Государственный первичный эталон единицы мощности электромагнитных колебаний в диапазоне частот 37,5–118,1 ГГц ГЭТ 167-2021

Рассмотрены вопросы измерения мощности электромагнитных колебаний как основного параметра, характеризующего интенсивность электромагнитного излучения на сверхвысоких частотах в закрытых передающих трактах. Измерения мощности электромагнитных колебаний в диапазоне миллиметровых длин волн широко применяются в радиосвязи, радионавигации, радиолокации. С целью обеспечения единства измерений мощности электромагнитных колебаний в диапазоне частот 78,33–118,1 ГГц усовершенствован Государственный первичный эталон единицы мощности электромагнитных колебаний в волноводных трактах в диапазоне частот от 37,5 до 78,33 ГГц ГЭТ 167-2017. Для увеличения верхней частоты ГЭТ 167-2017 разработан комплект болометрических измерительных преобразователей в волноводных трактах 2,4×1,2 и 2,54×1,27 мм (WR10), калориметрическая и компарирующая установки. Приведены структурная схема, технические характеристики и результаты метрологических исследований Государственного первичного эталона единицы мощности электромагнитных колебаний в волноводных трактах в диапазоне частот 37,5–118,1 ГГц ГЭТ 167-2021. С учётом особенностей, вызванных уменьшением сечения волноводного тракта, уточнены методики оценки составляющих погрешностей воспроизведения и передачи единицы мощности электромагнитных колебаний. Результаты исследований подтвердили высокие показатели точности эталона, который теперь занимает лидирующую позицию среди аналогичных национальных эталонов.

1. Shimaoka K., Kinoshita M., Fujii K., Tosaka T., Calibration of mmwave power meters using a broadband calorimeter in the frequency range from 110 GHz to 170 GHz, 2013 38th International Conference on Infrared, Millimeter, and Terahertz Waves (IRMMW-THz), 2013, pp. 1–2. https://doi.org/10.1109/IRMMW-THz.2013.6665712

2. He Wei, Zhang Weiwei, Qi Wanquan, Yin Hongcheng, Design of a 110 GHz to 170 GHz calorimeter, 2017 International Workshop on Electromagnetics: Applications and Student Innovation Competition, 2017, pp. 71–73. https://doi.org/10.1109/iWEM.2017.7968788

3. Kwon J., Hong Y., Kang N., D-Band Waveguide Microcalorimeter for Millimeter-Wave Power Standard, 2018 Conference on Precision Electromagnetic Measurements (CPEM 2018), 2018, pp. 1–2. https://doi.org/10.1109/CPEM.2018.8501192

4. Перепелкин В. А., Семенов В. А., Чирков И. П., Павлов А. В., Жогун М. В., Коудельный А. В. Государственный первичный эталон единицы мощности электромагнитных колебаний в диапазоне частот от 37,5 до 78,33 ГГц ГЭТ 167-2017 // Измерительная техника. 2017. № 10. стр. 3–6. https://doi.org/10.32446/0368-1025it.2017-10-3-6

5. Lau Y. S., Denning T., Oleson C., Millimeter wave power measurement above 110 GHz, 2006 67th ARFTG Conference, 2006, pp. 97–102. https://doi.org/10.1109/ARFTG.2006.4734350

6. Judaschke R. H., Kuhlmann K., Reichel T. M., Perndl W., Millimeter-Wave Thermoelectric Power Transfer Standard, in IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement, vol. 64, no. 12, pp. 3444–3450, Dec. 2015. https://doi.org/10.1109/TIM.2015.2454632

7. Kwon J., Kang T., Kang N., V-band waveguide microcalorimeter for millimeterwave power standards, 2016 Conference on Precision Electromagnetic Measurements (CPEM 2016), 2016, pp. 1–2, https://doi.org/10.1109/CPEM.2016.7540466

8. Семенов В. А. Проект изменения стандарта на присоединительные размеры элементов соединения СВЧ трактов электронных измерительных приборов // Метрология в радиоэлектронике: Тез. докл. XI Всерос. науч.техн. конф. 19–21 июня 2018 г., Менделеево: ВНИИФТРИ, 2018. С. 116–125.

9. Коудельный А. В., Мыльников А. В., Перепёлкин В. А. Разработка и исследование полупроводниковых болометри- ческих преобразователей мощности СВЧ оконечного типа. Исследования в области радиотехнических измерений // Сборник научных трудов. М.: ВНИИФТРИ, 1987. С. 27–34.

10. Chirkov I., Perepelkin V., Semenov V., Russian primary standards of microwave power, 29th Conference on Precision Electromagnetic Measurements (CPEM 2014), 2014, pp. 166–167. https://doi.org/10.1109/CPEM.2014.6898311