Утвержден и введен в действие

Приказом Ростехрегулирования

от 9 марта 2006 г. N 26-ст

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ГОСУДАРСТВЕННАЯ СИСТЕМА ОБЕСПЕЧЕНИЯ ЕДИНСТВА ИЗМЕРЕНИЙ

ГОСУДАРСТВЕННАЯ ПОВЕРОЧНАЯ СХЕМА

ДЛЯ СРЕДСТВ ИЗМЕРЕНИЙ МОЩНОСТИ

ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ КОЛЕБАНИЙ В ДИАПАЗОНЕ ЧАСТОТ

ОТ 37,50 ДО 53,57 ГГц

State system for ensuring the uniformity of measurements.

State verification schedule for means measuring the power

of electromagnetic waves within the frequency range

from 37,50 to 53,57 GHz

ГОСТ Р 8.617-2006

Группа Т84.8

ОКСТУ 0008;

ОКС 17.020

Дата введения

1 ноября 2006 года

Предисловие

Цели и принципы стандартизации в Российской Федерации установлены Федеральным законом от 27 декабря 2002 г. N 184-ФЗ "О техническом регулировании", а правила применения национальных стандартов Российской Федерации - ГОСТ Р 1.0-2004 "Стандартизация в Российской Федерации. Основные положения".

Сведения о стандарте

1. Разработан Федеральным государственным унитарным предприятием "Всероссийский научно-исследовательский институт физико-технических и радиотехнических измерений" (ФГУП ВНИИФТРИ) Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии.

2. Внесен Управлением метрологии Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии.

3. Утвержден и введен в действие Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 9 марта 2006 г. N 26-ст.

4. Введен впервые.

1. Область применения

Настоящий стандарт распространяется на государственную поверочную схему (рисунок А.1 (Приложение А)) для средств измерений мощности электромагнитных колебаний в диапазоне частот от 37,50 до 53,57 ГГц и устанавливает порядок передачи размера единицы мощности - ватта (Вт), шкал измерений мощности и отношения мощностей от государственного первичного эталона единицы мощности электромагнитных колебаний с помощью вторичных и рабочих эталонов рабочим средствам измерений мощности и отношения мощностей.

2. Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ 8.381-80. Государственная система обеспечения единства измерений. Эталоны. Способы выражения погрешностей

ГОСТ 8.392-80. Государственная система обеспечения единства измерений. Ваттметры СВЧ малой мощности и их первичные измерительные преобразователи диапазона частот 0,03 - 78,33 ГГц. Методы и средства поверки

ГОСТ 8.397-80. Государственная система обеспечения единства измерений. Ваттметры волноводные импульсные малой мощности в диапазоне частот 5,64 - 37,5 ГГц. Методы и средства поверки

ГОСТ 8.569-2000. Государственная система обеспечения единства измерений. Ваттметры СВЧ малой мощности диапазона частот 0,02 - 178,6 ГГц. Методика поверки и калибровки.

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 ежегодно издаваемому информационному указателю "Национальные стандарты", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по соответствующим ежемесячно издаваемым информационным указателям, опубликованным в текущем году. Если ссылочный стандарт заменен (изменен), то при пользовании настоящим стандартом следует руководствоваться замененным (измененным) стандартом. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.

3. Государственный первичный эталон

3.1. Государственный первичный эталон единицы мощности электромагнитных колебаний в диапазоне частот от 37,50 до 53,57 ГГц (далее - государственный первичный эталон) включает в себя комплекс следующих средств измерений:

- эталонный болометрический ваттметр поглощаемой мощности;

- эталонный термоэлектрический ваттметр поглощаемой мощности;

- эталонный термисторный ваттметр проходящей мощности (компаратор);

- эталонный термисторный измеритель мощности;

- эталонный измеритель отношения мощностей, состоящий из соединения термисторных измерителей проходящей и поглощаемой мощности.

3.2. Диапазон значений мощности Р, воспроизводимых государственным первичным эталоном, составляет от  до  Вт.

Диапазон значений отношения мощностей К, воспроизводимых государственным первичным эталоном, составляет от  до 1.

3.3. Государственный первичный эталон обеспечивает воспроизведение единицы мощности со среднеквадратичным относительным отклонением  результата измерений, не превышающим  при десяти независимых наблюдениях, и со среднеквадратичным отклонением  результата измерений отношения мощностей, не превышающим  при десяти независимых наблюдениях. Неисключенная относительная систематическая погрешность  воспроизведения единицы мощности не превышает . Неисключенная систематическая погрешность  воспроизведения шкалы измерений отношения мощностей не превышает . Нестабильность  государственного первичного эталона за год - не более . Нестабильность  эталонного измерителя отношения мощностей за год - не более .

3.4. Государственный первичный эталон применяют для воспроизведения, хранения и передачи размера единицы и шкалы измерений мощности и шкалы измерений отношения мощностей электромагнитных колебаний вторичным и рабочим эталонам непосредственным сличением или сличением с помощью эталонов сравнения.

3.5. Предел допускаемого значения среднеквадратичного отклонения суммы относительных, случайных и неисключенных систематических погрешностей  метода и средств передачи размера единицы и шкалы измерения мощности вторичным эталонам и эталонам сравнения составляет не более . Предел допускаемого значения среднеквадратичного отклонения суммы относительных, случайных и неисключенных систематических погрешностей  метода и средств передачи шкалы отношения мощностей К вторичным эталонам в диапазоне от  до 1 составляет не более .

4. Вторичные эталоны и эталоны сравнения

4.1. В качестве вторичных эталонов единицы мощности используют ваттметры поглощаемой и проходящей мощности в диапазоне от  до  Вт. Модуль коэффициента отражения входа вторичных эталонов - ваттметров поглощаемой мощности - не должен превышать 0,10. Модуль эффективного коэффициента отражения выхода вторичных эталонов - ваттметров проходящей мощности - не должен превышать 0,03.

4.1.1. Предел допускаемых значений доверительных границ относительных погрешностей  результата измерений мощности вторичными эталонами мощности при доверительной вероятности 0,99 составляет:

- не более  для ваттметров поглощаемой мощности;

- не более  для ваттметров проходящей мощности.

4.1.2. Предел допускаемой нестабильности  вторичных эталонов единицы мощности составляет не более  за год.

4.1.3. Вторичные эталоны применяют для поверки (градуировки) рабочих эталонов непосредственным сличением или сличением с помощью компаратора.

4.2. В качестве эталонов сравнения единицы мощности используют ваттметры поглощаемой и проходящей мощности в диапазоне от  до  Вт. Модуль коэффициента отражения входа эталонов сравнения - ваттметров поглощаемой мощности - не должен превышать 0,03. Модуль эффективного коэффициента отражения выхода эталонов сравнения - ваттметров проходящей мощности - не должен превышать 0,03.

4.2.1. Предел допускаемого значения среднеквадратичного отклонения  суммы относительных неисключенных систематических и случайных погрешностей метода передачи размера единицы мощности с помощью эталонов сравнения составляет не более .

4.2.2. Предел допускаемой нестабильности  эталонов сравнения - не более  за три месяца.

4.2.3. Эталоны сравнения применяют для международных сличений и сличений вторичных и рабочих эталонов с государственным первичным эталоном.

4.3. В качестве вторичных эталонов отношения мощностей К используют термисторные измерители отношения поглощаемой и проходящей мощности в диапазоне . Модули коэффициентов отражения входа измерителей поглощаемой мощности и выхода измерителей проходящей мощности не должны превышать 0,03.

4.3.1. Предел допускаемых значений доверительных границ относительных погрешностей  результата измерений отношения мощностей вторичными эталонами при доверительной вероятности 0,99 составляет не более .

4.3.2. Предел допускаемой нестабильности  вторичных эталонов отношения мощностей - не более .

4.3.3. Вторичные эталоны отношения мощностей применяют для поверки (градуировки) рабочих эталонов сличением с помощью компаратора, непосредственным сличением, методами косвенных или прямых измерений.

5. Рабочие эталоны

5.1. В качестве рабочих эталонов единицы мощности используют:

- ваттметры среднего значения поглощаемой и проходящей мощности малого уровня в диапазоне измерений от  до  Вт;

- ваттметры среднего значения поглощаемой и проходящей мощности среднего уровня в диапазоне измерений от  до 1 Вт;

- ваттметры импульсной поглощаемой и проходящей мощности в диапазоне измерений от  до  Вт.

5.2. В качестве рабочих эталонов отношения мощностей используют:

- измерители отношения мощностей - ваттметры поглощаемой и проходящей мощности (в диапазоне ), измерительные приемники и измерители коэффициентов передачи четырехполюсников (в диапазоне );

- меры отношения мощностей - масштабные преобразователи на основе делителей мощности, фиксированных и переменных аттенюаторов в диапазоне номинальных значений коэффициентов преобразования .

5.3. Рабочие эталоны поглощенной и проходящей мощности используют для поверки по ГОСТ 8.569 и ГОСТ 8.397 рабочих средств измерений:

- ваттметров малого уровня поглощаемой и проходящей мощности в диапазоне от  до  Вт;

- ваттметров среднего уровня поглощаемой и проходящей мощности в диапазоне от  до 10 Вт;

- импульсных генераторов в диапазоне от  до  Вт.

5.4. Рабочие эталоны отношения мощностей применяют для поверки масштабных преобразователей мощности и измерителей отношения мощностей методами прямых измерений.

5.5. Рабочий эталон импульсной мощности используют для поверки импульсных ваттметров поглощаемой мощности в диапазоне от  до  Вт.

5.6. Доверительные границы относительных погрешностей  рабочих эталонов при доверительной вероятности 0,99 не должны быть более значений, указанных в Приложении А.

5.7. Соотношение доверительных границ вторичных эталонов и доверительных границ рабочих эталонов не должно составлять более 0,5.

6. Рабочие средства измерений

6.1. В качестве рабочих средств измерений мощности используют:

- импульсные ваттметры поглощаемой мощности в диапазоне от  до  Вт;

- измерительные генераторы в диапазоне от  до  Вт;

- ваттметры малого уровня поглощаемой и проходящей мощности в диапазоне от  до  Вт;

- ваттметры среднего уровня поглощаемой и проходящей мощности в диапазоне от  до 10 Вт.

6.2. В качестве рабочих средств измерений отношения мощностей применяют:

- масштабные преобразователи мощности (измерительные фиксированные и переменные аттенюаторы, делители и усилители мощности, гетеродинные и диодные измерители коэффициентов отражения и коэффициентов передачи четырехполюсников, анализаторы спектра и измерительные приемники) с пределами допускаемой относительной погрешности измерения отношения мощностей от 0,4 до 2,5 дБ;

- генераторы сигналов с нормируемым выходным опорным уровнем мощности  от  до  Вт с погрешностью  от 0,4 до 1,5 дБ;

- измерители отношения мощностей .

6.3. Соотношение предела допускаемых относительных погрешностей (доверительных границ) рабочих эталонов и пределов допускаемых относительных погрешностей рабочих средств измерений не должно составлять более 0,4.

Приложение А

(обязательное)

ГОСУДАРСТВЕННАЯ ПОВЕРОЧНАЯ СХЕМА

ДЛЯ СРЕДСТВ ИЗМЕРЕНИЙ МОЩНОСТИ

ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ КОЛЕБАНИЙ В ДИАПАЗОНЕ ЧАСТОТ

ОТ 37,50 ДО 53,57 ГГц

Рисунок А.1

Приложение Б

(справочное)

ПОЯСНЕНИЕ ТЕРМИНОВ, СОДЕРЖАЩИХСЯ В СТАНДАРТЕ

Б.1. В настоящем стандарте применены термины в соответствии с рекомендациями по метрологии [1] и [2].

Б.2. Пояснения терминов, специфичных для системы обеспечения единства измерений мощности электромагнитных колебаний сверхвысокой частоты (СВЧ), приведены в таблице Б.1.

Таблица Б.1

┌───────────────┬────────────────────────────────────────────────┐

│    Термин     │                   Пояснение                    │

│               ├───────────────────────┬────────────────────────┤

│               │        термина        │    способ или схема    │

│               │                       │        измерений       │

├───────────────┼───────────────────────┼────────────────────────┤

│ Шкала         │ Совокупность значений │ Шкала измерений        │

│измерений      │мощности электро-      │мощности является       │

│мощности       │магнитного излучения   │двухмерной шкалой       │

│               │в диапазоне значений   │отношений: одно         │

│               │мощности и частоты,    │измерение - значение    │

│               │установленном настоящим│мощности, второе        │

│               │стандартом             │измерение - значение    │

│               │                       │частоты                 │

├───────────────┼───────────────────────┼────────────────────────┤

│ Шкала         │ Совокупность значений │ Шкала измерений        │

│отношения      │безразмерных отношений │отношения мощностей     │

│мощностей      │мощностей К в диапазоне│является двухмерной     │

│               │0 <= К <= 1            │абсолютной шкалой: одно │

│               │                       │измерение - значение    │

│               │                       │отношения мощностей,    │

│               │                       │второе измерение -      │

│               │                       │значение частоты        │

├───────────────┼───────────────────────┼────────────────────────┤

│ Воспроизве-   │ Измерение мощности    │ Измеряют мощность      │

│дение единицы  │идеально стабильного   │электромагнитных        │

│мощности элект-│неотражающего          │колебаний на входе      │

│ромагнитных    │генератора с помощью   │эталонного ваттметра    │

│колебаний      │эталонного ваттметра   │поглощаемой мощности    │

│эталоном       │                       │                        │

├───────────────┼───────────────────────┼────────────────────────┤

│ Воспроизве-   │ Измерение отношения   │ Эталоны воспроизводят  │

│дение шкалы    │мощностей К с помощью  │различные диапазоны К,  │

│отношения      │эталонного ваттметра   │увеличивающиеся с пони- │

│мощностей      │                       │жением разряда эталона  │

├───────────────┼───────────────────────┼────────────────────────┤

│ Предел        │ Сумма случайных       │ Рассчитывают по        │

│допускаемого   │погрешностей и         │ГОСТ 8.392, предпо-     │

│значения СКО   │погрешностей           │лагая, что системати-   │

│измерения      │рассогласования при    │ческая погрешность равна│

│мощности       │сличениях ваттметров   │нулю                    │

│S              │                       │                        │

│ эпсилон Сигма │                       │                        │

├───────────────┼───────────────────────┼────────────────────────┤

│ Предел допус- │ Сумма случайных,      │ Рассчитывают:          │

│каемого значе- │систематических        │t      по ГОСТ 8.381 и  │

│ния доверитель-│погрешностей и         │ Сигма                  │

│ных границ     │погрешностей           │S      по ГОСТ 8.392    │

│относительной  │рассогласования при    │ Сигма                  │

│погрешности    │измерении отношения    │                        │

│измерения      │мощностей              │                        │

│отношения      │                       │                        │

│мощностей      │                       │                        │

│t      S       │                       │                        │

│ Сигма  Сигма  │                       │                        │

├───────────────┼───────────────────────┼────────────────────────┤

│ Непосредствен-│ Одновременное измере- │ Рис.                   │

│ное сличение   │ние значений мощности  │1 - генератор,          │

│ваттметров СВЧ │ваттметрами поглощаемой│2 - ваттметр проходящей │

│               │и проходящей мощности  │мощности, 3 - ваттметр  │

│               │                       │поглощаемой мощности    │

├───────────────┼───────────────────────┼────────────────────────┤

│ Непосредствен-│ Одновременное         │ Отношение мощностей    │

│ное сличение   │измерение отношения    │задается изменением     │

│измерителей    │задаваемых генератором │уровня мощности на      │

│отношения      │мощностей сличаемыми   │выходе генератора       │

│мощностей      │средствами измерений   │ Рис.                   │

│               │                       │1 - генератор,          │

│               │                       │2 и 3 - сличаемые       │

│               │                       │измерители проходящей   │

│               │                       │и поглощаемой мощности  │

├───────────────┼───────────────────────┼────────────────────────┤

│ Непосредствен-│ Одновременное         │ Рис.                   │

│ное сличение   │измерение отношения    │1 - генератор,          │

│измерителей    │задаваемых генератором │2 - делитель,           │

│отношения      │мощностей сличаемыми   │3 и 4 - сличаемые       │

│мощностей      │средствами измерений   │измерители отношения    │

│               │                       │поглощаемой мощности    │

│               │                       │ Рис.                   │

│               │                       │1 - генератор,          │

│               │                       │2 и 3 - сличаемые       │

│               │                       │измерители отношения    │

│               │                       │проходящей мощности,    │

│               │                       │4 - согласованная       │

│               │                       │нагрузка                │

├───────────────┼───────────────────────┼────────────────────────┤

│ Сличение с    │ Последовательное      │ Рис.                   │

│помощью эталона│(поочередное)          │1 - генератор,          │

│сравнения      │непосредственное       │2 - эталон сравнения,   │

│               │сличение эталонного и  │3 и 4 - сличаемые       │

│               │поверяемого ваттметров │ваттметры               │

│               │с эталоном сравнения   │                        │

├───────────────┼───────────────────────┼────────────────────────┤

│ Сличение      │ Сличение импульсного  │ Рис.                   │

│с помощью      │ваттметра с ваттметром │1 - генератор импульсной│

│компаратора    │средней мощности       │мощности,               │

│ваттметра      │непрерывных колебаний  │2 - генератор           │

│импульсной     │с помощью компаратора  │непрерывных колебаний,  │

│мощности       │импульсной мощности    │3 - делитель в К раз,   │

│               │и делителя мощности    │4 - компаратор          │

│               │                       │импульсно-модулированных│

│               │                       │мощности и непрерывных  │

│               │                       │колебаний, 5 - пове-    │

│               │                       │ряемый рабочий эталон   │

│               │                       │импульсной мощности     │

├───────────────┼───────────────────────┼────────────────────────┤

│ Метод         │ Одновременное         │ Рис.                   │

│косвенных      │измерение мощности     │1 - генератор           │

│измерений при  │электромагнитных       │непрерывных колебаний,  │

│поверке мер    │колебаний на выходе    │2 - измеритель          │

│отношения      │измерителя проходящей  │проходящей мощности,    │

│мощностей      │мощности вторичного    │3 - переменная          │

│               │эталона (на входе меры)│(дифференциальная) мера │

│               │и мощности электро-    │отношения мощностей,    │

│               │магнитных колебаний на │4 - измеритель          │

│               │выходе меры (на входе  │поглощаемой мощности    │

│               │измерителя поглощаемой │                        │

│               │мощности)              │                        │

├───────────────┼───────────────────────┼────────────────────────┤

│ Непосредствен-│ Непосредственное      │ В качестве эталона     │

│ное сличение   │сличение с применением │отношения мощностей     │

│ваттметров СВЧ │эталона отношения      │могут быть использованы:│

│при расширении │мощностей              │ - делитель с известным │

│диапазона      │                       │К,                      │

│измерений      │                       │ - делитель с неизвест- │

│               │                       │ным К,                  │

│               │                       │ - измеритель отношения │

│               │                       │мощностей               │

├───────────────┼───────────────────────┼────────────────────────┤

│ Метод прямых  │ Измерение поверяемым  │ Пояснение касается     │

│измерений при  │измерителем отношения  │частного случая         │

│поверке измери-│мощностей коэффициента │линейности измерителя   │

│телей отношения│масштабного преобразо- │                        │

│мощностей -    │вания К рабочего эта-  │                        │

│рабочих средств│лона - меры отношения  │                        │

│измерений      │мощностей              │                        │

├───────────────┼───────────────────────┼────────────────────────┤

│ Метод прямых  │ Измерение коэффициента│ Используют супер-      │

│измерений при  │масштабного преобразо- │гетеродинные установки  │

│поверке мас-   │вания делителя мощности│для измерения ослаб-    │

│штабных делите-│(аттенюатора) с помощью│лений, прецизионные     │

│лей мощности - │прецизионного приемника│автоматические          │

│рабочих средств│                       │анализаторы цепей       │

│измерений      │                       │                        │

└───────────────┴───────────────────────┴────────────────────────┘

БИБЛИОГРАФИЯ

[1] РМГ 29-99. Государственная система обеспечения единства измерений. Метрология. Основные термины и определения

[2] МИ 2365-96. Государственная система обеспечения единства измерений. Шкалы измерений. Основные положения. Термины и определения.