bsuirДоклады БГУИРDoklady BGUIR1729-76482708-0382БГУИР10.35596/1729-7648-2021-19-3-81-88bsuir-3082Research ArticleЭЛЕКТРОНИКА, РАДИОФИЗИКА, РАДИОТЕХНИКА, ИНФОРМАТИКАELECTRONICS, RADIOPHYSICS, RADIOENGINEERING, INFORMATICSПовышение точности и метрологическое обеспечение измерителей мощности в диапазоне частот от 37,5 до 178,6 ГГц.Improving the accuracy and metrological support of power meters in the frequency range from 37.5 to 178.6 GHzГусинскийА. В.GusinskyA. V.

Гусинский Александр Владимирович, к.т.н.,  доцент,  начальник Центра 1.9 НИЧ

220013, г. Минск, ул. П. Бровки, 6тел. +375-17-293-84-42

GusinskyAlexander Vladimirovic, PhD,  Associate  Professor,  Head of the  Center  1.9  of  R&D  Department 

220013, Minsk, P. Brovka str., 6tel. +375-17-293-84-42

avggus@mail.ruКасперовичМ. М.KasperovichM. M.

м.т.н.,  научный  сотрудник Центра 1.9 НИЧ

220013, г. Минск, ул. П. Бровки, 6тел. +375-17-293-84-42

M.Sc, Researcher of the Center 1.9  of  R&D  Department

220013, Minsk, P. Brovka str., 6tel. +375-17-293-84-42

БогушВ. А.BogushV. A.

д.ф.-м.н.,  профессор,  ректор

220013, г. Минск, ул. П. Бровки, 6тел. +375-17-293-84-42

D.Sc.,  Professor,  Rector 

220013, Minsk, P. Brovka str., 6tel. +375-17-293-84-42

Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроникиBelarusian State University of Informatics and Radioelectronics2021010620211938188Copyright © Гусинский А.В., Касперович М.М., Богуш В.А., 20212021Гусинский А.В., Касперович М.М., Богуш В.А.Gusinsky A.V., Kasperovich M.M., Bogush V.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://doklady.bsuir.by/jour/article/view/3082

Для  удовлетворения  потребности  в  метрологическом  обеспечении  измерений  мощности в диапазоне частот от 37,5 до 178,6 ГГц была разработана установка, предназначенная для проведения автоматизированных  измерений,  калибровок  и  проверок  ваттметров  с  высокой  точностью  и возможностью  адаптации  под  различные  типы  исследуемых  устройств.  В  данной  работе  представлен состав,  схема  и  общий  принцип  работы  установки.  Дано  описание  структуры  изотермических калориметрических преобразователей автокомпенсационного типа с сухой нагрузкой и телом сравнения, являющихся основой установки. Представлены реализованные алгоритмы преобразования и замещения мощности СВЧ мощностью постоянного тока разработанных калориметрических ваттметров. Описаны меры,  принятые  на  стадии  изготовления,  по  минимизации  источников  неопределенности  измерений. Для  оценки  точности  измерения  поглощаемой  мощности  составлена  математическая  модель коэффициента преобразования. В указанную математическую модель введены поправки, позволяющие повысить  точность  измерения  воспроизводимой  мощности  миллиметрового  диапазона  длин  волн. Приведены  полученные  основные  метрологические  и  технические  характеристики  калориметрических ваттметров  и  устройств  сличения  установки.  Полученные  метрологические  и  технические характеристики соответствуют современному уровню эталонного оборудования.

To satisfy the needs for metrological support of power measurements in the frequency range from 37.5 to 178.6 GHz, the device has been developed and designed for automated measurements, calibrations and verification  of  wattmeters  with high  accuracy  and  the  ability  to  adapt  to  various  types  of  devices  under investigation. This paper presents the composition, diagram andgeneral principle of the device. A description of the structure of isothermal calorimetric converters of autocompensation type with dry load and reference body, which are the basis of the device, is given. The implemented algorithms for converting and replacing microwave power with direct current power of the developed calorimetric wattmeters are presented. The measures taken at the manufacturing stage to minimize sources of measurement uncertainty are described. To assess the accuracy of  measuring  the  absorbed  power, a  mathematical  model  of  the  conversion  factor  has  been  compiled. Corrections  have  been  introduced into  this  mathematical  model  to  improve  the  measurement  accuracy  of  the reproducible  microwave  power.  The  obtained  basic  metrological  and  technical  characteristics  of  calorimetric wattmeters  and  comparison  equipment  of  the  device  are  presented.  The  obtained  metrological  and  technical characteristics correspond to the current level of standard equipment.

мощностьсверхвысокие частотыкалориметрический измеритель мощностикоэффициент преобразованияваттметркалибровкаповеркаpowerultrahigh frequenciescalorimetric power meterconversion factorwattmetercalibrationverificationReferencesГусинский А.В. Измерительный комплекс поверки и калибровки измерителей мощности в миллиметровом диапазоне длин волн. Доклады БГУИР. 2019;6(124):50-54.Gusinsky A.V. [Measuring complex of testing and calibration of power meters in the millimeter range of waves length]. Doklady BGUIR = Doklady BGUIR. 2019;6(124):50-54. (In Russ.)Луферов А.Н., Гусинский А.В., Кострикин А.М., Ворошень А.В., Гурский С.С., Боженков В.В., Дерябина М.Ю., Гурский А.Л. Измерительный комплекс для поверки и калибровки измерителей мощности в диапазоне частот 78,33–118,1 ГГц. Стандартизация. 2014;3:50-53.Luferov A.N., Gusinsky A.V., Kostrikin A.M., Voroshen A.V., Gursky S.S., Bozhenkov V.V., Deryabina M.Yu., Gursky A.L. [Measuring complex for verification and calibration of power meters in the frequency range 78.33 – 118.1 GHz]. Standardization.2014;3:50-53. (In Russ.)Билько М.И., Томашевский А.К. Измерение мощности на СВЧ. Москва: Радио и связь; 1986.Bilko M.I., Tomashevsky A.K. [Microwave power measurement]. Moscow: Radio i svjaz'; 1986. (In Russ.)Ахиезер А.Н., Данильченко В.П., Сенько А.П., Терехов М.В., Гордеев К.К., Калиберда Л.Г. Тержова В.П. Государственный специальный эталон единицы мощности электромагнитных колебаний в волноводных трактах в диапазоне частот 53,57 – 78,33 ГГц. Измерительная техника.1979;7:3-5.Akhiezer A.N., Danilchenko V.P., Senko A.P., Terekhov M.V., Gordeev K.K., Kaliberda L.G., Terzhova V.P. [State special standard for the unit of power of electromagnetic oscillations in waveguide paths in the frequency range 53.57 – 78.33 GHz]. Izmeritel'naya tekhnika. 1979;7:3-5. (In Russ.)Бурак И.Ф., Гусинский А.В., Шаров Г.А., Ворошень А.В., Луферов А.Н. Измерение мощности СВЧ в диапазоне сантиметровых и миллиметровых волн. Москва: Горячая линия – Телеком; 2018.Burak I.F., Gusinsky A.V., Sharov G.A., Voroshen A.V., Luferov A.N. [Measurement of microwave power in the range of centimeter and millimeter waves]. Moscow: Goryachaya liniya – Telekom; 2018. (In Russ.)Fantom A. Radio Frequency and Microwave Power Measurement. London: Peter Peregrinus Ltd.; 1990.Fantom A. Radio Frequency and Microwave Power Measurement. London: Peter Peregrinus Ltd.; 1990.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.