ГОСТ Р 71156-2023
НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
СХЕМЫ КОММУТАЦИОННЫЕ СВЕРХВЫСОКОЧАСТОТНОГО ДИАПАЗОНА
Методы измерений электрических параметров
Microwave switching circuits. Methods for measuring electrical parameters
ОКС 29.100
Дата введения 2024-02-29
Предисловие
1 РАЗРАБОТАН Акционерным обществом "Научно-производственная фирма "Микран" (АО "НПФ "Микран"), Федеральным государственным бюджетным образовательным учреждением высшего образования "Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники" (ФГБОУ ВО "ТУСУР"), Федеральным бюджетным учреждением "Государственный региональный центр стандартизации, метрологии и испытаний в Томской области" (ФБУ "Томский ЦСМ"), Федеральным государственным бюджетным учреждением "Российский институт стандартизации" (ФГБУ "Институт стандартизации")
2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 328 "Сверхвысокочастотная и силовая электроника"
3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 29 декабря 2023 г. N 1774-ст
4 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ
Правила применения настоящего стандарта установлены в статье 26 Федерального закона от 29 июня 2015 г. N 162-ФЗ "О стандартизации в Российской Федерации". Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе "Национальные стандарты", а официальный текст изменений и поправок - в ежемесячном информационном указателе "Национальные стандарты". В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты". Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.rst.gov.ru)
1 Область применения
Настоящий стандарт распространяется на изделия с наименованием вида МИС "Управляющие" (обозначение вида МИС - 4) и наименованием подвида МИС "Переключатели" (обозначение подвида МИС - 2) по ГОСТ Р 59749, работающие в диапазоне от 0,01 до 220 ГГц, и устанавливает методы измерения основных электрических параметров данных изделий в корпусном и бескорпусном исполнении, общих для этих изделий.
2 Нормативные ссылки
В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:
ГОСТ 20.57.406 Комплексная система контроля качества. Изделия электронной техники, квантовой электроники и электротехнические. Методы испытаний
ГОСТ 13317 Элементы соединения СВЧ трактов радиоизмерительных приборов. Присоединительные размеры
ГОСТ 17703 Аппараты электрические коммутационные. Основные понятия. Термины и определения
ГОСТ Р 59749 Монолитные интегральные схемы сверхвысокочастотного диапазона. Система параметров
Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю "Национальные стандарты", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты" за текущий год. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого стандарта с учетом всех внесенных в данную версию изменений. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого стандарта с указанным выше годом утверждения (принятия). Если после утверждения настоящего стандарта в ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку.
3 Термины, определения и сокращения
3.1 В настоящем стандарте применены термины по ГОСТ Р 59749, ГОСТ 17703 и [1], а также следующие термины с соответствующими определениями:
3.1.1 зондовая станция: Инструмент для тестирования бескорпусных полупроводниковых приборов.
Примечание - Инструменты и приспособления, в том числе:
- столик, обеспечивающий расположение пластины или кристаллов, с возможностью ориентации и перемещения по осям X, Y и Z;
- приспособления для удерживания пластины или кристаллов без ее (их) повреждения (вакуумный держатель);
- платформы для расположения манипуляторов и осуществления контакта зондов с измеряемым устройством;
- манипуляторы, предназначенные для позиционирования зондов на измеряемое устройство;
- зонды, устанавливаемые на манипуляторы и предназначенные для непосредственного контакта с измеряемым устройством;
- микроскопы, предназначенные для визуального контроля точности позиционирования зондов на измеряемом устройстве.
3.1.2 режим открытого канала: Режим работы испытуемого устройства, характеризующийся минимально вносимыми прямыми потерями между активными СВЧ-входом и СВЧ-выходом.
3.1.3 режим закрытого канала: Режим работы испытуемого устройства, характеризующийся максимально вносимыми прямыми потерями между активными СВЧ-входом и СВЧ-выходом.
3.2 В настоящем стандарте применены следующие сокращения:
ВАЦ - векторный анализатор цепей;
ГН - генератор (СВЧ-сигналов);
ИУ - испытуемое устройство;
КСВН - коэффициент стоячей волны по напряжению;
МИС - монолитная интегральная схема;
ПЧ - промежуточная частота;
СВЧ - сверхвысокие частоты;
СИ - средство измерений;
ТУ - технические условия;
ТЗ - техническое задание;
ЭД - эксплуатационная документация.
4 Общие технические требования
4.1 Требования к показателям точности измерений
4.1.1 Показатели точности измерений параметров ИУ СВЧ зависят от погрешностей измерений применяемых СИ и должны соответствовать установленным в ТУ на изделия СВЧ конкретных типов.
4.1.2 Относительная погрешность измерений, вносимая за счет константы [скорости света в вакууме (299724456,2±1,1) м/с] при пересчете частот в длины волн, должна находиться в пределах ±10% относительной погрешности измерений, установленной в конкретных методах измерений настоящего стандарта.
4.2 Требования к средствам измерений и вспомогательному оборудованию
4.2.1 Нестабильность частоты ГН, используемых при измерениях параметров ИУ с входной мощностью меньше или равной 10 мВт, за время измерений не должна выходить за пределы ±1%. Нестабильность мощности ГН за время измерений должна находиться в пределах ±1 дБ.
4.2.2 Нестабильность частоты ГН, используемых при измерениях параметров изделий с входной мощностью более 10 мВт, за время измерений не должна выходить за пределы ±0,1%.
4.2.3 Измерители мощности СВЧ для измерения среднего значения должны иметь пределы допускаемой относительной погрешности измерений не более ±10% в диапазоне частот от 0,03 до 37,5 ГГц включительно и не более ±7% - в диапазоне частот свыше 37,5 до 220 ГГц включительно.
4.2.4 КСВН измерительного тракта не должен превышать 1,5 для волноводных каналов и 1,7 для коаксиальных каналов, если иные значения КСВН не установлены в конкретных методах измерений данного стандарта или в ТУ на изделия СВЧ конкретных типов.
4.2.5 Направленные ответвители должны иметь КСВН основного канала не более 1,15 и направленность не менее 15 дБ.
4.2.6 Волноводные заслонки и переключатели в открытом состоянии не должны иметь КСВН более 1,2, в закрытом состоянии должны обеспечивать ослабление СВЧ сигнала не менее чем на 30 дБ.
4.2.7 Необходимо, чтобы источники питания изделий СВЧ удовлетворяли следующим требованиям:
- нестабильность выходных напряжений за время измерений - не более ±5%;
- допустимая пульсация источников напряжения постоянного тока - не более 1%.
4.2.8 Если присоединительные элементы изделий СВЧ отличаются от присоединительных элементов СИ или вспомогательных устройств, то изделия СВЧ следует подключать с помощью подключающих устройств: коаксиальных переходов, отрезков волноводов и т.п.
4.2.9 КСВН подключающих устройств не должен быть более 1,25 для коаксиальных каналов, 1,20 для волноводных каналов и 1,35 для коаксиально-волноводных каналов, если иное не установлено в конкретных методах измерений настоящего стандарта или в ТУ на ИУ конкретных типов.
4.2.10 Допускается объединение СИ и вспомогательного оборудования в один функциональный узел, изменение порядка подключения элементов схем измерений, введение дополнительных элементов для обеспечения необходимых условий измерений, автоматизации измерений, для измерения нескольких параметров ИУ по одной схеме измерений, если погрешность измерения параметров ИУ при этом не выходит за пределы, установленные в ТУ.
4.2.11 Диапазон частот, предельно допустимый уровень мощности СВЧ, значение постоянного тока и напряжения используемых СВЧ-зондов должны соответствовать соответствующим параметрам ИУ (или превышать их) во избежание повреждения СВЧ-зондов.
4.3 Требования к условиям измерений
4.3.1 Измерение электрических параметров ИУ следует проводить в нормальных климатических условиях по ГОСТ 20.57.406, если иное не установлено в ТУ на изделия СВЧ конкретных типов.
4.3.2 Режимы проведения измерений должны соответствовать требованиям, установленным в ТУ на ИУ конкретных типов, в программах испытаний или в ТЗ на разработку ИУ.
4.3.3 Присоединительные размеры волноводных фланцев, коаксиальных соединителей, сечения волноводных и коаксиальных каналов должны соответствовать требованиям ГОСТ 13317.
4.3.4 Измерения параметров изделий СВЧ в нескольких электрических режимах рекомендуется проводить последовательно, по мере ужесточения режима, причем в наиболее жестком режиме измерения проводят в последнюю очередь. Последовательность операций должна быть такой, чтобы исключить возможность повреждения ИУ.
5 Требования безопасности
5.1 При выполнении работ соблюдают требования охраны труда, промышленной и пожарной безопасности, взрывобезопасности.
5.2 Охрану труда и безопасность обеспечивают в соответствии с действующим законодательством Российской Федерации.
5.3 Средства измерений и вспомогательное оборудование используют в соответствии с ЭД.
5.4 Конструкции СИ и вспомогательного оборудования должны обеспечивать возможность удобного и безопасного выполнения операций с применением средств индивидуальной защиты.
5.5 При возникновении неисправностей оборудования работы прекращают. Возобновление работ допускается только после выявления и устранения причин их возникновения.
6 Методы измерений
6.1 Общие положения
6.1.1 Схемы измерений представлены для проведения измерений корпусных МИС с коаксиальными выводами. В случае проведения измерений параметров бескорпусных МИС с применением зондовой станции или в волноводном тракте методы измерений не теряют своей актуальности, однако необходимо корректно проводить регулировку СИ согласно ЭД с учетом СВЧ-зондов. Также в случае проведения измерений в волноводном тракте методы измерений не теряют своей актуальности, однако необходимо корректно проводить регулировку СИ в волноводном тракте.
6.1.2 Методы измерений представлены для основных электрических параметров изделий с наименованием вида "Управляющие", подвида "Переключатели".
6.1.3 Методы измерений представлены в общем случае для ИУ с двумя портами. Представленные методы измерения актуальны также для ИУ с тремя и более портами, в то время как к неиспользуемым портам подключается нагрузка с требуемым ТУ сопротивлением.
6.2 Подготовка к выполнению измерений
6.2.1 Порядок подключения и отключения, а также время выдержки после включения ИУ перед измерениями должны соответствовать установленным в ТУ на ИУ конкретных типов.
6.2.2 Порядок включения и выключения СИ при измерении параметров изделий СВЧ должен соответствовать порядку, установленному ЭД на них.
6.2.3 Перед проведением измерений включают все необходимые для проведения измерений СИ и выдерживают их в течение времени, необходимого для установления рабочего режима согласно ЭД на них.
