1、UDC 621. 396. 965 : 629. 12. 018 M 51 中华人民共和国国家标准GB 1 2 2 0 1 - 9 0 船用导航雷达波导馈电系统驻波系数测试方法Test methods of VSWR of the waveguide feed-system for marine radar 1990-02-01发布1990-08-01实施国家技术监督局发布中华人民共和国国家标准船用导航雷达波导馈电系统驻波系数测试方法Test meth创sof VSWR of the wav剑”idef饵d-systemfor marine r且也r1 主题内容与适用范围GB 12201-90
2、 本标准规定了船用导航雷达波导馈电系统（以下简称波导系统）电压驻波系数的测试方法。本标准适用于检验船用导航雷达波导系统电压驻波系数。2 引用标准GB. 2421 电工电子产品基本环境试验规程总则3 术语和符号3. 1 电压驻波系数S波导传输线中驻波电场的最大值Emo和最小值Em1n之比，即：S争.( 1 ) min 3.2 电压反射系数波导传输线中任一点反射波电场强度E和入射波电场强度E之比，即： j;. .-( 2 ) 电压反射系数的模和电压驻波系数S之间有如下关系：3.3 回波损耗LR主二is+1 ( 3 ) 在匹配信号源的条件下，传输系统中负载反射的功率相对于入射功率或相对于全反射功率所
3、减少的分贝数，即： =- 20 lglI 4 ) 回波损耗和电压驻波系数S有如下关系：8-1 =-201g一一.“.”-( 5 ) s+1 国家技术监督局1990-02-01批准1990-08-01实施GB 12201一90 4 测试原理4. 1 测量线法根据电ft驻搜系数定义，用测量线测出驻波电场的最大值Bmax和最小值Emin便能确定接在测量线终端的被测波导系统的电压驻波系数。4. 2 扫频反射计比值汁法根据电压反射系数定义，利用反射计中两只配对的定向桐合器，分别搁合出一定比例的入射披功率和反射波功率。并通过其三只配对的检波器检波变换成视频信号，然后送入比值计中进行比较，便可确定接于其后的
4、被测波导系统的电压反射系数。将比值计的输出加接到记录仪或示波器的Y抽上，就可以得到一条有关被测波导系统电压反射系数相对于频率的扫频曲线。本法仅适用于检波器晶体处于平方律检波的情况。4. 3 扫频反射计高频衰减替代法根据回波损耗定义，它是利用反射计中一只定向藕合器榈合出一部分入射波功率，并通过检波器检波后，反馈给扫频信号源的自动稳幅电路，使扫频信号源处于外稳幅工作状态以稳定扫频信号源的输出（即维持入射坡的功率不变）。而在另一只搞合反射波功率定向桐合器的搁合支路上，接入一微波标准衰减器，并于反射计末端接上短路器，对应标准衰减器的不同的衰减值，便可绘出一族回波损耗校准曲线。然后将被测波导系统的阿波损
5、耗扫频曲线和回波损耗校准曲线进行比较，从而i确定被测波导系数的回波损耗。；非法不受晶体检波特性的限制，也不要求两个定向搞合器的藕合度一致，但需一标准衰减器。5 试验仪器设备及其要求s. 1 微波信号源a. 输出功率不小于SmW;b. 谐波幅度小于一34dB（若达不到，可串接一去谐滤波器来满足此项要求hc. 功率稳定度不低于O.07 dB/5 min; d. 频率稳定度不低于5io-4/15min; c. l 000 Hz方波调制频率稳定度不低于o.7 io -3 / 5 min。5. 2 扫频信号源a. 输出功率不小于SmW;b. 谐波幅度小于34dB（若达不到，可串接一去谐惊波器来满足此项要
6、求）；c. ；才t：稳幅时输出频响不大于士5dB; d. 外稳幅时输出频响不大于土ldB0 5.3 测量线测量线的合成驻波系数不大于1.030 5. 4 测量线检波晶体a. 小信号检波灵敏度200V / W; b. 具有晶体检波校准曲线。s. 5 驻波指示器a. 非线性误差不大于2%;b. 增益稳定度不低于O.07 dB/5 min。s. 6 匹配负载驻波系数不大于1.02 0 GB 12201 - 9 0 s. 7 定向藕合器a. 方向性不低于40dB; b. 搞合度约10dB; c. 主线驻波系数小于1.1; d. 藕合度频响：采用扫频反射计比值计法，要求配对的两定向藕合器搞合度频响偏差不
7、大于土0.5dB。s. 8 晶体检波器a. 小信号检波灵敏度约100V /W; b. 检波灵敏度频响：采用扫频反射计比值计法，要求配对的两检波器灵敏度频响偏差不大于土0.7 dB; c. 工作区域检波特性偏离平方律误差：采用扫频反射计法，要求其误差小于0.3 dB; d. 驻波系数不大于1.5。s. 9 比值计a. 对数相减比值计定标误差不大于士0.5 dB; b. 正切原理比值计定标误差不大于2.5%。s. 10 可移动短路器驻波系统不小于100。s. 11 标准衰减器a. 定标误差小于2%;b. 对应S11的驻披系数不大于1.22。6 测试条件测试应在GB2421规定的正常试验大气条件下进
8、行。7 测试样品波导系统是指连接于收发机输出端口和天线输入端口之间的各种波导整件的组合系统。测试时应按照产品标准的规定，将属于波导系统内的各种类型波导，按规定次序和要求连接起来，构成被测披导系统。8 测试程序8. 1 测量线法8. 1. 1 ，测试方框图测试方框图见图10GB 12201-9 0 I : I 被测被导系统驻波指示器可变衰减嚣隔离器或aa减嚣微波信号赢| 匹时| 测量线法方框图a. i. 2 测试步骤a. i. 2. i 测试前需对检波晶体定标，制作晶体校准曲线。a. i. 2. 2 按图1连接测试系统，调整仪器设备，使之正常工作。a. i. 2. 3 将信号源调至规定中心频率点
9、上，对测量线探针调谐机构仔细调谐，并调节信号电平使检波晶体处于校准曲线工作区域。a. i. 2. 4 把被测波导系统接在测量线和匹配负载之间，移动测量线探针，分别读取对于驻波电场最大值Emax和最小值Em1n的驻波指示读数max和恤，然后按晶体检波校准曲线查出相应的校准值Emu和Emin按下式计算：图1式中：Emu一一相对驻波电场最大值；Emln一相对驻波电场最小值。a. i. 2. s 改变信号源频率重复8.1. 2. 3和8.1. 2. 4测量规定频带内其他频率点上的被测波导系统的电压驻波系数。a. i. 2. s 测试结束，应将结果列成表格。a. i. 3 测试频率间隔天线的中心频率在0
10、.55GHz之间的频率内，频率间隔应不大于0.025 G；在5lOGHz之间频率内，频率间隔应不大于0.05 GHz；在10GHz频率以上时，频率间隔应不大于0.1GHz. 8-2 扫频反射计比值计法a. 2.1 测试方框图测试方框图见图2。. ( 6 ) m一础E-E CO GB .1 2 2 0 1 - 9 0 长余军示技器x y 或X-Y记录仪l附定向捐合器定向嗣合器稠合入射波功率搁合反射波功率| 匹时| 图2扫频反射计比值计法方框图a.2.2 测试步骤8. 2. 2. 1 按图2连接测试系统，并使之正常工作。a. 2. 2. 2 调节扫频信号源的扫频范围于规定的工作频带，扫频选择置“自
11、动扫描”档，并选择好合适的扫描时间。8. 2. 2. 3 测试系统终端接上可移动短路器，把扫频信号源置于点频档并把频率调至中心频率；利用可移动短路器使测量终端分别处于短路状态和开路状态。把正切原理比值计置于100%档，调节比值计的“满度调节”旋钮，使比值计指示器指针的摆动平均值落在满度值上t若采用的比值计属对数相减型式，则应调节比值计的分贝补偿旋钮，使开路与短路平均值落在指定的0dB参考线上。同时应注意此时检波器晶体应处于平方律工作区域。8. 2. 2. 4 采用正切原理比值计时，应先把比值计上的读数指示标度（应包括被测波导系统所允许最大反射系数值）一一对应地描绘到示波器的刻度板上或记录仪纸上
12、。a. 2. 2. s 拆除可移动短路器，接上终端接匹配负载的被测波导系统，采用正切原理比值计时，应改变“量程开关”，直至能在比值计上演出电压反射系数，并在X-Y记录仪（或示波器）上绘出电压反射系数相应于频率变化的扫描曲线；若采用对数相减比值计，则可直接测量出回波损耗，并在X-Y记录仪（或GB 12201-9 0 示波器）上绘出回波损耗相应于频率变化的扫描曲线。s. 2. 2. 6按公式（3）和公式（5）将8.2. 2. 5测量结果描绘成电压驻波系数S和频率f坐标曲线，以确定被测波导系统的驻波系数。s.电扫频反射计高频衰减替代法s. 3.丁测试方框图测试方框图见图30x 余军示放器或X-Y记录
13、仪自动稳幅外）定向崩合器搁合入射波功率y 检波器标准褒减a.Ji:.向纳合器（搁合反射波功率图3扫频反射计高频衰减替代法方框图8. 3. 2 测试步骤I 可移动短路器l| 被测波导系统| | s. 3. 2. 1 按图3连接测试系统，并调整仪器设备，使之正常工作。图3中标准衰减器也可置于定向桐合器和定向藕合器之间。s. 3. 2. 2 调节扫颜信号源的扫频范围至规定的工作频带范围，扫频选择置“自动扫描”档，并选择好合适的扫描时间。s. 3. 2. 3测试系统终端接可移动短路器，标准衰减器置于OdB位置，扫频信号源的自动稳幅电路开关置于外稳幅位置。然后调节信号源的功率控制及自动稳幅电路增益旋钮，
14、使扫描信号源处于最大稳幅功率输出状态，此时记录仪或示波器应呈现一条代表l=l，而LR=0的幅度最大，起伏最小的基本水平直线。8. 3. 2. 4 拆除可移动短路器，代之接上终端接匹配负载的被测波导系统，标准衰减器仍置于OdB位置，进行扫描测量。所得到一条曲线便代表了被测波导系统的回波损耗与频率关系的扫描曲线。GB 12201-90 a. 3. 2. s 拆除被测波导系统，再接上可移动短路器，按8.3. 2. 4中被测波导系统的回波损耗曲线变化范围，调节标准衰减器，使衰减最值由零逐渐增大作出一族回哼损耗校准曲线，依此来定出被测量曲线上任何点的回波损耗数值。8. 3. 2. 6 按公式（5）将上述结果绘成电压驻波系数S和频率f坐标曲线，以确定被测液导系统的驻波系数。附加说明：本标准由上海船用导航雷达研究所、上海无线电四厂负责起草。
