Принцип действия анализаторов цепей векторных Р4М-18 основан на принципе рефлектометра - раздельного выделения измерительных сигналов: падающего, прошедшего через измеряемый СВЧ четырехполюсник и отраженных от его входов, преобразования их в опорный и измеряемые сигналы, формирование напряжений, пропорциональных этим сигналам, и дальнейшего дискретного преобразования этих напряжений с целью цифровой обработки и индикации измеряемых величин. Выделение измерительных сигналов производится с помощью направленных ответвителей.

Анализаторы цепей векторные Р4М-18 объединяют синтезированный источник сигнала, измеритель S-параметров и настраиваемый приемник в одном корпусе. В состав анализаторов цепей векторных Р4М-18 входят: синтезатор частот, переключатель, две пары направленных ответвителей, два опорных и два измерительных приемника, блок сбора данных и управления, источник питания.

Анализаторы цепей векторные Р4М-18 поставляются в четырех модификациях. Каждая модификация характеризуется определенным набором конструктивных и функциональных возможностей (опций).

Анализаторы цепей векторные Р4М-18 имеют четыре опции: «Р4М-18-20А», «Р4М-18-ДПА», «Р4М-18-ДМА» и «Р4М-18-СПА» (далее по тексту «20А», «ДПА», «ДМА» и «СПА»).

Опция «20А» определяет количество измерительных портов: двухпортовый измерительный блок.

Анализатор цепей векторный Р4М-18 с опцией «ДПА» комплектуется перемычками для прямого доступа к входам измерительных и опорных приемников с целью дополнительного ослабления или усиления сигналов.

В анализатор цепей векторный Р4М-18 с опцией «ДМА» устанавливаются, кроме перемычек, четыре аттенюатора для расширения диапазона регулировки уровня выходной мощности, подаваемого на исследуемое устройство, и обеспечения оптимального режима работы приемников.

В анализатор цепей векторный Р4М-18 с опцией «СПА» устанавливается переключатель, позволяющий управлять путем распространения сигнала первого опорного канала. Опция предназначена для реализации высокоточных измерений параметров устройств с преобразованием частоты. Зарезервирована для дальнейшего использования.

Модификации анализаторов цепей векторных Р4М-18 с указанием соответствующих им наборов опций приведены в таблице 1.

Внешний вид анализаторов цепей векторных Р4М-18 c указанием места для нанесения знака поверки в виде наклейки на передней панели (левый верхний угол) и места для пломбирования на задней панели приведен на рисунках 1, 2.

Конструктивно анализаторы цепей векторные Р4М-18 выполнены в металлическом корпусе со степенью защиты IP 20 по ГОСТ 14254-96.

аблица 1 - Модификации анализаторов цепей векторных

а) Р4М-18/1

б) Р4М-18/2, Р4М-18/3 и Р4М-18/4

Рисунок 1 - Внешний вид анализаторов цепей векторных Р4М-18

Рисунок 2 -Место на задней панели для пломбирования (отмечено красным)

В анализаторе цепей векторном Р4М-18 предусмотрены однопортовая, полная двухпортовая, однонаправленная двухпортовая калибровка, нормализация частотной характеристики тракта передачи или отражения и соответствующая векторная коррекция составляющих систематической погрешности измерений. Калибровка анализатора цепей векторного Р4М-18 выполняется с использованием набора калибровочных мер.

Комплект поставки анализатора цепей векторного Р4М-18 приведён в таблице 3.

Состав наборов калибровочных мер из комплекта анализатора цепей векторного Р4М-18 приведен в таблицах 4-7.

аблица 3 - Комплект поставки анализатора цепей векторного Р4М-18

Диапазоны и пределы погрешностей измерений коэффициентов передачи и отражения приведены для рабочего диапазона температур окружающей среды и изменении температуры не более ±1 ⁰С после выполнения однопортовой (только для коэффициента отражения) или полной двухпортовой калибровки, включая изоляцию, с помощью наборов калибровочных мер, указанных в таблицах 4 - 7, и уровне выходной мощности 0 дБм, если иное не оговорено.

Диапазон рабочих частот, МГц

в коаксиальном волноводе 7,0/3,04 мм                 от 10 до 18 000

в коаксиальном волноводе 3,5/1,52 мм                 от 10 до 20 000

Пределы допускаемой относительной погрешности установки частоты при работе от внутреннего опорного генератора в течение одного года                                          ±2-10^-6

Диапазон установки уровня выходной мощности, дБм

для измерителей без опции «ДМА»                  от минус 20 до 0

для измерителей с опцией «ДМА»                   от минус 90 до 0

Пределы допускаемой относительной погрешности установки уровня выходной мощности в диапазоне от минус 20 до 0 дБм, дБ¹                                                       ±2

Диапазон ослаблений аттенюаторов источника сигнала для измерителей с опцией «ДМА», дБ                        от 0 до 70 с шагом 10 дБ

Диапазон ослаблений аттенюаторов приемника сигнала для измерителей с опцией «ДМА», дБ                        от 0 до 30 с шагом 10 дБ

Диапазон измерений модуля коэффициента отражения       от 0 до 1

Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений модуля   коэффициента   отражения   двухполюсников

DS^II11 (DS^II22):                                                                                              ₂

в диапазоне частот от 125 МГц до 10 ГГц               ± (0,009+0,006-|Sn|+0,014-|S₁₁|²)

в диапазоне частот свыше 10 ГГц                        ± (0,012+0,011 - |S₁₁|+0,032-|S₁₁|²)

Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений модуля   коэффициента   отражения   четырехполюсников

DS11 (DS22):                                           ₂₎

в диапазоне частот от 125 МГц до 10 ГГц²

± (0,009+0,006-|S11|+0,014-|S11|²+0,014-|S21|-|S12|) в диапазоне частот свыше 10 ГГц

± (0,012+0,011-|S11|+0,032-|S11|²+0,018-|S21|-|S12|) Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений фазы коэффициента отражения двухполюсников, градус       ±[1,5+(180/p) - arcsin(DS^II11/|S11|)]

Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений фазы коэффициента отражения четырехполюсников, градус   ±[1,5+(180/p) - arcsin(DS11/|S11|)]

Диапазон измерений модуля коэффициента передачи, дБ³:

для измерителей без опции «ДМА»                  от минус 90 до плюс 20

для измерителей с опцией «ДМА»                   от минус 90 до плюс 50

Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений модуля коэффициента передачи DS21 (DS12), дБ⁴:

в диапазоне частот от 125 МГц до 10 ГГц

± 20-lg(1-(0,030+0,014-|S11|+0,014-|S22|+(5/2)^N-7-10^-6-|S21|^-1))

в диапазоне частот свыше 10 ГГц

± 20-lg(1-(0,045+0,032-|S11|+0,018-|S₂₂|+(5/2)^N-9-10^-6-|S₂1|^-1)) Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений фазы коэффициента передачи, градус⁵:

в диапазоне частот от 125 МГц до 10 ГГц               ± [0,3+(180/p) - arcsin(DS21/|S21|)]

в диапазоне частот свыше 10 ГГц                        ± [0,5+(180/p) - arcsin(DS21/|S21|)]

Уровень собственного шума приемников при полосе фильтра ПЧ 10 Гц в диапазоне частот от 125 до 20000 МГц, дБм, не более                                                   минус 100

Время сохранения калибровки без превышения погрешностей измерений коэффициентов передачи и отражения пределов допускаемых значений, ч, не менее

Период обновления измерений в полном диапазоне рабочих частот при количестве точек 201 и полосе пропускания фильтра ПЧ 10 кГц, мс, не более

Количество измерительных портов

Параметры измерительных портов:

тип соединителей                                      NMD 3,5 мм, вилка⁶

волновое сопротивление, Ом

модуль коэффициента отражения в режиме источника сиг

нала нескорректированный, дБ, не более                  минус 10

модуль коэффициента отражения в режиме приемника сигнала нескорректированный в диапазоне частот, дБ, не более от 125 МГц до 2 ГГц                                минус 8

свыше 2 ГГц                                       минус 10

нескорректированная направленность, дБ, не более        минус 10

Типы соединителей мер и переходов из набора калибровочных

мер⁷                                                              III^м; N; IX, вариант 3; 3,5 мм

Напряжение питания от сети переменного частотой 50 Гц, В

Потребляемая мощность, В-А, не более

Время установления рабочего режима, ч, не более

Время непрерывной работы, ч, не менее

Габаритные размеры измерительного блока, мм, не более Масса измерительного блока, кг, не более

Степень защиты по ГОСТ 14254-96

Рабочие условия эксплуатации:

температура окружающей среды, °C                     от +15 до +35

относительная влажность воздуха, при 25 °C, %,не более   80

атмосферное давление, мм рт. ст.                          от 537 до 800

Показатели надежности:

средний срок службы, лет, не менее                        5

средняя наработка на отказ, ч, не менее                    10 000