Методика поверки «Анализаторы спектра портативные AV4024D/E/F/G» (651-18-014 МП)
УТВЕРЖДАЮ
Первый заместитель генерального директора - заместитель по научной
Инструкция
Анализаторы спектра портативные AV4024D/E/F/G
Методика поверки
651-18-014 МП
2018 г.
-
1 Основные положения
-
1.1. Настоящая методика устанавливает методы и средства первичной и периодической поверок анализаторов спектра портативных AV4024D/E/F/G, изготавливаемых фирмой «China Electronics Technology Instruments Co., Ltd», КНР (далее - AV4024).
-
-
1.2 Интервал между поверками - 1 год.
1.3. Периодическая поверка AV4024 в случае их использования для измерений меньшего числа величин или на меньшем числе поддиапазонов измерений, по отношению к указанным в разделе «Метрологические и технические характеристики» Описания типа, допускается на основании письменного заявления их владельца, оформленного в произвольной форме. Соответствующая запись должна быть сделана в свидетельстве о поверке средства измерений.
-
2 Операции поверки
-
2.1 При проведении поверки должны производиться операции, указанные в табли
це 1.
Таблица 1 - Операции поверки
Наименование операции |
Номер пункта методики |
Проведение операций при | |
первичной поверке |
периодической поверке | ||
Внешний осмотр |
7.1 |
да |
да |
Опробование |
7.2 |
да |
Да |
Идентификация программного обеспечения |
7.3 |
да |
да |
Определение относительной погрешности частоты опорного кварцевого генератора. Определение диапазона частот и абсолютной погрешности измерений частоты |
7.4 |
да |
да |
Определение уровня фазовых шумов |
7.5 |
да |
да |
Определение среднего уровня собственных шумов |
7.6 |
да |
да |
Определение уровня помех, не связанных с входом |
7.7 |
да |
да |
Определение уровня второй гармоники относительно уровня основного сигнала |
7.8 |
да |
да |
Определение абсолютной погрешности измерений мощности |
7.9 |
да |
да |
2.2 При получении отрицательных результатов в процессе выполнения операций по любому из пунктов таблицы 1 AV4024 признается непригодным и к эксплуатации не допускается.
-
3 Средства поверки
-
3.1 Основные средства поверки приведены в таблице 2.
Таблица 2 - Основные средства поверки
Пункт методики поверки |
Наименование рабочих эталонов или вспомогательных средств поверки; номер документа, регламентирующего технические требования к рабочим эталонам или вспомогательным средствам; разряд по государственной поверочной схеме и (или) метрологические и основные технические характеристики средства поверки |
7.4 |
Частотомер Agilent 53230А, входная частота от 1 до 350 МГц, пределы допускаемой относительной погрешности измерений частоты ±10’6 |
7.4, 7.5 |
Стандарт частоты рубидиевый FS725, пределы допускаемой относительной погрешности воспроизведения частоты 5 и 10 МГц ±5 10’11 |
7.9 |
Ваттметр N1914A с преобразователем измерительным N8487A, диапазон частот от 50 МГц до 50 ГГц, динамический диапазон от 0,31 мкВт до 100 мВт, пределы допускаемой погрешности измерений мощности ±8 % |
7.4, 7.5, 7.8, 7.9 |
Генератор сигналов Agilent E8257D с опциями UNX, 550, диапазон частот от 250 кГц до 50 ГГц, выходная мощность от минус 100 до плюс 15 дБм, наличие функции низкочастотного выхода . |
-
3.2 Вместо указанных в таблице 2 средств поверки допускается применять другие аналогичные средства поверки, обеспечивающие определение метрологических характеристик поверяемого AV4024 с требуемой точностью.
-
3.3 Применяемые при поверке средства измерений и рабочие эталоны должны быть поверены и иметь свидетельства о поверке с неистекшим сроком действия на время проведения поверки или оттиск поверительного клейма на приборе или в документации.
-
4 Требования безопасности при поверке
-
4.1 При проведении операций поверки должны быть соблюдены меры безопасности, указанные в соответствующих разделах эксплуатационной документации на средства измерений, используемых при поверке.
-
4.2 К проведению поверки AV4024 допускается инженерно-технический персонал со среднетехническим или высшим радиотехническим образованием, имеющим опыт работы с радиотехническими установками, ознакомленный с руководством по эксплуатации (РЭ) и документацией по поверке и имеющий право на поверку (аттестованными в качестве поверителей).
-
5 Условия поверки
-
5.1. При проведении поверки должны соблюдаться следующие условия:
-
-
- температура окружающего воздуха (25±5) °C;
-
- относительная влажность воздуха от 30 до 80 %;
-
- атмосферное давление от 84,0 до 106,7 кПа;
-
- напряжение питающей сети (220±20) В;
-
- частота питающей сети (50±0,5) Гц.
-
6 Подготовка к поверке
-
6.1 Поверитель должен изучить руководство по эксплуатации поверяемого AV4024 и используемых средств поверки.
-
6.2 Поверяемый AV4024 должен быть выдержан в помещении в расположении средств поверки не менее 2-х часов.
-
6.3 AV4024 и средства поверки должны быть подготовлены к работе в соответствии сРЭ.
-
7 Методы (методики) поверки
-
7.1 Внешний осмотр
-
7.1.1 При внешнем осмотре проверить:
-
- отсутствие механических повреждений и ослабление элементов, чёткость фиксации их положения;
-
- чёткость обозначений, чистоту и исправность разъёмов и гнёзд, наличие и целостность пломб;
-
- комплектность согласно требованиям эксплуатационной документации;
-
- наличие маркировки согласно требованиям эксплуатационной документации.
-
7.1.2 Результаты внешнего осмотра считать положительными, если выполняются требования, перечисленные в п. 7.1.1.
-
7.2 Опробование
-
7.2.1 Подключить AV4024 к сети питания и включить его согласно РЭ.
-
7.2.2 Убедиться в возможности установки режимов измерений и настройки основных параметров и режимов измерений AV4024.
-
12.3 Результаты опробования считать положительными, если при включении отсутствуют сообщения о неисправности и AV4024 позволяет менять настройки параметров и режимы работы.
-
7.3 Идентификация ПО
-
7.3.1 Войти в меню System, выбрать System Info. На экране AV4024 должны отобразиться идентификационные данные AV4024 и версия установленного программного обеспечения.
-
7.3.2 Результаты поверки считать положительными, если процедура самопроверки проходит успешно идентификационные данные программного обеспечения соответствуют идентификационным данным, приведённым в таблице 3.
Таблица 3
Идентификационные данные (признаки) |
Значение |
Идентификационное наименование ПО |
Spectrum Analyzer: AV4024 Series |
Номер версии (идентификационный номер) ПО |
не ниже 1.2.87 |
Цифровой идентификатор ПО |
- |
-
7.4 Определение относительной погрешности частоты опорного кварцевого генератора. Определение диапазона частот и абсолютной погрешности измерений частоты
-
7.4.1 Собрать схему измерений в соответствии с рисунком 1.
Рисунок 1
-
7.4.2
-
7.4.3
-
7.4.4
Включить в меню System выход 10 МГц In/Out
Измерить частоту сигнала при помощи частотомера, зафиксировать
Относительную погрешность частоты (^) вычислить по формуле (1):
f ~fJ изм J ном
(1)
где J ном - номинальное значение частоты опорного генератора, Гц;
fJ изм - измеренное частотомером значение частоты, Гц.
-
7.4.5 Соединить выход частоты 10 МГц стандарта частоты со входом внешней опорной частоты генератора сигналов в соответствии с рисунком 2.
Рисунок 2
-
7.4.6 Соединить выход низкой частоты (LF) генератора сигналов с входом AV4024. Установить следующие параметры выхода низкой частоты: частота 9 кГц, значение амплитуды 100 мВ.
-
7.4.7 Установить следующие параметры AV4024:
-
— центральная частота 9 кГц;
-
— полоса обзора 100 Гц;
-
— остальные параметры по умолчанию.
-
7.4.8 Измерить значение частоты с помощью маркера путём нажатия клавиши Peak.
-
7.4.9 Изменить соединение приборов для измерения частоты на высокочастотном входе AV4024 (RF).
-
7.4.10 Установить следующие параметры генератора:
-
— частота выходного сигнала, равная верхнему пределу диапазона рабочих частот поверяемой модификации AV4024 в соответствии с таблицей 4;
-
— значение амплитуды выхода минус 10 дБ/мВт;
Таблица 4
Модификация AV4024 |
Диапазон рабочих частот |
AV4024D |
от 9 кГц до 20 ГГц |
AV4024E |
от 9 кГц до 26,5 ГГц |
AV4024F |
от 9 кГц до 32 ГГц |
AV4024G |
от 9 кГц до 44 ГГц |
-
7.4.11 Установить следующие параметры AV4024:
-
— центральная частота AV4024 - номинальный верхний предел частоты AV4024 (зависит от модели AV4024);
-
— полоса обзора 20 кГц.
-
7.4.12 Измерить значение частоты с помощью маркера путём нажатия клавиши Peak.
-
7.4.13 Установить следующие параметры генератора сигналов:
-
— частота выходного сигнала 1 ГГц;
-
— значение амплитуды выхода минус 10 дБ/мВт.
-
7.4.14 Нажать кнопу Reset AV4024 и установить на нем следующие параметры:
-
— центральная частота 1 ГГц;
-
— значение полосы обзора 100 кГц;
-
— отношение полосы обзора к полосе nponycKaHna(Span/RBW): 100.
-
7.4.15 Повторить измерения для всех значений центральной частоты и полос обзора (зависит от модификации AV4024) из таблицы 5. ( для измерения частоты 9 кГц выполнить п. 7.4.6-7.4.8)
Таблица 5
полоса обзора |
100 Гц |
0,1 МГц |
3 МГц |
30 МГц |
100 МГц |
1 ГГц |
3 ГГц |
5 ГГц |
15 ГГц |
полоса пропускания |
10 Гц |
0,001 МГц |
0,03 МГц |
0,3 МГц |
1 МГц |
10 МГц |
10 МГц |
10 МГц |
10 МГц |
Центральная частота, ГГц |
910'6 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
- |
- |
- | |
3 |
3 |
3 |
3 |
3 |
- |
- |
- | ||
5 |
5 |
5 |
5 |
5 |
5 |
5 |
- | ||
15 |
15 |
15 |
15 |
15 |
15 |
15 |
15 | ||
20 |
20 |
20 |
20 |
20 |
20 |
20 |
20 | ||
26,5 |
26,5 |
26,5 |
26,5 |
26,5 |
26,5 |
26,5 |
26,5 | ||
32 |
32 |
32 |
32 |
32 |
32 |
32 |
32 | ||
40 |
40 |
40 |
40 |
40 |
40 |
40 |
- | ||
44 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
-
7.4.16 Результаты поверки считать положительными, если значение относительной погрешности частоты опорного генератора находится в пределах ±(Т-5 10'7+4 10'7), где Т - количество лет с даты выпуска; диапазон частот соответствует таблице 4, значения абсолютной погрешности измерений частоты находятся в пределах, вычисленных по формуле: ±[F-3 10’7+ 0,02-F по + 0,1 Fnn], где F измеряемая частота, Fno полоса o63opa;Fnn — полоса пропускания.
-
7.5 Определение уровня фазовых шумов
-
7.5.2 Собрать схему измерений в соответствии с рисунком 3.
Рисунок 3
-
7.5.1. Установить следующие значения параметров генератора сигналов: значение частоты выходного сигнала 1 ГГц, значение уровня выходного сигнала 0 дБ/мВт.
-
7.5.2. Установить опорный уровень AV4024 0 дБ/мВт центральную частоту AV4024 1 ГГц , полосу обзора 20 кГц, полосу пропускания 1 кГц.
-
7.5.3. Установить уровень выходного сигнала генератора так, чтобы его значение соответствовало опорному уровню AV4024.
-
7.5.4. Выбрать режим AV4024 Peak Search (Поиск пика), и Delta Marker (Дельта маркер), запустить усреднение по 10 измерениям (кнопка меню BW—Average) и выбрать Single Sweep в меню Sweep(c^HOKpaTHaa развёртка).
-
7.5.5. Снять показание дельта маркера при отстройке частоты на 10 кГц и минус 10 кГц как уровень фазового шума при отстройке частоты на 10 кГц и минус 10 кГц, соответственно. Нормализовать полученное значение уровня сигнала к полосе пропускания 1 Гц путём прибавления к полученному значению минус 30 дБ/мВт.
-
7.5.6. Провести измерения уровня фазового шума, устанавливая значения параметров AV4024 в соответствии с таблицей 6.
Таблица 6
Отстройка |
Полоса обзора |
Полоса видеофильтра |
Допускаемое значение фазовых шумов, дБн/Гц, не более |
10 кГц |
20 кГц |
1 кГц |
- 102 |
100 кГц |
200 кГц |
10 кГц |
-106 |
1 МГц |
2 МГц |
100 кГц |
- 111 |
10 МГц |
20 МГц |
1 МГц |
- 123 |
7.5.7. Результаты поверки считать положительными, если значения уровня фазового шума соответствуют указанным в таблице 6.
-
7.6 Определение среднего уровня собственных шумов
-
7.6.1. Средний уровень собственных шумов измерять при отсутствии сигнала на входе AV4024.
-
7.6.2. Установить на входной RF-разъем AV4024 согласованную короткозамкнутую нагрузку 50 Ом.
-
7.6.3. Установить на AV4024 следующие значения параметров:
-
— начальная 4acTOTa(Start Frequency) 10 МГц,
-
— конечная 4acTOTa(Stop Frequency) 4 ГГц;
-
— опорный уровень минус 50 дБ/мВт;
-
— входной аттенюатор 0 дБ;
-
— полоса пропускания 100 кГц;
-
— отношение полосы пропускания к полосе видеофильтра( RBW/VBW) 100;
-
— предусилитель выключен;
-
— тип детектора Average;
-
— количество измерений 10.
.7.6.4. Выбрать режим AV4024 Peak Search (Поиск пика). Запустить усреднение по 10 измерениям (кнопка меню BW—Average) и выбрать Single Sweep в меню Sweep(oflHOKpaTHaa развёртка). Нормализовать полученное значение уровня сигнала к полосе пропускания 1 Гц путём прибавления к полученному значению минус 50 дБ/мВт.
-
7.6.5. Повторить измерения для значений диапазонов частот, указанных в таблице 5. Повторить измерения с включенным предусилителем для всех значений диапазонов частот.
-
7.6.6. Результаты поверки считать положительными, если уровень помех, не связанных с входом, не превышает значений, указанных в таблице 7.
Таблица 7
Диапазон частот |
Допустимое значение среднего уровня собственных шумов, дБ/мВт, не более |
предусилитель выключен | |
от 10 МГц до 4 ГГц включ. |
-138 |
от 4 ГГц до 6 ГГц включ. |
-135 |
от 6 ГГц до 20 ГГц включ. |
-138 |
от 20 ГГц до 26,5 ГГц включ. |
-135 |
от 26,5 ГГц до 32 ГГц включ. |
-135 |
от 32 ГГц до 40 ГГц включ. |
-127 |
предусилитель включен | |
от 10 МГц до 4 ГГц включ. |
-157 |
от 4 ГГц до 6 ГГц включ. |
-152 |
от 6 ГГц до 20 ГГц включ. |
-157 |
от 20 ГГц до 26,5 ГГц включ. |
-154 |
от 26,5 ГГц до 32 ГГц включ. |
-154 |
от 32 ГГц до 40 ГГц включ. |
-148 |
7.7 Определение уровня помех, не связанных со входом
-
7.7.2 Установить на входной RF-разъем AV4024 согласованную короткозамкнутую нагрузку 50 Ом.
-
7.7.3 Установить на AV4024 следующие значения параметров:
-
— начальная частота(Start Frequency) 10 МГц,
-
— конечная 4acTOTa(Stop Frequency) 2 ГГц;
-
— опорный уровень минус 50 дБ/мВт;
-
— входной аттенюатор 0 дБ;
-
— полоса пропускания 30 кГц;
-
— отношение полосы пропускания к полосе видеофильтра( RBW/VBW) 10;
-
— тип детектора Normal;
-
— предусилитель выключен;
-
— количество измерений 5.
-
7.7.4 Выбрать режим AV4024 Peak Search (Поиск пика). Запустить усреднение по 10 измерениям (кнопка меню BW—Average) и выбрать Single Sweep в меню Sweep(onHOKpaTHaa развёртка). Устанавливать параметры на AV4024 в соответствии с таблицей 8.
Таблица 8
Единица измерений |
Начальная частота (Fstart) |
Конечная частота (Fstop) |
Полоса пропускания |
Полоса видеофильтра |
МГц |
10 |
2000 |
30 кГц |
3 кГц |
ГГц |
2 |
4 |
30 кГц |
3 кГц |
ГГц |
4 |
5,35 |
30 кГц |
ЗкГц |
ГГц |
5,35 |
7,2 |
30 кГц |
3 кГц |
ГГц |
7,2 |
8,2 |
30 кГц |
3 кГц |
ГГц |
8,2 |
9 |
30 кГц |
3 кГц |
ГГц |
9 |
10 |
30 кГц |
3 кГц |
ГГц |
10 |
Н,1 |
30 кГц |
3 кГц |
ГГц |
11,1 |
13 |
30 кГц |
3 кГц |
ГГц |
13 |
16,5 |
30 кГц |
3 кГц |
ГГц |
16,5 |
17,5 |
30 кГц |
3 кГц |
ГГц |
17,5 |
18,5 |
30 кГц |
3 кГц |
ГГц |
18,5 |
19,25 |
30 кГц |
3 кГц |
ГГц |
19,25 |
20 |
30 кГц |
3 кГц |
ГГц |
20 |
22 |
30 кГц |
3 кГц |
ГГц |
22 |
24 |
30 кГц |
3 кГц |
ГГц |
24 |
26,5 |
30 кГц |
3 кГц |
ГГц |
26,5 |
28 |
30 кГц |
3 кГц |
ГГц |
28 |
30 |
30 кГц |
3 кГц |
ГГц |
30 |
32 |
30 кГц |
3 кГц |
ГГц |
32 |
34 |
30 кГц |
ЗкГц |
ГГц |
34 |
36 |
30 кГц |
ЗкГц |
ГГц |
36 |
38 |
30 кГц |
3 кГц |
ГГц |
38 |
40 |
30 кГц |
3 кГц |
ГГц |
40 |
44 |
30 кГц |
3 кГц |
-
7.7.5 Измерить величину максимальных помех путем нажатия кнопки Peak -Peak Search. Зафиксировать измеренное значение.
-
7.7.6 Повторить измерения при включенном предусилителе.
-
7.7.7 Результаты поверки считать положительными, если уровень помех, не связанных с входом, не превышает значений, указанных в таблице 9.
Таблица 9
Условия измерений |
Остаточные отклики, дБ/мВт, не более |
Предусилитель выключен: | |
от 10 МГц до 13 ГГц включ. |
-90 |
св. 13 до 20 ГГц включ. |
-85 |
св. 20 до 44 ГГц включ. |
-80 |
Предусилитель включен:: | |
от 10 МГц до 32 ГГц включ. |
-100 |
св. 32 до 44 ГГц включ. |
-95 |
7.8. Определение уровня второй гармоники относительно уровня основного сигна
ла
-
7.8.1. Собрать схему в соответствии с рисунком 4.
Рисунок 4
-
7.8.2. На AV4024 установить значение ослабления входного аттенюатора 0 дБ.
-
7.8.3. При измерении уровня второй гармоники необходимо использовать фильтры нижних частот, соответствующие частоте несущей. Подать на вход AV4024 гармонический сигнал частотой F и мощностью минус 30 дБ/мВт, зафиксировать при помощи маркера значение 2 гармоники на частоте 2F.
-
7.8.4. Измерения проводить при частоте несущей 850 МГц.
-
7.8.5. Результаты поверки считать положительными, если уровень 2 гармоники не превышает 60 дБ по отношению к несущей.
7.9 Определение абсолютной погрешности измерений мощности
-
7.9.1 Откалибровать ваттметр и измерительный преобразователь.
-
7.9.2 Уровень сигнала (мощность) на выходе генератора контролировать с помощью ваттметра и измерительного преобразователя.
-
7.9.3 Абсолютную погрешность измерения уровня сигналов определять на частотах 50 МГц, 1, 5, 10, 15, 20, 24, 26.5, 30, 32, 40 ГГц, в зависимости от верхнего предела диапазона рабочей частоты модификации AV4024. Устанавливать на генераторе последовательно значения частот в зависимости от модификации AV4024 и уровни сигнала минус 30, минус 5, 0 дБ/мВт для каждой частотной точки.
-
7.9.4 Нажать кнопку Reset AV4024 и установить на нем следующие параметры: отношение полосы пропускания к полосе видеофильтра ( RBW/VBW) 10; тип детектора Normal; предусилитель выключен; количество измерений 5, остальные параметры сохранить по умолчанию или использовать режим автоустановки. Выбрать режим AV4024 Peak Search (Поиск пика).
-
7.9.5 Вычислить абсолютную погрешность измерений уровня сигнала как разность между значением мощности, измеренной при помощи AV4024 и измеренной ваттметром.
-
7.9.6 Результаты поверки считать положительными, если значения абсолютной погрешности измерений мощности сигнала находятся в пределах ±2,3 дБ в диапазоне частот от 10 МГц до 40 ГГц.
8 Оформление результатов поверки
-
8.1. При положительных результатах поверки на AV4024 выдают свидетельство установленной формы. Знак поверки наносится на свидетельство о поверке.
-
8.2. В случае отрицательных результатов поверки применение AV4024 запрещается, на него выдается извещение о непригодности к применению с указанием причин забракования.
Начальник НИО-1 ФГУП «ВНИИФТРИ»
О.В. Каминский
10