Государственный первичный эталон единицы волнового сопротивления в коаксиальных волноводах ГЭТ 75-2023

Рассмотрены вопросы измерения волнового сопротивления и комплексных коэффициентов отражения и передачи устройств, работающих на сверхвысоких частотах в коаксиальных волноводах. Измерения указанных параметров важны при разработке и производстве систем связи и передачи информации, систем радиолокации и радионавигации. С целью обеспечения единства измерений, воспроизведения и передачи единиц волнового сопротивления и комплексных коэффициентов отражения и передачи средствам измерений с коаксиальными соединителями типа 1 мм в частотном диапазоне 0,01–67 ГГц утверждён Государственный первичный эталон единицы волнового сопротивления в коаксиальных волноводах ГЭТ 75-2023. В его состав входят средства воспроизведения единицы волнового сопротивления, комплексных коэффициентов отражения, компаратор и эталоны сравнения в коаксиальном тракте сечением 1,0/0,434 мм с соединителем типа 1 мм. Уточнены выражения для расчёта параметров коаксиальных волноводов с биметаллическими проводниками. Приведены технические характеристики и результаты метрологических исследований ГЭТ 75-2023. Результаты исследований подтвердили высокие показатели точности ГЭТ 75-2023, который имеет сопоставимые метрологические характеристики с эталонами национальных метрологических институтов других стран.

1. Howell K., Wong K. DC to 110 GHz measurements in coax using the 1 mm connector. Microwave Journal, 42(7), 22–34 (1999).

2. Seeds A. J., Williams K. J. Microwave Photonics, in Journal of Lightwave Technology, 24(12), 4628–4641 (2006). https://doi.org/10.1109/JLT.2006.885787

3. Yao J. Microwave Photonics, in Journal of Lightwave Technology, 27(3), 314–335 (2009). https://doi.org/10.1109/JLT.2008.2009551

4. Петров В. П., Гутина Э. М., Костюченко К. К., Коноплев В. П. Государственные специальные эталоны единицы волнового сопротивления. Измерительная техника, (3), 49–52 (1976).

5. Абубакиров Б. А. Комплект СВЧ устройств для калибровки автоматизированных измерительных систем. Техника средств связи. Серия «Радиоизмерительная техника», (2), 79–85 (1977).

6. Евграфов В. И., Конышев А. В. Государственный первичный эталон единицы волнового сопротивления в коаксиальных волноводах ГЭТ 75-2017. Актуальные проблемы электронного приборостроения. АПЭП – 2018. Труды XIV Международной научно-технической конференции, Новосибирск, 2–6 октября 2018, в 8 т., т. 3, c. 95–98, Новосибирский государственный технический университет, Новосибирск (2018).

7. Jurkus A. P., Stumper U., National standards and standard measurement systems for impedance and refl ection coeffi cient. Proc. IEEE, 74(1), 39–45 (1986). https://doi.org/10.1109/PROC.1986.13399

8. Wong K. H. Characterization of Calibration Standards by Physical Measurements. 39th ARFTG Conference Digest, Albuquerque, NM, USA, 1992, pp. 53–62. https://doi.org/10.1109/ARFTG.1992.326972

9. Eio C. P., Protheroe S. J., Ridler N. M. Characterising beadless air lines as reference artefacts for S-parameter measurements at RF and microwave frequencies. IEE Proceedings – Science, Measurement and Technology, 153(6), 229–234 (2006). https://doi.org/10.1049/ip-smt:20060092

10. Hoffmann J. P., Ruefenacht J., Wollensack M., Zeier M. Comparison of 1.85 mm line refl ect line and offset short calibration. 2010 76th ARFTG Microwave Measurement Conference, Clearwater Beach, FL, USA, 2010, pp. 1–7. https://doi.org/10.1109/ARFTG76.2010.5700047

11. Zeier M., Hoffmann J., Hürlimann P., Rüfenacht J., Stalder D., Wollensack M. Establishing traceability for the measurement of scattering parameters in coaxial line systems. Metrologia, 55(1), 23–26 (2018). https ://doi.org/10.1088/1681-7575/aaa21c

12. Ефимов И. Е., Останькович Г. А. Радиочастотные линии передачи. Радиочастотные кабели. Связь, Москва (1977).

13. Daywitt W. C. Exact principal mode fi eld for a lossy coaxial line. IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques, 39(8), 1313–1322 (1991). https://doi.org/10.1109/22.85406

14. Евграфов В. И. Анализ методов решений уравнений Максвелла для коаксиальной линии с потерями. Актуальные проблемы электронного приборостроения. АПЭП-2004. Материалы VII Международной конференции, Новосибирск, 21–24 сентября 2004, в 7 т., т. 3, c. 17–23, Новосибирск (2004).

15. Корн Г., Корн Т. Справочник по математике для научных работников и инженеров. Наука, Москва (1974).

16. Mackenzie T. E., Sanderson A. E., Some fundamental design principles for the development of precision coaxial standards and components. IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques, 14(1), 29–39 (1966). https://doi.org/10.1109/TMTT.1966.1126148

17. Kilby G. J., Ridler N. M. Comparison of theoretical and measured values for attenuation of precision coaxial lines. Electronics Letters, 28(21), 1992–1994 (1992). http://doi.org/10.1049/el:19921277

18. Tuttle J., Canavan E., DiPirro M. Thermal and electrical conductivity measurements of cda 510 phosphor bronze. AIP Conference. Proceedings, 1219(1), 55–62 (2010). https://doi.org/10.1063/1.3402333

19. Holloway C. L., Kuester E. F. Power loss associated with conducting and superconducting rough interfaces. IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques, 48(10), 1601–1610 (2000). https://doi.org/10.1109/22.873886