高周波電力標準　




10 MHzから110 GHzの周波数範囲における高周波電力標準の開発と供給を行っています。

校正対象

高周波パワーメータおよび高周波電圧計に対して標準供給を行っています。

校正対象 コネクタの形状 レベル 周波数範囲 相対拡張不確かさ
(k=2)		 校正の種類
高周波電圧 PC-14, Type N 0.5 V 0.01 - 1 GHz 0.3 - 1.4 % jcss
高周波電力（絶対電力） Type N 1 mW 0.05 GHz 0.42 % 依頼試験
高周波電力（校正係数） PC-7, Type N 1, 10 mW 0.01 - 18 GHz 0.34 - 1.6 % jcss, 依頼試験
高周波電力（校正係数） PC-3.5 1 mW 0.05 - 33 GHz 0.8 - 2.3 % 依頼試験
高周波電力（校正係数） PC-2.9 1, 10 mW 0.01 - 40 GHz 0.6 - 2.4 % jcss
高周波電力（校正係数） PC-2.4 1 mW 1 - 50 GHz 1.0 - 3.1 % 依頼試験
高周波電力（校正係数） WR-90 10 mW 10 GHz 0.8 % 依頼試験
高周波電力（校正係数） WR-15 1 mW 50 - 75 GHz 1.5 - 3.0 % 依頼試験
高周波電力（校正係数） WR-10 0.1 mW 75 - 110 GHz 1.5 - 3.5 % 依頼試験





なぜ電力が重要なのか？

直流回路では一般的に電圧（もしくは電流）で回路の状態を記述しますが、高周波回路では回路の各点において大きさが異なるので電圧は取り扱いにくい量となります。そこで、減衰や反射が無ければ伝送線路上を一様に流れる電力が、高周波回路の状態を表す基本量として重要となります。

カロリメータ

高周波電力はカロリメータを国家標準器としています。カロリメータとは、入射した高周波を負荷で吸収することで熱に変換し、それと等価の熱を発生する直流電力を参照して高周波電力を測定する装置です。下にその概略図と写真を示しました。カロリメータの内部では、伝送線路の終端に取り付けられた負荷の温度上昇をペルチェ素子で検出し、入射した高周波による温度上昇と、直流のヒーターによる温度上昇を比較しています。

NMIJのカロリメータには以下の特徴があります。



カロリメータの概略図




7 mm同軸カロリメータの写真

参考文献

  1. T. Inoue: "Broadband RF Power Standard for 7mm Coaxial Waveguide in Frequency Range of 10MHz - 18GHz -Design and Fabrication-"
    電子技術総合研究所彙報　第６４巻　第１号　３−１０
  2. T. Inoue, et al: "Broadband RF Power Standard for 7mm Coaxial Waveguide in the Frequency Range of 10MHz - 18GHz -Evaluation of Uncertainty-"
    電子技術総合研究所彙報　第６４巻　第１号　１１−１７
  3. 島岡一博：“高周波電力標準に関する調査研究”
    産総研計量標準報告　第２巻　第１号　１５９−１７４
  4. 木下基：“高周波電力標準に関する調査研究”
    産総研計量標準報告　第４巻　第３号　１８９−２００