91 г. N 2012

3. ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

4. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ

5. ПЕРЕИЗДАНИЕ, ноябрь 2004 г.

Настоящий стандарт распространяется на электровакуумные приборы СВЧ диапазона (далее в тексте - ЭВП СВЧ), а также модули и блоки СВЧ, комплексированные изделия СВЧ, имеющие в качестве выходного каскада ЭВП СВЧ.

Стандарт устанавливает методы измерений побочных колебаний в выходном тракте ЭВП СВЧ, предназначенного для применения в передающих устройствах различных технических средств, в диапазоне частот от 0,3 до 37,5 ГГц.

Термины, применяемые в настоящем стандарте, и их определения приведены в ГОСТ 23611, ГОСТ 23769, ГОСТ 24375, ГОСТ 23872 и приложении 1.

Стандарт разработан с учетом ОСТ 11.332.063.

Требования настоящего стандарта являются обязательными.

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1. Стандарт устанавливает следующие методы измерения побочных колебаний:

- метод отношения мощностей;

- нулевой метод.

1.2. Уровни ПК ЭВП СВЧ измеряют в нормальных климатических условиях, установленных в ГОСТ 20.57.406, если иное не указано в технических условиях (ТУ) на ЭВП СВЧ конкретных типов.

1.3. Измерения ПК проводят при работе ЭВП СВЧ в номинальном электрическом режиме в соответствии с требованиями ТУ на него, если иное не указано в ТУ или НТД на изделие конкретного типа.

В качестве величины уровня ПК принимают максимальное значение из измеренных уровней ПК в требуемом диапазоне частот согласно ТУ.

1.4. Относительный уровень ПК измеряют в области частот от критической частоты волновода или частоты, втрое меньшей частоты основного колебания (для коаксиальной фидерной линии), до частоты третьей гармоники основного колебания включительно, но не ниже 0,3 и не выше 37,5 ГГц.

1.5. Относительные уровни ПК измеряют в произвольной фазе нагрузки, установленной в выходном тракте ЭВП СВЧ, если иное не указано в ТУ.

1.6. Достаточность экранирования измерительных установок устанавливают в соответствии с Общесоюзными нормами 18-85.

1.7. Общие требования при измерении и требования безопасности - по ГОСТ 20271.1.

2. МЕТОД ОТНОШЕНИЯ МОЩНОСТЕЙ

2.1. Принцип и условия измерения

2.1.1. Относительный уровень побочных колебаний определяют путем измерения и сравнения мощностей побочного и основного колебаний для ЭВП СВЧ непрерывного действия или измерения и сравнения максимальных спектральных плотностей мощности побочного и основного колебаний для ЭВП СВЧ импульсного действия.

Допускается в технически обоснованных случаях определять относительный уровень побочных колебаний ЭВП СВЧ импульсного действия путем измерения и сравнения импульсных мощностей побочного и основного колебаний, если погрешность измерения не превышает значений, установленных в настоящем стандарте.

2.1.2. Условия измерений - в соответствии с пп.1.2-1.5.

2.2. Аппаратура

2.2.1. Измерительные приемные устройства и другие средства измерений должны перекрывать диапазон частот, требуемый для измерений уровней ПК. Допускается перекрывать этот диапазон частот по участкам средствами измерений различных типов.

2.2.2. В качестве измерительного приемного устройства используются измерительные приемники, анализаторы спектра, измерители мощности и другие средства измерения СВЧ колебаний. Ширина полосы пропускания измерительного приемного устройства должна быть не менее , где - длительность высокочастотного импульса на уровне 0,5 от амплитуды импульса. При измерении максимальных спектральных плотностей мощности основного и ПК ЭВП СВЧ ширина полосы пропускания измерительного приемного устройства должна быть не более .

2.2.3. Коэффициент стоячей волны по напряжению направленного ответвителя для измерения мощности основного колебания не должен превышать 1,5.

Направленность ответвителя должна быть не менее 20 дБ.

Коэффициент стоячей волны по напряжению каждого из вспомогательных элементов измерительного тракта (высокочастотных переключателей, высокочастотных переходов, соединительных трактов) не должен превышать 1,5.

2.2.4. Отборники многоволновой мощности (или направленные ответвители многоволновой мощности) должны иметь переходное ослабление на частотах ПК, позволяющее измерять уровни ПК не менее минус 70 дБ относительно уровня мощности на основной частоте.

Погрешность отборников многоволновой мощности не должна превышать ±4,0 дБ.

Примечание. Допускается применять отборники многоволновой мощности других типов, если они обеспечивают отбор многоволновой мощности не более ±4,0 дБ.

2.2.5. Вторичные каналы отборников многоволновой мощности, элементы измерительного тракта, вход измерительного приемного устройства должны иметь сечение, соответствующее одноволновой области частот измеряемых колебаний.

2.2.6. Нагрузка в выходном тракте ЭВП СВЧ должна быть согласована на основном типе волны в рабочем диапазоне частот и на частотах всех ПК, подлежащих измерению. Коэффициент стоячей волны по напряжению должен соответствовать требованиям, устанавливаемым в стандартах и (или) ТУ на прибор конкретного типа.

2.2.7. Для измерения частот основного и побочного колебаний допускается использовать частотомер, входящий в состав устройства для измерения мощности, или частотомер, включенный в измерительный тракт. Погрешность измерения частоты ПК не должна превышать 0,2% в рабочем диапазоне частот и 2% в остальной нормируемой области.

2.2.8. Структурная схема установки измерения уровней ПК в одноволновой области частот приведена на черт.1.

Структурная схема установки измерения уровней ПК в одноволновой области частот

Черт.1

Погрешность измерений уровней ПК не должна превышать ±5 дБ при доверительной вероятности 0,95.

2.2.9. Структурная схема установки измерения уровней ПК в многоволновой области частот приведена на черт.2.

Структурная схема установки измерения уровней ПК в многоволновой области частот

Черт.2

Допускается проводить измерение мощности основного колебания непосредственно в тракте.

Погрешность измерений уровней ПК не должна превышать ±8,0 дБ при доверительной вероятности 0,95.

2.2.10. Для снижения уровня электромагнитных помех, воздействующих на измерительную установку или отдельные ее части, последние могут помещаться в экранированную камеру.

2.2.11. Перечень рекомендуемых для проведения измерений измерительных приборов и устройств приведен в приложении 2.

Допускается заменять указанные измерительные приборы и устройства другими, аналогичными по классу и назначению и обеспечивающими требуемую точность измерений.

2.3. Подготовка и проведение измерений

2.3.1. Включают измерительную установку и проводят ее калибровку согласно эксплуатационной документации на установку.

2.3.2. Включают ЭВП СВЧ и устанавливают режим его работы в соответствии с требованиями ТУ.

2.3.3. Измеряют мощность основного колебания ЭВП СВЧ непрерывного действия измерителем мощности или максимальную спектральную плотность мощности основного колебания прибора импульсного действия анализатором спектра.

2.3.4. Перестраивая по частоте измерительное устройство и СВЧ фильтр, производят поиск ПК. При наличии режекторного фильтра настраивают его на частоту основного колебания.

2.3.5. В одноволновой области частот выходного тракта измеряют мощность обнаруженных ПК ЭВП СВЧ непрерывного действия или максимальную спектральную плотность ПК ЭВП СВЧ импульсного действия измерительным приемным устройством.

2.3.6. В многоволновой области частот выходного тракта мощность или максимальную спектральную плотность мощности ПК измеряют в соответствии с эксплуатационной документацией на отборник многоволновой мощности, подключая поочередно измерительный тракт к каждому из вторичных каналов отборника.

2.3.7. Измеряют частоты обнаруженных ПК и основных колебаний по шкале измерительного приемного устройства.

2.3.8. Повторяют действия, указанные в пп.2.3.3-2.3.7, для каждой установленной в п.1.3 частоты.

2.3.9. Допускается при наличии в составе измерительного приемного устройства индикатора с логарифмической шкалой заменять измерение мощностей или максимальных спектральных плотностей мощности основного и побочного колебаний измерением по индикатору амплитуд откликов сигналов основного и побочного колебаний.

2.4. Обработка результатов

2.4.1. Относительный уровень ПК () в децибелах в одноволновой области частот выходного тракта ЭВП СВЧ непрерывного действия вычисляют по формуле

, (1)

где , - мощности побочного и основного колебаний соответственно, Вт;

, - ослабления, вносимые измерительным трактом на частотах побочного и основного колебаний, дБ;

, - ослабления, вносимые ответвителем мощности на частотах побочного и основного колебаний, дБ.

Относительный уровень ПК в децибелах для ЭВП СВЧ импульсного действия вычисляют по формуле

, (2)

где , - максимальные спектральные плотности мощности побочного и основного колебаний, Вт.

2.4.2. Относительный уровень ПК в децибелах в многоволновой области частот выходного тракта ЭВП СВЧ вычисляют по формуле

, (3)

где - количество вторичных каналов направленного ответвителя многоволновой мощности (НОММ);

- относительный уровень ПК, измеренный через -й канал НОММ, дБ.

Величину вычисляют по формулам:

; (4)

*, (5)

где - мощность ПК на входе измерительного приемного устройства, измеренная через -тый вторичный канал НОММ, Вт;

* - максимальная спектральная плотность мощности ПК на входе измерительного приемного устройства, измеренная через -тый вторичный канал НОММ, Вт;

_________________

* Формула и экспликация к ней соответствуют оригиналу. - .

- переходное ослабление НОММ по -му вторичному каналу на частоте ПК, дБ;

- ослабление, вносимое измерительным трактом на частоте ПК при измерении величины , дБ.

Примечание. При отсутствии данных о значениях принимают для всех .

2.4.3. Относительный уровень ПК () в децибелах амплитуд откликов сигналов побочного и основного колебаний по логарифмической шкале индикатора измерительного приемного устройства в одноволновой области частот вычисляют по формуле

, (6)

где , - амплитуды откликов сигналов побочного и основного колебаний, дБ;

, - ослабление аттенюаторов измерительного приемного устройства на частотах побочного и основного колебаний, дБ.

2.4.4. Относительный уровень ПК () в децибелах амплитуд откликов сигналов побочного и основного колебаний по логарифмической шкале индикатора измерительного приемного устройства в многоволновой области частот вычисляют по формуле (3), в которой

, (7)

где - амплитуда отклика сигнала ПК, поступающего через -тый вторичный канал ответвителя мощности, дБ;

- ослабление аттенюаторов измерительного приемного устройства на частоте ПК при измерении , дБ.

2.5. Показатели точности измерений

2.5.1. Точность определения относительного уровня ПК оценивается интервалом, в котором с вероятностью 0,95 находится погрешность измерений.

2.5.2. Закон распределения суммарной погрешности измерений принимают нормальным.

2.5.3. Погрешность измерения относительного уровня ПК () в децибелах в соответствии с формулой (1) вычисляют следующим образом

, (8)

где , - среднеквадратическое отклонение погрешности измерения мощности побочного и основного колебаний, дБ;

, - среднеквадратическое отклонение погрешности калибровки коэффициента передачи ответвителя мощности на частотах побочного и основного колебаний, дБ;

, - среднеквадратическое отклонение погрешности калибровки ослабления, вносимого измерительным трактом, на частотах побочного и основного колебаний, дБ.

2.5.4. Расчет погрешности измерения при определении относительного уровня ПК () в децибелах в многоволновой области частот вычисляют по формуле

, (9)

где - относительный уровень ПК, вычисленный по формуле (3), дБ;

- среднеквадратическое отклонение погрешности измерения относительного уровня ПК , ДБ.

При вычислении по формуле (4)

. (10)

При вычислении по формуле (5)

, (11)

где - среднеквадратическое отклонение погрешности калибровки НОММ по переходному ослаблению -го вторичного канала на частоте ПК, дБ.

Примечание. При отсутствии данных о значениях для всех значений принимают .

2.5.5. Погрешность измерения при определении относительного уровня ПК () в децибелах по п.2.4.3 вычисляют по формуле

, (12)

где - среднеквадратическое отклонение погрешности отсчитывания показаний по логарифмической шкале индикатора измерительного приемного устройства, дБ;

, - среднеквадратические отклонения погрешности калибровки аттенюаторов измерительного приемного устройства на частотах побочного и основного колебаний, дБ;

- среднеквадратическое отклонение изменения коэффициента усиления по мощности измерительного приемного устройства при изменении частоты измеряемого сигнала, дБ.

2.5.6. Погрешности измерения при определении относительного уровня ПК () в децибелах по п.2.4.4 вычисляют по формуле (9), в которой и вычисляют по формулам (3)-(5), а

. (13)

3. НУЛЕВОЙ МЕТОД

3.1. Принцип и условия измерения

3.1.1. Относительный уровень ПК устанавливают путем сравнения откликов сигналов основного и побочного колебаний на индикаторе измерительного приемного устройства и их дальнейшего выравнивания при помощи калиброванного аттенюатора, включенного в измерительный тракт.

3.1.2. Условия измерений - в соответствии с пп.1.2-1.5.

3.2. Аппаратура

3.2.1. Измерения проводят на установках, структурные схемы которых приведены на черт.1, 2.

3.2.2. Перечень рекомендуемой радиоизмерительной аппаратуры приведен в приложении 2.

3.2.3. Требования к элементам и составу измерительных установок - в соответствии с пп.2.2.1-2.2.6.

3.3. Подготовка и проведение измерений

3.3.1. Включают и калибруют измерительную установку в соответствии с п.2.3.1.

3.3.2. Включают ЭВП СВЧ в соответствии с п.2.3.2.

3.3.3. Настраивают измерительное приемное устройство и перестраиваемый СВЧ фильтр на прием основного колебания.

3.3.4. Устанавливают ослабление калиброванного аттенюатора таким, чтобы величина отклика на индикаторе измерительного приемного устройства составляла не менее половины всего экрана (или шкалы).

3.3.5. Отмечают величину отклика на экране (или шкале) индикатора измерительного приемного устройства и показания калибровочного аттенюатора.

3.3.6. Выполняют операцию по п.2.3.4.

3.3.7. В одноволновой области частот выходного тракта, изменяя величину ослабления аттенюатора, устанавливают отклик обнаруженного ПК на индикаторе такой же величины, что и в п.3.3.4. Отмечают показание аттенюатора.

3.3.8. В многоволновой области частот выполняют операцию по п.3.3.7 в соответствии с эксплуатационной документацией на НОММ, подключая измерительный тракт поочередно к каждому из вторичных каналов НОММ.

3.3.9. Измеряют частоту ПК в соответствии с п.2.3.7.

3.3.10. Повторяют действия, указанные в пп.3.3.8-3.3.9 для каждой определенной в ТУ на ЭВП СВЧ частоты.

3.4. Обработка результатов

3.4.1. Относительный уровень ПК в одноволновой области частот выходного тракта ЭВП СВЧ () в децибелах вычисляют по формуле

. (14)

3.4.2. Относительный уровень ПК в многоволновой области частот выходного тракта ЭВП СВЧ () в децибелах вычисляют по формуле (3), в которой

. (15)

3.5. Показатели точности измерений

3.5.1. Закон распределения погрешности измерения относительного уровня ПК - в соответствии с п.2.5.2.

3.5.2. Погрешность измерения в децибелах при определении относительного уровня ПК по п.3.4.1 вычисляют по формуле

. (16)

3.5.3. Погрешность измерения в децибелах при определении относительного уровня ПК по п.3.4.2 вычисляют по формуле (9), в которой и вычисляют в соответствии с формулами (3)-(5), а

. (17)

4. ТРЕБОВАНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ

4.1. При подготовке и проведении измерений необходимо соблюдать меры безопасности в соответствии с требованиями ГОСТ 12.1.005, ГОСТ 12.3.019, "Правилами техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей (ПТБ)"*, "Правилами технической эксплуатации электроустановок потребителей (ПТЭ)"*.

______________

* На территории Российской Федерации действуют Межотраслевых Правил по охране труда (правила безопасности) при эксплуатации электроустановок" (ПОТ Р М-016-2001, РД 153-34.0-03.150-00);

** На территории Российской Федерации действуют "Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей", утвержденные приказом Минэнерго России от 13.01.2003 N 6. - .

4.2. При проведении подготовительных операций и во время измерений уровень излучения СВЧ мощности от ЭВП СВЧ и аппаратуры не должен превышать на рабочих местах норм, установленных в ГОСТ 12.1.006.

4.3. Параметры ЭВП СВЧ с номинальным напряжением питания 10 кВ и более следует измерять с учетом требований ГОСТ 9541, "Санитарных правил работы с радиоактивными веществами и источниками ионизирующих излучений".

ПРИЛОЖЕНИЕ 1
Обязательное

ТЕРМИНЫ, ПРИМЕНЯЕМЫЕ В НАСТОЯЩЕМ СТАНДАРТЕ, И ИХ ОПРЕДЕЛЕНИЯ

ПРИЛОЖЕНИЕ 2
Рекомендуемое

ПЕРЕЧЕНЬ РАДИОИЗМЕРИТЕЛЬНОЙ АППАРАТУРЫ

Измерительные приемники

Таблица 1

Таблица 2

Анализаторы спектра

Таблица 3

Аттенюаторы поляризационные

Таблица 4

Генераторы сигналов

Таблица 5

Измерители мощности

Электронный текст документа

и сверен по:

М.: ИПК Издательство стандартов, 2004