ГОСТ Р 59749-2021 Монолитные интегральные схемы сверхвысокочастотного диапазона. Система параметров

        ГОСТ Р 59749-2021

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

МОНОЛИТНЫЕ ИНТЕГРАЛЬНЫЕ СХЕМЫ СВЕРХВЫСОКОЧАСТОТНОГО ДИАПАЗОНА

Система параметров

Monolithic microwave integrated circuits. Parameter system

ОКС 31.200

Дата введения 2022-03-01

Предисловие

1 РАЗРАБОТАН Акционерным обществом "Российский научно-исследовательский институт "Электронстандарт" (АО "РНИИ "Электронстандарт")

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 303 "Электронная компонентная база, материалы и оборудование"

3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 14 октября 2021 г. N 1146-ст

4 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Правила применения настоящего стандарта установлены в статье 26 Федерального закона от 29 июня 2015 г. N 162-ФЗ "О стандартизации в Российской Федерации". Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе "Национальные стандарты", а официальный текст изменений и поправок - в ежемесячном информационном указателе "Национальные стандарты". В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты". Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.rst.gov.ru)

1 Область применения

Настоящий стандарт распространяется на монолитные интегральные схемы (далее - МИС) сверхвысокочастотного диапазона и устанавливает состав электрических, эксплуатационных параметров, их буквенные обозначения и способы задания норм.

Термины и буквенные обозначения параметров, установленные настоящим стандартом, рекомендуются для применения во всех видах документации и литературы, входящих в сферу работ по стандартизации или использующих результаты этих работ.

Виды и подвиды МИС, а также их обозначения представлены в таблице 1.

Таблица 1 - Виды и подвиды МИС и их обозначения

2 Термины и определения

В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями:

2.1 рабочий диапазон частот: Интервал частот, в котором параметры и характеристики МИС сохраняются в установленных пределах при ее работе в заданном режиме.

2.2 время готовности: Интервал времени с момента приложения первого напряжения питания до момента, когда параметры МИС, принятые в качестве критериев времени готовности, достигают заданных значений.

2.3 выходная мощность: СВЧ мощность, выделяемая на нагрузке в заданном режиме.

2.4 полоса синхронизации: Интервал частот, в пределах которого изменение частоты или фазы внешнего сигнала вызывает равное по значению и знаку изменение частоты или фазы выходного сигнала МИС.

2.5 интегральная мощность шума: Мощность шума генератора шума, усредненная в полосе частот.

2.6 спектральная плотность мощности шума: Мощность шума МИС в полосе 1 Гц.

2.7 коэффициент усиления по мощности: Отношение выходной мощности МИС к входной.

2.8 коэффициент шума: Отношение сигнал/шум на входе МИС к отношению сигнал/шум на выходе.

2.9 неравномерность коэффициента усиления по мощности: Изменение коэффициента усиления МИС в пределах рабочего диапазона частот.

2.10 неравномерность коэффициента усиления по мощности: Изменение коэффициента усиления МИС в пределах рабочего диапазона частот.

2.11 потребляемая мощность: Мощность, потребляемая МИС от источника питания в заданном режиме.

2.12 коэффициент умножения: Отношение частоты выходного сигнала МИС к частоте входного сигнала.

2.13 коэффициент полезного действия: Отношение разности выходной и входной мощности сигнала МИС к мощности, потребляемой всеми электродами от источников питания.

2.14 нормированный коэффициент шума: Значение коэффициента шума смесителя при коэффициенте шума МИС, равном 1,5 дБ.

2.15 потери преобразования: Отношение мощности сигнала СВЧ на входе преобразовательной МИС к мощности сигнала выходной частоты, выделяемой на нагрузке в рабочем режиме.

2.16 тангенциальная чувствительность: Значение импульсной мощности сигнала СВЧ, при котором на экране осциллографа, включенного на выходе системы, наблюдается совпадение верхней границы полосы шумов при отсутствии сигнала СВЧ с нижней границы полосы шумов при его наличии.

2.17 управляемый фазовый сдвиг: Изменение фазы сигнала СВЧ на выходе фазовращателя, осуществляемое с помощью системы управления.

2.18 средние потери: Среднее арифметическое значение потерь по всем фазовым состояниям.

2.19 максимальные потери: Максимальное значение потерь в рабочем диапазоне частот в различных фазовых состояниях.

2.20 прямые потери: Отношение мощности сигнала СВЧ, подаваемого на вход, к мощности СВЧ-сигнала на выходе при согласовании выхода по заданному коэффициенту стоячей волны.

2.21 развязка между каналами: Отношение мощностей сигнала СВЧ в каналах МИС при подаче мощности в один канал.

2.22 время переключения (быстродействие): Интервал времени от момента подачи управляющего сигнала до момента, когда на выходе МИС сигнал достигнет уровня 0,9 от установившегося значения.

2.23 время восстановления: Интервал времени между окончанием заданного сигнала на выходе МИС и началом сигнала в следующем цикле.

2.24 максимальное ослабление: Наибольшее значение ослабления управляющей МИС при изменении управляющего тока или напряжения в допустимых пределах.

2.25 начальное ослабление: Минимальное ослабление управляющей МИС при изменении управляющего тока или напряжения в допустимых пределах.

2.26 полоса заграждения: Интервал частот, в котором обеспечивается заданное ослабление сигнала.

2.27 полоса пропускания: Интервал рабочего диапазона частот, в котором параметры МИС сохраняются в заданных пределах.

2.28 потери: Потери входной мощности в МИС.

2.29 радиогерметичность: Свойство МИС локализовать электромагнитные, магнитные, электрические колебания в пределах своего конструктивного оформления или препятствовать проникновению электромагнитной энергии внутрь конструкции.

2.30 время задержки: Интервал времени от момента подачи сигнала на вход МИС до момента появления сигнала на его выходе, определенный на одинаковых относительных уровнях сигналов.

2.31 фиксированная частота: Частота МИС, выбранная из рабочего диапазона частот.

2.32 температурный коэффициент параметра МИС: Изменение параметра МИС при изменении ее температуры на 1°С.

2.33 диапазон электронной перестройки частоты: Интервал частот, в котором параметры МИС сохраняются в заданных пределах при ее перестройке управляющими сигналами электрической перестройки.

2.34 крутизна электронной перестройки частоты: Отношение изменения частоты колебаний генераторной МИС в пределах диапазона перестройки к изменению управляющего напряжения (тока) в заданной рабочей точке.

2.35 перепад крутизны перестройки частоты: Отношение наибольшего значения крутизны перестройки к наименьшему в пределах диапазона перестройки генераторной МИС.

2.36 воспроизводимость перестройки частоты: Способность перестраивающегося устройства МИС воспроизводить то же самое значение частоты при многократной установке его в одно и то же положение.

2.37 нестабильность рабочей частоты: Изменения рабочей частоты колебаний МИС за определенный интервал времени при работе в заданном режиме.

2.38 паразитная девиация частоты (фазы): Максимальные отклонения частоты (фазы) выходного сигнала МИС от среднего значения при воздействии дестабилизирующих факторов при работе его в заданном режиме.

2.39 полоса генерируемых шумов: Интервал частот МИС генератора шума, в котором спектральная плотность мощности шумов соответствует заданным значениям.

2.40 скорость перестройки частоты: Изменение частоты генерируемых колебаний генераторной МИС во времени, определяемое скоростью изменения управляющего напряжения (тока).

2.41 уход частоты (мощности) при изменении напряжения (тока) источника питания: Изменение частоты (мощности) колебаний генераторной МИС, отнесенное к изменению напряжения (тока) источника питания.

2.42 частота входного синхронизирующего сигнала: Частота внешнего сигнала на входе синхронизируемой генераторной МИС.

2.43 мощность синхронизирующего сигнала: Мощность внешнего сигнала на входе синхронизируемой генераторной МИС, обеспечивающая заданную полосу синхронизации.

2.44 перепад мощности в рабочем диапазоне частот: Отношение наибольшей выходной мощности МИС к наименьшей в рабочем диапазоне частот при заданных режимах работы.

2.45 девиация спектральной плотности мощности шума: Изменение спектральной плотности мощности шума генераторной МИС при воздействии дестабилизирующих факторов.

2.46 крутизна изменения спектральной плотности мощности шума от температуры: Отношение изменения спектральной плотности мощности шума генераторной МИС на определенной частоте к значению температуры, вызвавшей это изменение.

2.47 неравномерность спектральной характеристики: Отношение максимальной спектральной плотности мощности шума к минимальной в заданной полосе частот.

2.48 нестабильность спектральной плотности мощности шума: Изменение спектральной плотности мощности шума генераторной МИС за определенный интервал времени при работе ее в заданном режиме.

2.49 уровень подавления паразитных составляющих спектра: Отношение мощности паразитных составляющих спектра к мощности несущего колебания МИС.

2.50 коэффициент стоячей волны по напряжению: Отношение значений напряженности электрического поля в максимуме и минимуме стоячей волны.

2.51 нестабильность мощности синхронизирующего сигнала: Изменения мощности синхронизирующего сигнала за определенный интервал времени.

2.52 верхняя граница линейности амплитудной характеристики: Значение мощности СВЧ-сигнала на входе усилительной МИС, при котором зависимость мощности на выходе от мощности на входе отличается от линейной на 1 дБ.

2.53 нелинейность амплитудно-частотной характеристики: Отклонение амплитудно-частотной характеристики МИС от линейного закона.

2.54 нелинейность фазочастотной характеристики: Отклонение фазочастотной характеристики МИС от линейного закона.

2.55 максимально допустимая входная мощность: Максимальное значение входной мощности сигнала СВЧ, при которой значения электрических параметров МИС соответствуют нормам, устанавливаемым в ТУ для стадии эксплуатации в течение гамма-процентной наработки до отказа.

2.56 полоса умножаемых частот: Интервал частот входного сигнала МИС умножителя, в котором все параметры умножителя находятся в заданных пределах.

2.57 коэффициент деления частоты: Отношение частоты входного сигнала к частоте основной составляющей спектра выходного сигнала преобразовательной МИС.

2.58 отклонение вольт-амперной характеристики от квадратичной: Отклонение вольт-амперной характеристики детектора от квадратичного закона.

2.59 подавление шумов гетеродина: Отношение номинальных мощностей входных сигналов при их поочередной подаче на сигнальный и гетеродинный вход балансного смесителя при постоянном уровне выходного сигнала смесителя.

2.60 диапазон частот модуляции: Интервал частот управляющего сигнала, в котором все параметры МИС модулятора соответствуют заданным значениям.

2.61 расстройка между каналами: Максимальное расхождение между центральными частотами каналов многоканального фильтра.

2.62 частота переключения функционального состояния: Значение частоты управляющего сигнала при переключении функционального состояния МИС переключателя.

2.63 начальная электрическая длина: Эквивалентная электрическая длина управляющей МИС в начальном фазовом состоянии.

2.64 точность установки фазового сдвига: Максимальное отклонение управляемого фазового сдвига управляющей МИС в момент установки от номинального значения.

2.65 фазовый дискрет: Минимальное значение изменения управляемого фазового сдвига дискретного фазовращателя при изменении положения системы управления на одну ступень.

2.66 уровень паразитных резонансов: Затухание сигнала на частотах паразитных резонансов, лежащих в полосе заграждения полосно-пропускающего фильтра или в полосе пропускания полосно-заграждающего фильтра, измеряемое относительно сигнала на входе МИС.

2.67 нелинейность характеристики ослабления: Отклонение характеристики ослабления МИС аттенюатора от линейного закона.

2.68 точность установки ослабления: Максимальное отклонение ослабления МИС аттенюатора в момент установки от номинального значения.

2.69 избирательность: Изменение потерь вне полосы пропускания полосно-пропускающего фильтра или вне полосы заграждения полосно-заграждающего фильтра при изменении расстройки частоты от центральной на полосу пропускания или заграждения.

3 Система параметров

Система электрических параметров МИС и параметров режимов эксплуатации по видам и подвидам МИС приведена в таблице 2.

Основные параметры МИС выделены полужирным шрифтом.

Таблица 2 - Система параметров и способы задания норм

Наименование параметра	Буквенное обозначение параметра	Способ задания нормы*	Обозна- чение подвида МИС	Пункт приме- чания таблицы
1 Генераторные МИС
1.1 Рабочий диапазон частот		Р, HP	1.1-1.3	-
1.2 Фиксированная частота		Н	1.1, 1.2	-
1.3 Температурный коэффициент частоты		ОП, Р	1.1	-
1.4 Диапазон электронной перестройки частоты		ОП, Р	1.1, 1.2	-
1.5 Крутизна электронной перестройки частоты		ОП, HP	1.1	-
1.6 Перепад крутизны перестройки частоты		ОП	1.1	-
1.7 Воспроизводимость перестройки частоты		ОП	1.1	1
1.8 Нестабильность рабочей частоты		ОП	1.1	-
1.9 Паразитная девиация частоты (фазы)	, ( )	P	1.1, 1.2	-
1.10 Полоса генерируемых шумов		ОП, P	1.3	-
1.11 Полоса синхронизации		ОП, P	1.2	-
1.12 Скорость перестройки частоты		ОП	1.1	-
1.13 Уход частоты при изменении напряжения (тока) источника питания		ОП, P	1.1	-
1.14 Частота входного синхронизирующего сигнала		HP	1.2	-
1.15 Выходная мощность		ОП, P	1.1, 1.2	-
1.16 Мощность синхронизирующего сигнала		ОП, P	1.2	-
1.17 Перепад мощности в рабочем диапазоне частот		ОП	1.1, 1.2	1
1.18 Температурный коэффициент мощности		ОП, P	1.1, 1.2	1
1.19 Уход мощности при изменении напряжения (тока) источника питания	( )	ОП	1.1, 1.2	-
1.20 Девиация спектральной плотности мощности шума		ОП	1.3	-
1.21 Изменение спектральной плотности мощности шума при изменении тока		H	1.3	1
1.22 Интегральная мощность шума		ОП, P	1.3	-
1.23 Крутизна изменения спектральной плотности мощности шума от температуры		ОП, P	1.3	-
1.24 Неравномерность спектральной характеристики		ОП	1.3	-
1.25 Нестабильность спектральной плотности мощности шума		ОП	1.3	-
1.26 Плотность мощности шума		ОП, P	1.3	-
1.27 Спектральная плотность мощности амплитудного (частотного, фазового) шума	( , )	ОП	1.1, 1.2	-
1.28 Время готовности		ОП	1.1-1.3	-
1.29 Длительность импульса входной мощности		H, ОП	1.1, 1.2	2
1.30 Радиогерметичность		ОП	1.1, 1.2	-
1.31 Скважность		ОП	1.1, 1.2	2
1.32 Уровень подавления паразитных составляющих спектра		ОП	1.1, 1.2	1
1.33 Уровень побочных колебаний и внетрактовых излучений	, , , ,	ОП	1.1, 1.2	-
1.34 Потребляемая мощность		ОП	1.1-1.3	-
Параметры режима эксплуатации
1.35 Допустимая нестабильность напряжения (тока) источника питания	,	ОП	1.1-1.3	-
1.36 Коэффициент стоячей волны по напряжению нагрузки		ОП	1.1-1.3	-
1.37 Напряжение (ток) источника питания	,	Р, HP	1.1-1.3	-
1.38 Нестабильность мощности синхронизирующего сигнала		ОП	1.2	-
2 Усилительные МИС
2.1 Рабочий диапазон частот		Р, HP	2.1, 2.2	-
2.2 Полоса пропускания		ОП	2.1, 2.2	-
2.3 Коэффициент усиления по мощности		ОП, HP	2.1, 2.2	-
2.4 Неравномерность коэффициента усиления по мощности		ОП	2.1, 2.2	-
2.5 Температурный коэффициент усиления по мощности		ОП	2.1, 2.2	3
2.6 Коэффициент шума		ОП	2.1	-
2.7 Шумовая температура		ОП	2.1	-
2.8 Верхняя граница линейности амплитудной характеристики		ОП	2.1, 2.2	-
2.9 Выходная мощность		ОП	2.2	-
2.10 Изменение выходной мощности в рабочем диапазоне частот		ОП	2.2	-
2.11 Время восстановления после воздействия импульсной СВЧ-мощности		ОП	2.1	-
2.12 Потребляемая мощность		ОП	2.2	3
2.13 Коэффициент стоячей волны по напряжению входа (выхода)	( )	ОП	2.1, 2.2	-
2.14 Нелинейность амплитудно-частотной характеристики		Р, ОП	2.1, 2.2	3
2.15 Нелинейность фазочастотной характеристики		Р, ОП	2.1, 2.2	3
2.16 Радиогерметичность		ОП	2.1, 2.2	-
2.17 Уровень побочных колебаний и внетрактовых излучений	, , , ,	ОП	2.1, 2.2	-
Параметры режима эксплуатации
2.18 Максимально допустимая входная мощность		ОП	2.1	-
2.19 Допустимая нестабильность напряжения (тока) источника питания	,	ОП	2.1, 2.2	-
2.20 Коэффициент стоячей волны по напряжению источника сигнала		ОП	2.1, 2.2	-
2.21 Коэффициент стоячей волны по напряжению нагрузки		ОП	2.1, 2.2	-
2.22 Напряжение источника питания		Р, HP	2.1, 2.2	-
2.23 Длительность импульса входной мощности		Н, ОП	2.1, 2.2	-
2.24 Скважность		ОП	2.1, 2.2	-
3 Преобразовательные МИС
3.1 Полоса пропускания по каналу промежуточной частоты		ОП	3.2	-
3.2 Полоса умножаемых частот		ОП	3.1	-
3.3 Рабочий диапазон частот		Р, HP	3.1-3.5	-
3.4 Выходная мощность		ОП, Р	3.1, 3.3	-
3.5 Коэффициент деления частоты		Н	3.3	-
3.6 Коэффициент полезного действия		ОП	3.1, 3.3	-
3.7 Коэффициент умножения частоты		Н	3.1	-
3.8 Нормированный коэффициент шума		ОП	3.2	-
3.9 Коэффициент стоячей волны по напряжению входа (выхода)	( )	ОП	3.1-3.5, 3.1-3.3	-
3.10 Отклонение вольт-амперной характеристики от квадратичной		ОП, р	3.4	-
3.11 Подавление шумов гетеродина		ОП	3.2	-
3.12 Потери преобразования		ОП	3.2	-
3.13 Радиогерметичность		ОП	3.1-3.5	-
3.14 Развязка между каналами сигнала и гетеродина		ОП	3.2	-
3.15 Тангенциальная чувствительность		ОП	3.4	-
3.16 Уровень побочных гармоник на выходе		ОП	3.1, 3.3	-
3.17 Уровень паразитных преобразований		ОП	3.1-3.5	-
3.18 Потребляемая мощность		ОП	3.1, 3.3	-
Параметры режима эксплуатации
3.19 Максимально допустимая входная мощность		ОП, Р	3.1-3.5	-
3.20 Допустимая нестабильность напряжения источника питания		ОП	3.1-3.5	-
3.21 Коэффициент стоячей волны по напряжению источника сигнала, нагрузки	,	ОП	3.1-3.5	-
3.22 Максимально допустимое значение подводимой энергии импульсов		ОП	3.2, 3.4	-
3.23 Напряжение источника питания		Р, HP	3.1-3.5	-
3.24 Мощность гетеродина		ОП	3.2	-
4 Управляющие МИС
4.1 Диапазон частот модуляции		Р	4.3	-
4.2 Полоса заграждения		ОП	4.6	-
4.3 Полоса пропускания		ОП	4.1-4.5	-
4.4 Рабочий диапазон частот		Р, HP	4.1-4.6	-
4.5 Расстройка между каналами		ОП, р	4.6	4
4.6 Начальная электрическая длина		НР, Н	4.1	-
4.7 Температурный коэффициент фазового сдвига		ОП	4.1	-
4.8 Точность установки фазового сдвига		ОП, Р	4.1	-
4.9 Управляемый фазовый сдвиг		Н, HP	4.1	5
4.10 Фазовый дискрет		Н	4.1	6
4.11 Максимальные потери		ОП	4.1	-
4.12 Прямые потери		ОП	4.2-4.4, 4.6, 4.7	-
4.13 Развязка между каналами		ОП	4.2-4.3, 4.6	-
4.14 Средние потери		ОП	4.1	-
4.15 Уровень гармонических составляющих		ОП	4.1-4.7	-
4.16 Уровень паразитных резонансов		ОП	4.6	-
4.17 Максимальное ослабление		ОП	4.5	-
4.18 Начальное ослабление		ОП	4.5	-
4.19 Нелинейность характеристики ослабления		ОП	4.5	-
4.20 Температурный коэффициент ослабления		ОП	4.5	1
4.21 Точность установки ослабления		ОП	4.5	-
4.22 Время готовности		ОП	4.1-4.7	-
4.23 Время задержки		Н, HP	4.7	-
4.24 Время переключения		ОП	4.1-4.3, 4.5	6
4.25 Температурный коэффициент времени задержки		Р, ОП	4.7	-
4.26 Среднеквадратичная ошибка установки затухания		ОП	4.1, 4.5	7
4.27 Среднеквадратичная ошибка установки фазы		ОП	4.1, 4.5	7
4.28 Избирательность		ОП, Р	4.6	-
4.29 Коэффициент стоячей волны по напряжению входа		ОП	4.1-4.7	-
4.30 Потребляемая мощность		ОП	4.1-4.7	-
Параметры режима эксплуатации
4.31 Длительность импульса входной мощности		ОП, Р	4.1-4.7	-
4.32 Максимально допустимая входная мощность		ОП	4.1-4.7	-
4.33 Допустимая нестабильность напряжения источника питания		ОП	4.1-4.7	-
4.34 Коэффициент стоячей волны по напряжению нагрузки		ОП	4.1-4.7	-
4.35 Напряжение источника питания		Р, HP	4.1-4.7	-
4.36 Скважность		ОП	4.1-4.7	-
4.37 Напряжение (ток) управления	( )	ОП, HP	4.1-4.7	-
5 Многофункциональные МИС
Состав параметров многофункциональных модулей выбирают из числа параметров, соответствующих по функциям однофункциональным модулям, параметры которых указаны в настоящей таблице.
* Для указания способа задания норм на параметры приняты следующие условные обозначения: Н - номинальное значение параметра; HP - номинальное значение параметра с двухсторонним допускаемым отклонением (разбросом); Р - двухсторонние границы значения параметра (разброс) без указания номинального значения; ОП - односторонний предел значения параметра без указания номинального значения. В технически обоснованных случаях способ задания нормы может быть изменен. Примечания 1 Параметр, устанавливаемый в технически обоснованных случаях с учетом конкретных условий применения. 2 Параметр, относящийся только к генераторам импульсного режима. 3 Параметр, относящийся к отдельным типам усилителей и многофункциональных модулей. 4 Параметр, относящийся только к многоканальным фильтрам. 5 Параметр, относящийся только к непрерывно регулируемым модулям. 6 Параметр, относящийся только к дискретно регулируемым модулям. 7 Параметр, относящийся только к дискретным аттенюаторам и фазовращателям, управляемым цифровым способом. 8 Состав параметров многофункциональных модулей выбирают из числа параметров, соответствующих по функциям однофункциональным модулям, параметры которых указаны в настоящей таблице. 9 В технически обоснованных случаях состав параметров может быть расширен или сокращен.