ГОСТ Р 71481-2024

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ПРИБОРЫ ФЕРРИТОВЫЕ СВЕРХВЫСОКОЙ ЧАСТОТЫ

Методы измерения фазового сдвига на высоком уровне мощности

Microwave ferrite devices. Methods of measurement of phase shift at a high power level

ОКС 17.080

         17.220.20

         31.080

Дата введения 2025-03-01

Предисловие

1 РАЗРАБОТАН Федеральным государственным бюджетным учреждением "Всероссийский научно-исследовательский институт радиоэлектроники" (ФГБУ "ВНИИР")

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 303 "Электронная компонентная база, материалы и оборудование"

3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 27 июня 2024 г. № 879-ст

4 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Правила применения настоящего стандарта установлены в статье 26 Федерального закона от 29 июня 2015 г. № 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 устанавливает методы измерения фазовых сдвигов: начального фазового сдвига ферритовых фазовращателей, вентилей, циркуляторов, переключателей, фильтров и ограничителей (далее - ферритовые приборы) и управляемого фазового сдвига фазовращателей на высоком уровне мощности.

Настоящий стандарт устанавливает три метода измерения фазового сдвига ферритовых приборов:

- метод I - для измерения фазовых сдвигов с использованием измерительных линий;

- метод II - для измерения фазовых сдвигов с использованием калиброванного фазовращателя с суммированием сигналов в направленном ответвителе с малой связью;

- метод III - для измерения фазовых сдвигов с использованием калиброванных фазовращателей с суммированием сигналов в трехдецибельном направленном ответвителе.

Метод I применяется для измерения фазовых сдвигов ферритовых приборов всех типов, кроме ограничителей. Наиболее целесообразен для коаксиальных ферритовых приборов и волноводных ферритовых приборов с сечением волноводов 9045 мм и более.

Метод II применяется для измерения фазовых сдвигов ферритовых приборов всех типов. Наиболее целесообразен для волноводных ферритовых приборов сантиметрового диапазона.

Метод III применяется для измерения фазового сдвига ферритовых приборов всех типов. Наиболее целесообразен для волноводных ферритовых приборов с сечением волноводов менее 9045 мм.

В технических условиях на ферритовые приборы конкретных типов в технически обоснованных случаях могут устанавливаться методы измерения фазового сдвига, отличные от указанных в настоящем стандарте, если эти методы аттестованы по ГОСТ Р 8.563 и обеспечивают погрешности измерений, не превышающие значений, установленных настоящим стандартом.

Общие требования к условиям и режимам измерения, аппаратуре, подготовке и проведению измерений, показателям точности измерений и требования безопасности - по ГОСТ Р 50730.1.

     2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ 8.351 Государственная система обеспечения единства измерений. Линии измерительные. Методы и средства поверки

ГОСТ Р 8.563 Государственная система обеспечения единства измерений. Методики (методы) измерений

ГОСТ Р 50730.1 Приборы ферритовые СВЧ. Общие требования при измерении параметров на высоком уровне мощности

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 [1], а также следующие термины с соответствующими определениями:

3.1.1 высокий уровень мощности: Уровень подводимой мощности сверхвысокочастотного сигнала ко входу прибора, при котором устранение зависимости параметров прибора от мощности сверхвысокочастотного сигнала требует принятия специальных мер.

3.1.2 начальный фазовый сдвиг: Разность фаз сверхвысокочастотного сигнала на выходе фазовращателя в начальном фазовом состоянии и сверхвысокочастотного сигнала на выходе регулярного отрезка волновода заданной длины.

3.1.3 управляемый фазовый сдвиг: Изменение фазы сверхвысокочастотного сигнала на выходе фазовращателя, осуществляемое с помощью системы управления.

3.1.4 ферритовый сверхвысокочастотный прибор, ферритовый СВЧ-прибор: Прибор, в котором использован гиромагнитный материал (среда).

3.2 В настоящем стандарте применены следующие сокращения:

ВУМ - высокий уровень мощности;

КСВН - коэффициент стоячей волны по напряжению;

СВЧ - сверхвысокая частота;

ТУ - технические условия.

     4 Метод I измерения фазового сдвига

4.1 Принцип, условия и режим измерений

4.1.1 Метод основан на принципе интерференции волн сигналов, поступающих с входа и выхода измеряемого прибора через направленные ответвители на измерительную линию, с индикацией по ней узла стоячей волны и контролем его ухода.

4.1.2 Фазовые сдвиги управляемых ферритовых приборов следует измерять при постоянном во времени токе (напряжении) управления, если другие режимы не установлены в ТУ на ферритовые приборы. Значение тока (напряжения) управления и порядок его включения должны соответствовать установленным в ТУ на ферритовые приборы.

4.1.3 Точность установления и поддержания режима и условий измерения должна быть такой, чтобы исключить их влияние на фазовые сдвиги ферритовых приборов (погрешности средств измерений должны отсутствовать). Конкретные значения показателей точности установления и поддержания параметров режимов и условий измерения должны соответствовать установленным в ТУ на ферритовые приборы.

4.1.4 При невозможности исключения погрешностей средств измерений их значения следует учитывать при расчете погрешности измерения. Порядок определения погрешностей средств измерений приведен в приложении А. Методика расчета погрешностей измерения фазового сдвига приведена в приложении Б.

4.1.5 Время измерения - не более 5 мин без учета времени на подключение испытуемого ферритового прибора, выхода на рабочий режим и отключения его от измерительной установки.

4.2 Аппаратура

4.2.1 Измерение фазового сдвига на высоком уровне мощности следует проводить на установке, структурная схема которой приведена на рисунке 1.

Направленные ответвители включают в тракт, ориентируя их на падающую волну.

     Рисунок 1 - Структурная схема установки для измерения фазового сдвига на высоком уровне мощности методом I

4.2.2 Нестабильность частоты генератора СВЧ за 15 мин должна быть не более 5·10, длительность импульса - не менее 0,5 мкс.

4.2.3 Необходимо, чтобы частотомер обеспечивал измерение частоты с погрешностью в диапазоне ±1·10f.

4.2.4 Измерительная линия должна удовлетворять требованиям класса 2 по ГОСТ 8.351.

Мощность СВЧ-сигнала (импульсная или непрерывная) на входах измерительной линии - не менее 1 мВт.

4.2.5 В качестве индикатора применяют осциллограф с коэффициентом отклонения по вертикали не более 0,5 мВ/дел., измеритель отношения напряжений или селективный усилитель.

4.2.6 Переходное ослабление направленных ответвителей должно находиться в диапазоне от 20 до 50 дБ.

Необходимо, чтобы переходное ослабление направленного ответвителя 3 было не меньше переходного ослабления направленного ответвителя 4, причем разность их значений не должна превышать 2 дБ. Направленность ответвителей 1, 3, 4 - не менее 20 дБ.

Допускается применение ответвителя 2 направленного типа.

КСВН каналов высокого уровня мощности направленных ответвителей - не более 1,2.

КСВН каналов низкого уровня мощности направленных ответвителей 3 и 4 совместно с элементами СВЧ-тракта, подключающими их к измерительной линии, не должен превышать 1,1 со стороны измерительной линии, для чего в качестве согласующих устройств применяют аттенюаторы, вентили, трансформаторы сопротивлений.

4.2.7 КСВН нагрузки ВУМ - не более 1,3.

4.2.8 Разность длин цепочек элементов линий передачи СВЧ-сигнала , мм, которая должна находиться в диапазоне , вычисляют по формуле

,                                                                    (1)

где - геометрическая длина цепочки элементов от входного фланца (разъема) канала высокого уровня мощности направленного ответвителя 3 до входного фланца (разъема) измерительной линии, мм;

- геометрическая длина цепочки элементов входного фланца (разъема) канала высокого уровня мощности направленного ответвителя 3 через направленный ответвитель 4 до другого входного фланца (разъема) измерительной линии, мм;

- длина волны в волноводе, мм.