GB T 9603-1988 充气微波开关管电性能测试方法.pdf
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1、中华人民共和国国家标准充气微波开关管电性能测试方法Measuring methods of electrical properties of gas-filled microwave switching devices 本栋准适用于充气微波开关管(以下简称开关管电性能的测试。1 串i试条件,. 1 翻试设备,. ,. , 脉冲高功率发生器GB 9603-88 本标准中所使用的脉冲高功率发生器的踪冲特性应在产品标准中规定。其定义和测量按梧边的高功率微被摞澳j试方法进行。,. .2 微波元件居于度量的所有微波元件在所工作的频率革围内应满足要求。,. ,. 3 三分员平衡电替居于双TR管割试对的三分
2、员平衡电桥,必须保证每一个三分员混合藕合器具有卒于1.1的电压驻波比(此时是由任一臂看去,商其余三臂端接m;负载),平均功率的误差不超过0.25dB,隔离重大于25dBo ,. ,. 4 被费管无瞬确说明时,被捕管术语均包含连接开关管的管座(应体。开关管的管瑾踵捧指谐援腔、直通连接法兰、彭管座和三分贝平衡电桥。形管座在装入等效短路面时,应形成匹配传输线。无等效短路面时,对传输功率应具有平分性。,. ,. 5 等效段、标准短路面等效段是物理长度等于被澳g管长度的传输线段。标准短路菌是形状和被部管辖霄,无谐振窗的金属平板。.1.6 号!燃摄电源寻!燃极电摞的主流电压可在额定筐的土5%之内变化,波纹
3、系数应在2%以内。放电电路中的总串联电盟在产品挥准中规定。丽在弓i燃极的引线端应直接接入不小于O.5MO的电阻(它是总串联电阻的一部分。1.2 参考点加到所有引线端的电压极性是相对于管体而言的。.3 理9试的大气条件若无另外娃定,测试在正常大气条件下进行。正常大气条件为z渥度:1535.C;相对温度:45%75% ;气压:86l06kPa。当有温度要求时,必须保持走够的稳定时间,以保证开关管全部达到j平衡温度。1.4 冷却条件按产品标准。中华人民共和医电子工业部1988-03-09批准1989-03-0实撞GB 9603-88 1.5 电磁屏蔽当存在外界电磁场干扰和影响时,应采取屏蔽措施。1.
4、6 测试条件的公差无另外规定时,允许公差如下z8. 黯试基准频率z对于高功率为十1%;对于低功率为士0.1%。b. 重复颜率为士10%;C. 陈冲宽度为士10%;d. 入射陈冲高功率为主10%。.7 额定值额定值是撞产品标准中所规定的试验条件(如外如电压、电流、功率、频率等的规定值。.8 号i燃极的使用在高功率搜g试中,具有引燃摄的开关营,均按产品标准的规定,使引黯极正常工作。2 iI睡试方法电佳能的测试条件应符合本标准气测试条件。2. 引燃极引燃时间的测试方法2. ,. , 定义引燃时间是指范额定直流负电压经过总串联电阻如到引黯极瓣时起至引燃极开始放电的时间间捕。2. ,. 2 电路原理图-
5、. 直流电源+ 图1图中:R为串联电阻,它和Ro以及引擦极本身的电阻组合为总串联电阻,其值在产品标准中规定。2.3 醋试方法将最后一次放电后,贮藏不少于24h未带管座(腔体的开关管接入混试电路中,把额定引燃电压遥过额定总串联电阻如在引燃极上。费量加上电压翠微安表撞示有放电电流的时间间槽,即为引燃时间。注z具有两个(或两个以上引燃极的开关管,应分别进行测试。2.2 寻i燃极引燃电流的捕试方法GB 9603-88 2.2.1 定义引燃电流是指re额定寻!燃电压通过额定,盖串联电睦加到引燃极上所产生的放电电流。2.2.2 电路原理图B 直流电童医撞睡管+ 菌2回中,R为串联电距,它和R。以及寻l燃极
6、本身的电阻组合为总串联电盟,其值在产品标准中规定。2.2.3 测试方法接产品标准调整好总串联电阻,在未带管座或壁律的开关管引燃极上如上额定引燃电压,读取微安表的电流筐即为寻i燃电斑。注2具有两个或两个以上引黯极的开关管,应分别进行测试。2.3 引蝶摄电压降的濡试方法2.3.1 定义引燃极电压降是指寻i燃援工作在额定引燃电流下,寻!燃极端与管体之间的电压降。2.3.2 电路原理图真流电草草.,被测管u 十门图3图中,R为可变串联电盟。2.3.3 搜i试方法将被调管未带管座或腔体接入电路中,把引燃电流调整在额定值上,用下列方法之一测定引燃摄电压降。2.3.3.1 在引燃极端和管体间屑一高阻扰伏特表
7、直接测量。2.3.3; 2 用引燃电压减去串联电阻R十Ro上的电压降求得。注s具有两个(或两个以上引燃极的开关管,应分别进行测试。GB 9603-88 2.4 引燃极有害弛张援荡的测试方法2.4. 定义引燃极有害弛张摄蕃是撞引燃电流大于最小额定引燃电蔬时,由于电极布引线的分布电容以及引燃极放屯的等效内庭影成的充放电蔚造或的寻i燃电疏的振荡达零线时的理象。2.4.2 电路原理图主流电尊重接示波器十图42.4.3 期试方法将被捕管(未带管座或睦悻)接入电路中,在引燃极上加上额定引燃电罩。谓整可变串联电阻R.逐渐减少寻i燃电攘,观察示波器上的波形,直到最小额定引燃电流时,应无达到零线的摄荡搜形(见图
8、5所示),那无有害强张振荡。有害弛张振荡(1起褒放电熄灭)电液零线圈5分辨有害弛张振荡的示意图注2具有两个或两个以上)引燃极的开关管,应分别进行测试。2.5 引燃极噪声比的费i试方法2.5. 定义引燃极噪声比是指引燃摄在额定引燃条件1芋,引蝶极工作对和未工作时的噪声赣出功率之比。2.5.2 醋试方握国GB 9603-88 1 (2) 图62.5.3 测试方法将本机振荡器读整到额定频率上,提开关(K)接到,调整校准噪声嚣,使输出指示器获取适当的指示筐。确定接收机的噪声系数Fo把开关(K)转接于(2),当寻i燃极未工作时,谭整中腰衰减器,使输出指示器达原指示值,读取中频衰减器的衰减量Al。使寻i燃
9、极接额定条件工作,再调整中频衰减器,使输出指示器达原指示值,读京中频衰藏器的衰减量A20寻i燃极噪声比为主F(Y - 1) NR = 1十一一亏一一. . . . . . . . . ( 1 ) (antilogO. 1F)(antilogO. 1Y) - 1) NR= 1 +. . ( 2 ) 2 式中:F是接收视噪声系数zY=A2-A1o 注s若F幸nY为功率比时,则按式(1)计算。若F和Y为分贝锺时,那按式(2)计算.若所周接收机为单边带接收机或使用预选器时,到江和(2)式中第二项的分母应为1.2.6 引燃极插入损艳的测试方法2.6. 定义寻i螺极插入损耗是指引燃摄在额定寻i燃电流下,开
10、关管的撞入摄耗比引燃极未工作对开关管的插入损耗的增值。2.6.2 澳i试方在国同本标准2.10开关管总插入损耗的测试方法中2.10.2测试方擅自。2.6.3 测试方法按本标准2.10.3的方法测量引燃援工作和未工作状态下的插入损耗。按2.6.1定义计算出引燃极插入损耗。2.7 旗率调谐范围的测试方法高Q管2.7. 定义旗率调谐毫围是措高Q开关管,谓节其管体上的娓谱机梅或者外接谱撮腔的调谐机构,使其能获得谐振的频率苞匾。2.7.2 费试方桂图GB 9603-88 信号发吁:器匹配指IJ之器图72.7.3 割试方法将信号发生器的振荡频率按规定分裂调整在额定频率调谐范围的若干个频率上至少在上下边额上
11、).在每一频率上调动调谐棍棒,匹配指示器应出现最大谊。2.8 谐振频率的测试方法2.8.1 定义谐振频率是指只有一个谐振频率的开关管在低电平传输型电路中的谱撮频率。对于TR管在谐振腰率上,其输入端电压驻波系数最小,商传输功率最大。对于ATR管在谱援腰率上,其输入端电压在波系数最大,商传输功率最小。2.8.2 测试方框图2.8.2.1 功率传输法图82.8.2: 2 驻波系数法见本标准2.9纸电平下电压驻波系数的测试方法的2.9.2.1。2.8.3 测试方法2.8.3. 功率传输法将被费管接入电路中,变住信号发生器的频率,当医配费率指示器出现最大(TR管).或最小(ATR管指示时,该信号发生器的
12、撮荡频率,即为开关管谐振频率。2.8.3.2 驻波系数法按本标准2.9保屯平电压驻波系数的测试方法,翻试出开关管的电压驻波系数的频率特性曲线,其电压驻波系数最小值仔R管或最大量(ATR管所对应的旗率,即为开关管造振频率。2.9 保电平电压驻波系数的费试方法2.9. 定义保电平电压驻波系数是指在低电平较态下,捏开关管接入匹配传输线中,其输入端彭成的驻被最大点和最小点的场强比。2.9.2 割试方框图2.9.2. 理9量线法留9单管测试电路GB 9603-88 围10双管测试电路2.9.2.2扫频法同步反射计LEi 图11注2当测量双TR管时,挺天线臂接到反射计末端,而三分员电桥的其他三臂端接匹配负
13、载即可。2.9.3 测试方法2.9.3. 直接法按国9或图10将信号发生器调整在额定频率上,移动酒量线探针¥读束驻波最大点和最小点指示值A回田和A四川接式(3)计算开关管电压驻波系数zGB 96号3-88A_.y d S = I -:ma王i. . . ( 3 ) Amin 式中:n为检波器晶体管的检波律。为计算方便,尽量选择平方律检波的晶体管。2.9.3.2 二倍最小法按图9或图10将信号发生器调整在额定穰率上,移动捕量线探针重j驻被最小点处,读取适宜的指示值Ao。移动调i量线探针在驻捷最小点的两边,分别找出使指示量为2Ao的探针位置X1和儿。按式(4)计算开关管电压驻捷系数zI 1 .1曹
14、rJ4; -cos一-,-二iS=飞1L . ( 4 ) 6.X m又一式中:.X=x1-XZ p二倍最小点之前的探针距离z也为费量电路中的波导渡长;n为晶体检波律。当n=2商所剖开关管的电压驻波系数大于10时,开关管电压驻波系数可按式(5)近似计算ss=主ZHH-. . . . . . . ( 5 ) D. -HH-HH-. .(17) GB 9603-88 按图18将信号发生器频率调整到额定量,移动可变短路器使功率指示器指示为零或者最小),读取其位置X。用等效段代替被剥管,移动可变短路器再使功率指示器指示为零或最小).读取其位置X2。开关管相对相位移为2| X - x21 .1; = 36
15、0 ,-. 俨) . . .(18) 式中:g-传输线中的波导波长。b. 双魔法接匪将信号发生器旗率调整到额定值,用等效嚣代替被理曹营。调整可变衰减器、可变移相器和可谓精密移梧器,使功率指示器指示为零(或最小),读取可调精密移梧器的相位值仇。用被捕管换下等效段,移动可谓精密移相器,使功率指示器指示为零(或最IJ吟。读取其相位值仇。开关管相对相位移为=注s两通道的物理长度应一样.2.12 相位偏移的测试方法2.12.1 定义.1; = 1;1一仇I(0) . .(19) 梧位镰移是指开关管在保电平下,所产生的相位移和额定相位穆值的健离值2.12.2 割试方握噩2.12.2.1 点频法L仨_j噩2
16、02.12.2.2 扫旗法GB 9603-88 臂(1)-fEF1 图21注2当测双TR管时,天线臂为信号输入端,接收臂为信号输出端,其余臂接匹配负载。授准移相器和移相器应具有相似的相位频率将性。2.12.3 测试方法2.12.3.1 点频法按国20将信号发生器旗率摆到额定值,移动可变短路器,使功率指示器指示为零或最小).读取短路器位置l10用等效段代替被羁营,移动可变短路器,再使指示为零或最小读取短路器位置l20开关管的捂住铺移接式(20)计算z(l十t:J)()f =仇-360 ,-一们. . . .叫20)注z在等效段时的短路器位置比被源管时的位置靠近魔T情况.(l-t:J) 或+=;。
17、一360,-g一们. . . . (21) 注2在等效段时的短路器位置比被测管时的位置远离魔T情况.式中:t:J=11-12为被瓣管时和等效段时短路器位置之差sf一一等效段的物理长度zg一相对于额定频率的波导被长p仇一一额定相位移,在产品棕准中规定eGB 9603- 88 2.12.3.2 扫旗法接雷21调整好捏频信号摞,在臂1和臂E两通道中接入等效段,在示波器上获敢穰定频带内的基准斜率显示圈。调整校准移相器,在示波器上在取信号发生器的壶示匾。在臂I通道中接入标准管(即梧位移-频率特性满足产品标准额定基准值的葬品管),臂E通道中接入被测管。F目校准移梧器模tl量相位的最大铺差。2.12.4说明
18、开关管捂住铺移的定义可接下图理解z# 中、-i飞2.13 归一位电导的谢试方法(ATR营2.13.1 定义额定榕移值允许梅位编移下偏移事民1; f 图22归一先电导是指ATR管作为串联T型接头接入匹配信号发生器和垣配负载之闰时,在纸电平下所具有的表在E其语摄性曲归一住电导。2.13.2 翻过方捏圈2.13.2. 驻波法8. 测量线法图23b. 扫频仪法2.13.2.2 功率法2.13.3 测试方法2.13.3. 驻被法8. 测量线法GB 9603-88 噩24器25可变极化式衰减辈辈L困按理23将信号发生器频率依次谓整在被羁管谱援频率(一般指中心频率约1%的频率莲围内的若干个频率上,用测量线依
19、次吉普量出电压驻波系数,作电压驻波系数的频响盘线,求得最大电压驻波系数S国阻,那开关管归一化电导为Eg=一1一. . . . . . . . . . (22) S_裹一1注2若开关管的实际谐振频率等于(或很接近额定的谐振频率肘,可只测量出额定谐振频率时的电压驻波系数So.代替(22)式中的S皿进行计算之。b.扫频仪法按国24将担穰信号发生器调整到额定频带内,在示波器上读取谱摄频率时的电压驻捷系数So(IP最大电压驻捷系数Sma.).按式(22)计算开关管归一位电导。2.13.3.2 功率法GB 9603-88 按围25将信号发生器频率渭整至被撞i管的谐振频率上,调整信号发生器输出功率和可变衰减
20、器,使功率指示器获得适当指示ao并读取衰藏器的衰减量Ao。用标准短路雷代替被割管,并增加衰减器的衰减量,使功率指示等于ao.读取衰减量A10开关管归一化电导为z-K -吨,一一g (23) 式中:Ko=lO普FA=A1-Ao (dB)。2.14 归一化电绵的拥试方法(ATR管2.14.1 定义妇一位电纳是指ATR管作为串联T型接头接入匹配信号发生器和匹配负载之间,在链电平下所具有的表征其造振在能的民一化电缉。2.14.2 测试方框匮2. 14.2. 1 捆住法:fEEL-J 图262.14.2.2 功率法LEJ 图272.14.3 瓣试方法2.14.3.1 梧位法按图26将信号发生器频率濡至额
21、定频率,用测量线接交叉读数法获取一个驻捷最小点位置l10将标准管(Jlp物理结构有被普普管相同,丽谐振于额定频率的开关管代替被调管,用测量线按交叉读敦法获取距II最近的一个驻渡最小点位置l2。开关管扫一先电纳为zb=斗主tan于. . . . . .心4)若l很小.(24)式可近但为z2l b = (1 + 2g)丁7. . . . (25) GB 9603- 88 式中:g一一如一化电导见2.13),g-传输线中相应于额定频率的披导波长pl= Il1-l21 ; l和g应使用同样单位。2.14.3.2 功率法按国27将信号发生器频率调至额定频率,调整发生器输出功率稀可变衰减器,使功率指示器获
22、得适应锺岛,并读取衰减器的衰减量A1。F苦努准短路面代替被捕管,同时增加衰减器的衰减量,使功率指示再达岛,读取衰减量A20开关管归一先电纳为zb = ./1十2g)2- 4g2K2 Ai a/V,唱、.(26)式中:g一一开关管归一化电导觅2.13); K2=10智FM=A2-A1 (dB)。注2这里的K和2.13中的K。不是一个量e2.15 负载Q的瓣试方法2.15.1 定义负载Q是指离Q可谓R管和ATR管,接入匹配的传输电路中,在慑电平时,其谐振回路所呈现的负载Q。2.15.2 费试方框图2.15.2.1 离Q可谓TR管a. 功率法b. 驻波法C. 示波器法国28频率计国292.15.2.
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