Государственная поверочная схема для средств измерений плотности потока энергии электромагнитного поля в диапазоне частот от 0,3 до 178,4 ГГц
(утв. Приказом Росстандарта от 13.10.2025 № 2203)
Примечание
Текст документа приведен в соответствии с публикацией на сайте https://www.rst.gov.ru/portal/gost по состоянию на 13.10.2025. В соответствии с Приказом Росстандарта от 13.10.2025 № 2203 данный документ введен в действие с 20.10.2025.
Утверждена Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 13 октября 2025 г. № 2203
ГОСУДАРСТВЕННАЯ ПОВЕРОЧНАЯ СХЕМА
ДЛЯ СРЕДСТВ ИЗМЕРЕНИЙ ПЛОТНОСТИ ПОТОКА ЭНЕРГИИ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ПОЛЯ В ДИАПАЗОНЕ ЧАСТОТ ОТ 0,3 ДО 178,4 ГГц
1 Область применения
Настоящая государственная поверочная схема для средств измерений плотности потока энергии электромагнитного поля в диапазоне частот от 0,3 до 178,4 ГГц (далее — ГПС) устанавливает порядок передачи единицы плотности потока энергии электромагнитного поля — ватт на квадратный метр (Вт/м2) от государственного первичного эталона единицы плотности потока энергии электромагнитного поля в диапазоне частот от 0,3 до 178,4 ГГц (далее — ГПЭ) эталонов, заимствованных из других поверочных схем, средствам измерений плотности потока энергии (далее — ППЭ), напряженности электрического поля (далее — НЭП) вольт на метр (В/м), генераторам электромагнитного поля и измерительным антеннам в диапазоне частот от 0,3 до 178,4 ГГц при помощи рабочих эталонов с указанием погрешностей и основных методов передачи.
Настоящая ГПС распространяется также на измерительные антенны в диапазоне измерений коэффициента усиления от 0 до 30 дБ и эффективной площади от 2·10-5 до 5·10-1 м2 в диапазоне частот от 0,3 до 178,4 ГГц и устанавливает порядок передачи единиц коэффициента усиления децибел (дБ) и эффективной площади квадратный метр (м2) этим средствам измерений при помощи рабочих эталонов с указанием показателей точности и методов передачи единиц величин.
Графическая часть ГПС представлена в приложении А.
2 Государственный первичный эталон
2.1 Государственный первичный эталон представляет собой комплекс, в состав которого входят следующие средства измерений и технические средства:
измерители плотности потока энергии в диапазоне частот от 0,3 до 37,5 ГГц;
измерители плотности потока энергии в диапазоне частот от 37,5 до 178,4 ГГц;
установка для воспроизведения и передачи размера единицы ППЭ в диапазоне частот от 0,3 до 40,0 ГГц;
установка для воспроизведения и передачи размера единицы ППЭ в диапазоне частот от 37,5 до 178,4 ГГц;
экстраполяционный полигон для калибровки эталонных антенн;
устройство управления, хранения и обработки измерительной информации.
2.2 Метрологические характеристики ГПЭ приведены в таблице 1.
Метрологические характеристики ГПЭ
Значения НСП и СКО выражены в относительных единицах.
2.3 Воспроизведение единицы ППЭ в эталоне осуществляется методом эталонной антенны. Значение ППЭ определяется с помощью измерителей ППЭ, обеспечивающих возможность измерения ППЭ в заданных частотном и динамическом диапазонах воспроизведения единицы.
ГПЭ применяют для передачи единицы ППЭ и НЭП рабочим эталонам и СИ методом сличения при помощи средств сравнения. В качестве средств сравнения используются установки для воспроизведения и передачи размера единицы ППЭ из состава ГПЭ. При передаче единиц эффективной площади и коэффициента усиления измерительных антенн применяют метод косвенных измерений с использованием заимствованного эталона мощности в условиях, приближенных к свободному пространству.
2.4 Средние квадратические отклонения результатов измерений при сличениях (SEO) составляют от 2% до 4%.
3 Эталоны, заимствованные из других государственных поверочных схем
3.1 Для расширения динамического диапазона рабочих эталонов для поверки измерителей плотности потока энергии и напряженности электрического поля используют рабочие эталоны 1-го разряда единицы ослабления электромагнитных колебаний в виде аттенюаторов фиксированных, переменных и измерительных с диапазоном частот от 20 Гц до 178,4 ГГц, диапазоном ослаблений от 0 до 140 дБ, с доверительными границами относительной погрешности \delta_{\text{о}} = (0,01 - 2,5)\text{дБ} при доверительной вероятности P = 0,95, по государственной поверочной схеме для средств измерений ослабления напряжения постоянного тока и электромагнитных колебаний в диапазоне частот от 20 Гц до 178,4 ГГц, приказ Росстандарта от 30.12.2019 № 3383.
Расширение диапазона измерений ППЭ на уровне рабочих средств измерений достигается путем использования аттенюаторов совместно с измерителями мощности из состава рабочих эталонов методом косвенных измерений.
3.2 Рабочие эталоны «Ваттметры поглощаемой мощности» из поверочных схем для средств измерений мощности электромагнитных колебаний используются для воспроизведения и передачи размера единиц эффективной площади и коэффициента усиления измерительных антенн. Диапазоны частот от 0,3 до 178,4 ГГц, доверительные границы относительной погрешности \delta_{0} = (1,2 \cdot 10^{- 2} - 4 \cdot 10^{- 2}) , рабочий эталон 1-го разряда по государственной поверочной схеме для средств измерений мощности электромагнитных колебаний в диапазоне частот от 9 кГц до 37,5 ГГц, приказ Росстандарта от 30.12.2019 г. № 3461 и от 09.11.2022 г. № 2813. Ваттметры поглощаемой мощности используются совместно с ГПЭ для передачи размера единицы эффективной площади антенн рабочим эталонам единицы эффективной площади в соответствии с формулой 4.2 настоящего документа методом косвенных измерений.
4 Рабочие эталоны
4.1 В качестве рабочих эталонов применяют: рабочие эталоны и установки для поверки измерителей ППЭ и НЭП в диапазонах частот от 0,3 до 178,4 ГГц.
В этих эталонах единица напряженности электрического поля (E) (В/м) определяется через значение плотности потока энергии по формуле
E = \sqrt{120 \cdot \pi \cdot \text{П}} ,
где П — плотность потока энергии (Вт/м2).
В диапазоне частот от 0,3 до 40 ГГц динамический диапазон от 1·10-3 до 1·103 Вт/м2, от 0,61 до 614 В/м, доверительные границы относительной погрешности воспроизведения единицы ППЭ \delta_{\text{о}} = (8 - 12)\% , доверительные границы относительной погрешности воспроизведения единицы НЭП \delta_{\text{о}} = (5 - 12)\% при доверительной вероятности P = 0,95.
В диапазоне частот (37,5 — 178,4) ГГц динамический диапазон от 1·10-3 до 1·102 Вт/м2, от 0,61 до 194 В/м, доверительные границы относительной погрешности воспроизведения единицы ППЭ \delta_{\text{о}} = (8 - 16)\% , доверительные границы относительной погрешности воспроизведения единицы НЭП \delta_{\text{о}} = (6 - 12)\% .
4.2 Воспроизведение единицы эффективной площади измерительных антенн в рабочих эталонах единицы эффективной площади измерительных антенн выполняется с применением метода косвенных измерений с применением эталонов, заимствованных из других поверочных схем — ваттметров поглощаемой мощности из поверочных схем для средств измерений мощности электромагнитных колебаний. Единица эффективной площади измерительных антенн Sэфф (м2) определяется в поле с установленным уровнем плотности потока энергии П (Вт/м2) по формуле
S_{\text{эфф}} = \frac{P}{\text{П}} ,
где P — мощность (Вт) на выходе поверяемой антенны.
Диапазон частот рабочих эталонов от 0,3 до 178,4 ГГц, значения Sэфф от 2·10-5 м2 до 5·10-1 м2.
4.3 Доверительные границы относительной погрешности воспроизведения единицы эффективной площади измерительных антенн \delta_{\text{о}} = (6 - 16)\% при доверительной вероятности P = 0,95.
4.4 Рабочие эталоны и установки для поверки измерительных антенн используют единицу коэффициента усиления, определяемую по формуле
G_{\text{ЛИН}} = \frac{4\pi S_{\text{эфф}}}{\lambda^{2}} ,
Sэфф — эффективная площадь измерительных антенн (м2);
\lambda — длина волны на частоте измерений (м).
Коэффициент усиления выражается в децибелах по формуле
Диапазон коэффициентов усиления антенн в рабочих эталонах от 0 до 28 дБ, в зависимости от диапазонов частот рабочих эталонов.
Доверительные границы абсолютной погрешности воспроизведения единицы коэффициента усиления \delta = (0,25 - 1,0)\text{дБ} при доверительной вероятности P = 0,95.
4.5 Средние квадратические отклонения результатов измерений (SEO) при применении метода сличения при помощи средств сличения составляют от 4% до 8%.
5. Средства измерений
5.1 В качестве средств измерений плотности потока энергии и напряженности электромагнитного поля применяются как широкополосные, так и селективные измерители ППЭ и НЭП. Диапазон измерений рабочих средств измерений расширяется за счет применения заимствованного эталона «Аттенюаторы фиксированные, переменные и измерительные». Применением этого эталона достигается масштабное преобразование диапазона измерений от ГПЭ к рабочим эталонам и далее к средствам измерений.
Диапазон измерений ППЭ средств измерений 3·10-3 до 614000 мкВт/см2.
Диапазон измерений НЭП средств измерений от 0,1 до 1500 В/м.
Пределы допускаемых относительных погрешностей средств измерений ППЭ и НЭП составляют от 0,8 до 3,2 дБ.
5.2 Средства измерений для формирования электромагнитного поля представляют из себя генераторы электромагнитного поля в различных диапазонах частот в диапазоне от 0,3 до 178,4 ГГц с нормированной максимальной напряженностью поля до 200 В/м на расстоянии 1 м от излучателя и до 60 В/м на расстоянии 3 м от излучателя. Пределы допускаемых относительных погрешностей воспроизведения НЭП от 1,2 до 2,5 дБ.
5.3 Измерительные антенны различных типов с коэффициентом усиления от 0 до 30 дБ с пределами допускаемой абсолютной погрешности коэффициента усиления от 0,5 до 3,0 дБ и эффективной площадью от 2·10-5 до 5·10-1 м2 с пределами допускаемой относительной погрешности от 12% до 40%.
ГОСУДАРСТВЕННАЯ ПОВЕРОЧНАЯ СХЕМА ДЛЯ СРЕДСТВ ИЗМЕРЕНИЙ ПЛОТНОСТИ ПОТОКА ЭНЕРГИИ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ПОЛЯ В ДИАПАЗОНЕ ЧАСТОТ ОТ 0,3 ДО 178,4 ГГц
