Методика поверки «Анализаторы спектра R&S FSH18 фирмы "Rohde & Schwarz GmbH & Co. KG", Германия » (Код не указан!)

Методика поверки

Тип документа

Анализаторы спектра R&S FSH18 фирмы "Rohde & Schwarz GmbH & Co. KG", Германия

Наименование

Код не указан!

Обозначение документа

ВНИИФТРИ

Разработчик

904 Кб
1 файл

ЗАГРУЗИТЬ ДОКУМЕНТ

  

ИНСТРУКЦИЯ

Анализаторы спектра R&S FSH18 фирмы «Rohde & Schwarz GmbH & Со. KG», Германия

МЕТОДИКА ПОВЕРКИ

г. Мытищи, 2009 г.

1 Введение
  • 1.1 Настоящая методика распространяется на анализаторы спектра R&S FSH18 (далее по тексту - анализаторы) и устанавливает порядок проведения первичной и периодической поверки.

  • 1.2 Межповерочный интервал - один год.

2 Операции поверки

2.1 При поверке выполняют операции, представленные в таблице 1. Таблица 1

Наименование операции

Номер пункта методики

Проведение операции при

ввозе импорта (после ремонта)

периодической поверке

1 Внешний осмотр

8.1

да

да

2 Опробование

8.2

да

да

3 Определение метрологических характеристик

8.3

да

да

3.1 Определение диапазона рабочих частот и относительной погрешности воспроизведения частоты опорного генератора

8.3.1

да

да

3.2 Определение номинальных значений полос пропускания и погрешности установки номинальных значений полос пропускания

8.3.2

да

да

3.3 Определение относительного уровня помех, обусловленных интермодуляционными искажениями третьего порядка

8.3.4

да

да

3.4 Определение относительного уровня помех, обусловленных гармоническими искажениями второго порядка

8.3.5

да

да

3.5 Определение среднего уровня собственных шумов

8.3.3

да

да

3.6 Определение погрешности измерений уровня синусоидальных сигналов

8.3.6

да

да

3.7 Определение КСВН входа

8.3.7

Для анализаторов с опциями FSH-Z1, FSH-Z14, FSH-Z1J

, FSH-Z44

3.8 Определение диапазона рабочих частот

8.3.8

да

да

3.9 Определение диапазона измерений мощности

8.3.9

да

да

3.10 Определение КСВН измерительных преобразователей

8.3.10

да

да

3.10 Определение относительной погрешности измерений мощности

8.3.11

да

да

Для анализаторов с опцией FSH-K3

3.11 Определение диапазона рабочих частот

8.3.12

да

да

3.12 Определение погрешности измерений уровня синусоидальных сигналов в режиме измерительного приемника

8.3.13

да

да

3.13 Определение погрешности измерений частоты входных синусоидальных сигналов в режиме измерительного приемника

8.3.14

да

да

3.14 Определение ширины полос пропускания по уровню минус 6 дБ относительно максимального значения АЧХ фильтра

8.3.15

да

да

3 Средства поверки

3.1 При проведении поверки используют средства измерений и вспомогательное оборудование, представленные в таблице 2.

Таблица 2

Наименование и условное обозначение эталонные СИ

Основные технические характеристики эталонных СИ

1

2

Генератор сигнала высокочастотный Г4-139

диапазон частот 0,54-512 МГц, пределы допускаемой абсолютной погрешности воспроизведения частоты ± 5-10’7

Генератор сигналов высокочастотный Г4-76А

диапазон частот 0,44-1,2 ГГц, пределы допускаемой абсолютной погрешности воспроизведения частоты ± 1-10 ’

Генератор сигналов высокочастотный Г4-80

диапазон частот 1,164-1,78 ГГц, пределы допускаемой погрешности установки частоты ± 0, 5%.

Генератор сигналов высокочастотный Г4-81

диапазон частот 1,784-2,56 ГГц, пределы допускаемой погрешности установки частоты ± 0,5 %.

Генератор сигналов высокочастотный Г4-82

диапазон частот 2,5644,0 ГГц, пределы допускаемой абсолютной погрешности воспроизведения частоты ±5-10'3

Генератор сигналов высокочастотный Г4-83

диапазон частот 4,04-5,6 ГГц, пределы допускаемой погрешности установки частоты ± 0,5 %.

Генератор сигналов высокочастотный Г4-111

диапазон частот 6,04-17,85 ГГц, пределы допускаемой погрешности установки частоты ± 1 %.

Генератор сигналов высокочастотный Г4-193

диапазон частот 17,44 4- 25,95 ГГц, пределы допускаемой абсолютной погрешности воспроизведения частоты ± Г10'4

Ваттметр поглощаемой мощности МЗ-51

диапазон частот 0,024-17,85 ГГц, пределы измерений мощности

1 мкВт4-10 мВт

Ваттметр поглощаемой мощности МЗ-91

диапазон частот 17,44 4- 25,95 ГГц, диапазон измерения мощности от 1 мкВт до 10 мВт, пределы допускаемой относительной погрешности измерений мощности ± {6+0,1 (Рк/Рх-1)}, где Pr -пределы измерения мощности, Рх - измеренная мощность

Частотомер электронносчетный 43-66

диапазон измеряемых частот 10 Гц+37,5 ГГц; уровень входных сигналов от 0,02 до 10 мВт; пределы допускаемой абсолютной погрешности воспроизведения частоты встроенного кварцевого генератора ± 5-Ю7 за 1 год

Вольтметр переменного тока B3-63

диапазон измерения напряжения 0,01+100 В, пределы допускаемой относительной погрешности измерений напряжения ± (0,4+2,5) %

Микровольтметр ВЗ-59

диапазон частот 10+100 МГц, пределы допускаемой погрешности измерения напряжения ± (0,4 + 1,5) %

Измеритель коэффициентов передачи Р4-11

диапазон частот 1 МГц+1,25 ГГц, пределы допускаемой погрешности измерений КСВН ± (3 Кст) %, где Кст - измеренный КСВН

Наименование и условное обозначение эталонные СИ

Основные технические характеристики эталонных СИ

1

2

Измеритель КСВН панорамный Р2-83

диапазон 0,14-18 ГГц, пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений КСВН ±(ЗКС1+1)

Набор мер КСВН и полного сопротивления 1 разряда ЭК9-140

диапазон частот от 0,02 до 4 ГГц, пределы допускаемой погрешности поверки по КСВН ± 1 %

Набор мер полного и волнового сопротивления 1 разряда ЭК9-145

диапазон частот 4- 18 ГГц, пределы допускаемой погрешности поверки по КСВН ± 1 %

Синтезатор частот Г7-14

диапазон частот 0,02 - 18,0 ГГц, пределы допускаемой погрешности установки частоты ± 510’8

Генератор сигналов

ГС1-2

диапазон частот 150 - 300 МГц, мощность выходного сигнала до

100 Вт

генератор измерительный

Г4-59

диапазон частот 300 - 700 МГц; мощность выходного сигнала не менее 50 Вт

генератор измерительный

Г4-60

диапазон частот 700 - 1000 МГц; мощность выходного сигнала не менее 50 Вт

Ваттметр проходной образцовый ВПО-1

диапазон частот 0,15 - 1 ГГц, диапазон измерений мощности от 110’4 до 1-102 Вт, пределы допускаемой погрешности измерений ± 1,5 %

Ваттметр проходной образцовый ВПО-2

диапазон частот 1 - 3 ГГц, диапазон измерений мощности от Г10’4 до 1-10 2 Вт, пределы допускаемой погрешности измерений ± 1,5 %

Ваттметр проходной образцовый ВПО-3

диапазон частот 3 - 5,5 ГГц, диапазон измерений мощности от Г10’4 до 1 • 10 2 Вт, пределы допускаемой погрешности измерений ± 1,5 %

Ваттметр проходной образцовый ВПО-4

диапазон частот 5,5 - 10 ГГц, диапазон измерений мощности от Г104 до 1 ■ 10'2 Вт, пределы допускаемой погрешности измерения ± 1,5 %

Ватгметр образцовый проходной падающей мощности М1-8Б

диапазон рабочих частот 8,24 - 12 ГГц, диапазон измерений мощности от Г10 4 до Г10 1 Вт, пределы допускаемой погрешности измерений ± 1,2 %

Ватгметр образцовый проходной падающей мощности М1-9Б

диапазон частот 12,05 - 16,7 ГГц, диапазон измерений от Г104 до Г10'1 Вт, пределы допускаемой погрешности измерений ± 1,2 %

Ваттметр поглощаемой мощности МКЗ-69

диапазон частот 0,001 - 3 ГГц, диапазон измеряемых мощностей 10 - 6000 Вт; пределы допускаемой погрешности измерений

± 5 + 0,1 х    ~ 1 J % в диапазоне 10 - 100 Вт

Делитель напряжения

ДН-1

диапазон рабочих частот 0 - 7 ГГц, коэффициент ослабления от 0 до 41 дБ, дискретность перестройки 1 дБ, пределы допускаемой погрешности установки ослабления ± 0,2 дБ

Наименование и условное обозначение эталонные СИ

Основные технические характеристики эталонных СИ

1

2

Ступенчатый аттенюатор

Agilent 8496Н

диапазон частот до 18 ГГц, ослабление от 0 до 110 дБ

  • 3.2 Допускается использование других средств измерений и вспомогательного оборудования, имеющих метрологические и технические характеристики не хуже характеристик приборов, приведенных в таблице 2.

  • 3.3 Все средства поверки должны быть утверждённого типа, исправны и иметь действующие свидетельства о поверке.

4 Требования к квалификации поверителей
  • 4.1 К проведению поверки анализатора допускается инженерно-технический персонал со среднетехническим или высшим радиотехническим образованием, имеющим опыт работы с радиотехническими установками, ознакомленный с руководством по эксплуатации и документацией по поверке и имеющие право на поверку (аттестованными в качестве поверителей по ГОСТ 20.2.012-94).

5 Требования безопасности
  • 5.1 При проведении поверки должны быть соблюдены требования безопасности в соответствии с ГОСТ 12.3.019-80.

  • 5.2 К работе на анализаторе допускаются лица, изучившие требования безопасности по ГОСТ 22261-94 инструкцию по правилам и мерам безопасности и прошедшие инструктаж на рабочем месте.

  • 5.3 Запрещается проведение измерений при отсутствии или неисправности заземления аппаратуры.

6 Условия поверки
  • 6.1 Поверка проводится при следующих условиях:

  • - температура окружающей среды (20 ± 5) °C;

  • - относительная влажность воздуха (65 ± 15) %;

  • - атмосферное давление (750 ± 30) мм рт. ст.; питание от сети переменного тока:

  • - напряжение, В ..................................220 ± 5;

  • - частота, Гц.......................................50 ± 0,5.

7 Подготовка к поверке
  • 7.1 При подготовке к поверке выполняют следующие операции:

  • - проверяют готовность анализатора в целом согласно технической документации фир-м ы-изгото в ителя;

  • - выполнить пробное (10 - 15 мин.) включение анализатора.

8 Проведение поверки
  • 8.1 Внешний осмотр

При проведении внешнего осмотра проверить: соответствие анализатора требованиям технической документации фирмы-изготовителя;

- отсутствие механических повреждений и ослабление элементов, сохранность механических органов управления и четкость фиксации их положения, чёткость обозначений, чистоту и исправность разъёмов и гнёзд, наличие и целостность предохранителей, печатей и пломб.

Результаты внешнего осмотра считать положительными, если выполняются выше перечисленные требования.

  • 8.2 Опробование

    • 8.2.1 Подключить анализатор к сети, на передней панели нажать кнопку включения. На экране анализатора должна появиться информация о загрузке операционной системы и программного обеспечения фирмы-изготовителя. После загрузки операционной системы и программного обеспечения на экране анализатора должно появиться меню управления анализатором.

Результаты опробования считать удовлетворительными, если при проверке не отображается информация об ошибках.

  • 8.3 Определение метрологических характеристик

    • 8.3.1 Определение диапазона рабочих частот и относительной погрешности воспроизведения частоты опорного генератора

Собрать схему, изображенную на рисунке 1.

Рисунок 1

С генератора сигналов последовательно подать на анализатор сигнал с частотами: 10, 500 МГц; 1, 3, 6, 9, 12, 15, 18 ГГц. Выходную мощность генератора установить 0 дБмВт.

Провести отсчёт показаний измеренной частоты частотомером.

Для проведения измерений анализатором необходимо выполнить следующие действия: нажать программную клавишу «MARKER MODE» (режим маркера), откроется окно выбора режима маркера, ручкой настройки или клавишами управления курсором выбрать в окне пункт «FREQ COUNT» (частотомер), нажать клавишу «ENTER».

Погрешность измерений частоты (Bf) вычислить по формуле (1):

-Ф =( f ИЗМ ~ f R У fn3Mi

'nxefn3M~ значение частоты, измеренное анализатором;

/я -значение частоты, измеренное частотомером.

Результаты поверки считать удовлетворительными, если диапазон частот анализатора от 0,01 до 18 ГГц, а значения допускаемой относительной погрешности воспроизведения частоты опорного генератора для всех моделей находятся в пределах ± 1-10°.

  • 8.3.2 Определение номинальных значений полос пропускания и погрешности номинальных значений полос пропускания

Проверка полос пропускания проводится при помощи средств измерений, воспроизводящих гармонический сигнал с перестраиваемой частотой, методом «постоянного входа».

При измерении с использованием метода «постоянного входа» отметить показания анализатора спектра при постоянном уровне гармонического сигнала на его входе и изменении частоты, используя отсчетные устройства анализатора спектра (рисунок 2).

1  - тройник из комплекта вольтметра

Рисунок 2

В режиме автоматической развертки полосу обзора выбрать такой режим, чтобы в измеряемой полосе пропускания на заданном уровне укладывалось не менее трех масштабных отметок частотной шкалы. Уровень отклика выбрать равным максимальному значению шкалы отсчетного устройства анализатора спектра при нулевом положении отсчетных аттенюаторов. Уменьшая и увеличивая частоту сигнала относительно резонансной частоты установить амплитуды откликов на уровень ослабления 3 дБ и зафиксировать показания частотомера (fi vifO-

Изменением частоты генератора максимум отклика совместить с масштабной отметкой в центре экрана. Уменьшая и увеличивая частоту генератора фиксировать частоты (/) и /2), при которых амплитуда отклика, размещенного в центре экрана, будет ослаблена до уровня минус 3 дБ (рисунок 3).

/ I

\---

V 1 \

Д L

-L

/ )

1

А ‘

/| I

1

1

1 \

1 \

1--------------------

1

1

j

1

1

1 /

/ /

/ 1

1

1 1

1

1

/ У/

/ /

1

\ \

\ 1

J ..

а

j

О дБ

-ЗдБ

-J___I—1

Л гг

Рисунок 3

Для исключения динамических искажений отклика сигнала скорость развертки следует уменьшать до тех пор, пока амплитуда отклика перестанет увеличиваться.

Полосы пропускания в Л/ вычислить по формуле:

Пз дБ =fl ~f2-

Погрешность номинальных значений полос пропускания в процентах вычислить по формуле (2):

ЗП3дБ = ПздБ~Пп 100 %,                          (2)

/7

где 77/7 — номинальное значение полосы пропускания.

Результаты поверки считать удовлетворительными, если значения полос пропускания на уровне минус 3 дБ составляют 100 Гц, 300 Гц, 1, 3, 10, 30,100, 200, 300 кГц и 1 МГц, а погрешность номинальных значений полос пропускания находится в пределах ± 5 % на частотах до 300 кГц и ± 10 % на частоте 1 МГц.

Проверка номинальных значений полос пропускания входных фильтров на уровне минус 6 дБ относительно максимального значения АЧХ фильтров (опция FSH-K.3) осуществляют методом «постоянного входа».

Измерения проводятся согласно схеме, представленной на рисунке 4.

На испытываемом анализаторе спектра установить следующие настройки:

  • - «FREQ» 15 МГц;

  • - «REF LEVEL» 90 дБ (мкВ);

  • - «MANUAL CISPR BW» 200 Гц;

  • - «DETECTOR» средне значение (AV);

  • - «MEAS TIME» 10 мс.

Рисунок 4

С выхода генератора ГЗ-139 на вход поверяемого анализатора спектра подать сигнал частотой 15 МГц и уровнем 10 мВ (80 дБ (мкВ)).

Контролируя частоту и уровень выходного сигнала генератора с помощью частотомера и вольтметра, регулировками генератора, расположенными на его лицевой панели, поддерживать их постоянными.

Испытываемым анализатором спектра измерить частоту и уровень входного сигнала.

Уменьшая и увеличивая частоту выходного сигнала генератора относительно резонансной (15 МГц), с помощью частотомера фиксировать частоты// и f2, на которых уровень измеряемого анализатором спектра сигнала уменьшится на 6 дБ по отношению к уровню, измеренному на резонансной частоте.

Полосу пропускания      Гц, рассчитать по формуле:

fnpusu =f2 -fi ■                                        (3)

Аналогично измерить полосы пропускания поверяемого анализатора спектра при соответствующих настройках и частоте входного сигнала, приведенных в таблице 3.

Таблица 3

MANUAL C1SPR BW

9 кГц

120 кГц

1 МГц

FREQ

50 МГц

100 МГц

1000 МГц

Результаты поверки считать удовлетворительными, если значения полос пропускания на уровне минус 6 дБ относительно максимального значения АЧХ входных фильтров равны 0,2; 9; 120 кГц и 1000 кГц, а значения погрешности номинальных значений полос пропускания находится в пределах ± 5 % на частотах до 120 кГц и ± 10 % на частоте 1 МГц.

  • 8.3.3 Определение среднего уровня собственных шумов

Средний уровень собственных шумов в диапазоне рабочих частот определить измерением уровня с усреднением показаний отсчетных устройств анализатора спектра в полосе пропускания 1 кГц при отсутствии сигнала на входе анализатора спектра при подключении на вход анализатора спектра согласованной нагрузки Э9-159.

Результаты поверки считать удовлетворительными, если средний уровень собственных шумов анализатора спектра не превысит значений, указанных в таблице 4.

Таблица 4

Диапазон частот

Средний уровень собственных шумов, дБм, не более

от 10 до 50 МГц

минус 90

от 50 МГц до 3 ГГц

минус 110

от 3 до 5 ГГц

минус 110

от 5 до 6 ГГц

минус 110

от 6 до 8 ГГц

минус 108

от 8 до 12 ГГц

минус 105

от 12 до 16 ГГц

минус 100

от 16 до 18 ГГц

минус 90

  • 8.3.4 Определение относительного уровня помех, обусловленных интермодуляционными искажениями третьего порядка

Относительный уровень помех, обусловленных интермодуляционными искажениями третьего порядка определить путем подачи на вход анализатора спектра двух гармонических сигналов с частотами// и/2 и измерения анализатором спектра относительного уровня помех, возникших на частотах 2frf2 и 2f2-fi (рисунок 5).

Установить уровни входных сигналов Ао минус 20 дБм. Расстройка между частотами fi nf2 сигналов должна соответствовать указанной в технической документации на анализатор спектра, а полоса пропускания анализатора спектра устанавливается такой, при которой уровень собственных шумов на 10-15 дБ меньше нормированного уровня помех.

Относительный уровень помех, обусловленных интермодуляционными искажениями вычислить в децибелах по формуле:

D = Blg(A,/A2),                              (4)

где В - коэффициент, равный 20 при измерении напряжения и 10 при измерении мощности;

А/ и А2 - показания отсчетного устройства анализатора спектра, соответственно при измерении сигнала Ао и отклика от максимальной из помех, возникших на частотах 2/-// и 2//-/2, в дБ.

2 - тройник из комплекта Р2-83.

Рисунок 5

Результаты поверки считаются удовлетворительными, если уровень помех, обусловленных интермодуляционными искажениями третьего порядка не превысит значений, указанных в таблице 5.

Таблица 5

Воздействующие частоты

Уровень помех, обусловленных интермодуляционными искажениями третьего порядка, дБс, не более

частота сигнала до 0,6 ГГц для сигналов от 3,9 до 18 ГГц

минус 40

частота сигнала от 0,6 до 1 ГГц для сигналов от 7,4 до 7,7 ГГц

минус 45

частота сигнала от минус 0,6 до минус 1 ГГц для сигналов от 7,0 до 8,5 ГГц

минус 45

  • 8.3.5 Определение относительного уровня помех, обусловленных гармоническими искажениями второго порядка

Относительный уровень помех, обусловленных гармоническими искажениями второго порядка определить путем подачи на вход анализатора спектра гармонического сигнала с частотой/) и измерением по отсчетному устройству анализатора спектра уровня сигнала на частоте 2/) (рисунок 6).

1 - аттенюатор 10 дБ

Рисунок 6

Результаты поверки считать удовлетворительными, если уровень помех, обусловленных гармоническими искажениями второго порядка не превысит значений, указанных в таблице 6.

Таблица 6

Диапазон частот

Уровень помех, дБм, не более

от 10 МГц до 6 ГГц

60

от 6 до 9 ГГц

50

  • 8.3.6 Определение погрешности измерений уровня синусоидального сигнала.

Погрешность измерений уровня гармонического сигнала на фиксированной частоте определить путем подачи на вход анализатора спектра сигнала с генератора сигналов. Уровень сигнала на выходе генератора контролируется ваттметром M3-93. Измерения проводить на следующих частотных точках: 10, 500 МГц; 1, 3, 6, 9, 12, 15, 18 ГГц. Выходной уровень с выхода генератора последовательно на каждой частотной точке устанавливается на следующие значения: минус 10 дБм; 0 дБм; 3 дБм.

Результаты поверки считать удовлетворительными, если значения погрешности измерений уровня входных синусоидальных сигналов не превышают значений, указанных в таблице 7.

Таблица 7

Диапазон частот

Погрешность измерений уровня, дБ, не более

от 10 до 20 МГц

2

от 20 МГц до 6 ГГц

1,5

от 6 до 14 ГГц

2,5

от 14 до 18 ГГц

3

  • 8.3.7 Определение КСВН высокочастотного входа. Собрать схему, изображенную на рисунке 7.

Рисунке 7

Выполнить измерения КСВН измерительного входа. Наблюдая на экране измерителя КСВН панорамного зависимость КСВН от частоты, при помощи метки найти точку, где значение КСВН максимально. Зафиксировать это значение в протоколе.

Результаты поверки считать удовлетворительными, если значения КСВН в рабочем диапазоне частот не превышают значений, указанных в таблице 8.

Таблица 8

Диапазон частот, МГц

Значения КСВН входа

от 10 МГц до 3 ГГц

1,5

от 3 до 6 ГГц

1,5

от 6 до 15 ГГц

2

от 15 до 18 ГГц

3

Для опций FSH-Z1, FSH-Z14, FSH-Z18, FSH-Z44

  • 8.3.8 Определение диапазона рабочих частот

Определение диапазона частот измерительных преобразователей FSH-Z1, FSH-Z18, FSH-Z14, FSH-Z44 проводить при измерениях КСВН преобразователей и погрешности измерения мощности в диапазоне частот.

Результаты поверки считать удовлетворительными, если погрешность измерений мощности и значения КСВН преобразователей в диапазоне рабочих частот соответствует требованиям п. 8.3.9 и п. 8.3.10.

  • 8.3.9 Определение диапазонов измерений мощности

Определение диапазонов измерений мощности измерительных преобразователей FSH-Z1, FSH-Z18, FSH-Z14, FSH-Z44 проводить при измерениях погрешности измерений мощности в диапазоне измеряемых мощностей.

Результаты поверки считать удовлетворительными, если погрешность измерений мощности в диапазоне измеряемых мощностей соответствует требованиям п. 8.3.10.

  • 8.3.10 Определение КСВН измерительных преобразователей

Измерения КСВН измерительных преобразователей FSH-Z1, FSH-Z18 проводить по схеме, представленной на рисунке 8.

  • 1 - анализатора спектра;

  • 2 - измерительный преобразователь (FSH-Z1, FSH-Z18).

  • 3 - переход N - III.

  • 4 - измеритель КСВН панорамный (Р4-11, Р2-83).

Рисунок 8

Измерения КСВН измерительных преобразователей FSH-Z14, FSH-Z44 проводить по схеме, представленной на рисунке 9.

  • 1 - согласованная нагрузка Э9-159 из комплекта ЭК9-140.

  • 2 - измерительный преобразователь (FSH-Z14, FSH-Z44).

  • 3 - анализатора спектра.

  • 4 - переход N - III.

  • 5 - измеритель КСВН панорамный (Р4-11, Р2-83).

Рисунок 9

Подготовить измерительный преобразователь к работе в соответствии с технической документацией фирмы изготовителя.

Провести измерения в соответствии с ТО и ИЭ на измеритель КСВН (Р4-11, Р2-83). Повторить измерения 3 раза пересоединяя измерительный преобразователь по часовой стрелке на 90°.

Результаты поверки считать удовлетворительными, если значения КСВН входа измерительных преобразователей не превышают значений, указанных в таблице 8.

Таблица 9

Диапазон частот

Максимально допустимый КСВН

FSF

I-Z1

от 10 МГц до 30 МГц

1,15

от 30 МГц до 2,4 ГГЦ

1,13

от 2,4 ГГц до 8 ГГц

1,20

FSH-Z18

от 10 МГц до 30 МГц

1,15

от 30 МГц до 2,4 ГГЦ

1,13

от 2,4 ГГц до 8 ГГц

1,20

от 8 ГГц до 18 ГГц

1,25

FSH-Z14 (при нагрузке 50 Ом)

от 200 МГц до 4 ГГц

1,06

FSH-Z44 (при нагрузке 50 Ом)

От 200 МГц до 3,0 ГГц

1,07

от 3 до 4,0 ГГц

1,12

  • 8.3.11 Определение относительной погрешности измерений мощности

8.3.11.1 Определение случайной относительной погрешности измерений мощности Определение случайной относительной погрешность измерения мощности измерительных преобразователей FSH-Z1, FSH-Z18 проводить по схеме, представленной на рисунке 10,

  • 1 - синтезатор частот Г7-14 (генератор сигналов высокочастотный Г4-60).

  • 2 - образцовый ваттметр.

  • 3 - переход N - III.

  • 4 - измерительный преобразователь (FSH-Z1, FSH-Z18).

  • 5 - анализатора спектра.

Рисунок 10

измерительных преобразователей FSH-Z14, FSH-Z44 по схеме, представленной на рисунке 11,

  • 1 - генератор сигналов.

  • 2 - измерительный преобразователь (FSH-Z1, FSH-Z18).

  • 3 - анализатор спектра.

  • 4 - переход N - 111.

  • 5 - ваттметр поглощаемой мощности.

Рисунок И

в следующей последовательности:

установить частоту fe равную верхнему значению диапазона частот измерительного преобразователя и мощность генератора СВЧ Роп указанную в таблице 10

Таблица 10

Тип измерительного преобразователя

Мощность Роп,

FSH-Z1, FSH-Z18

10 мВт

FSH-Z14, FSH-Z44

10 Вт

установить нулевые показания блока индикации измерительного преобразователя и рабочего эталона;

включить мощность СВЧ, и после установления показаний одновременно отсчитать показания блока индикации измерительного преобразователя и рабочего эталона (ваттметра);

выключить мощность СВЧ и определить отношение результатов измерений мощности измерительным преобразователем Р„ и рабочим эталоном Ро (с учетом ослабления перехода).

Повторить определение отношения PVPO несколько раз (не менее четырех) и рассчитать среднее арифметическое значение по)ср-

Рассчитать составляющую случайной погрешность 8СЛ по формуле (5):

/ р)

о ' макс

/ р)

О' мин фс

(5)

где д,- коэффициент, зависящий от числа наблюдений п и определяемый по табли

це 11.

Таблица 11

Число наблюдений п

3

4

5

6

8

10

15

25

Значение коэффициента цп

1,0

0,73

0,58

0,48

0,37

0,31

0,22

0,18

Погрешность 8СЯ не должна превышать 0,2 от предела допускаемой относительной погрешности измерений мощности, определяемой по эксплуатационно-технической документации ±6 %.

8.3.11.2 Определение составляющей погрешности измерений мощности <5i, зависящей от мощности и составляющей погрешности измерений мощности зависящей от частоты.

Провести установку нуля измерительного преобразователя. Установить частоту генератора fon =1 ГГц.

Определить составляющую погрешности измерений мощности 3\, зависящую от мощности при значениях мощности генератора А' указанных в таблице 12 по формуле (6):

^=[(^/Л)ср,-1]Ю0%,                      (6)

где (P„/Po)cpi - среднее арифметическое значение отношения результатов измерений мощности измерительным преобразователем и рабочим эталоном (Р„/Ро)-

Таблица 12

Тип измерительного преобразователя

Мощность Роп,

FSH-Z1, FSH-Z18

0,01; 10; 100 мВт

FSH-Z14, FSH-Z44

0,1; 10; 50 Вт

Погрешность рассогласования Зр, рассчитать по формуле (7):

^=2 |Л| |Л|-100, %,

(7)

где |Г0| - модуль эффективного коэффициента отражения выхода рабочего эталона (ваттметра проходящей мощности);

|Г„| - модуль коэффициента отражения испытываемого измерительного преобразователя;

/< -1

/6 + 1

(8)

где К- КСВН выхода испытуемых преобразователей.

Определить составляющую погрешности измерений мощности зависящую от частоты, на опорном значении мощности генератора Роп = 10 мВт для измерительных преобразователей FSH-Z1, FSH-Z18, Роп = 10 Вт для измерительных преобразователей FSH-Z1, FSH-Z18 и частотах ft указанных в таблице 13 по формуле (9):

^j=l(Pn/Po)cpi -1]х100, %,                       (9)

где (Pn/Po)cpi - среднее арифметическое значение отношения (Рп/Ро) для m частот /, (ш значений).

Таблица 13

Тип измерительного преобразователя

Частота f„ ГГц

FSH-Z1

0,01; 0,03; 0,1; 0,15; 0,25; 0,5; 0,75; 1,0; 1,25; 1,5; 1,75; 2,0; 2,25; 2,5; 2,75; 3,0; 3,5; 4,0; 4,5; 5,0; 5,5; 6,0; 6,5; 7,0; 7,5; 8,0

FSH-Z18

0,01; 0,03; 0,1; 0,15; 0,25; 0,5; 0,75; 1,0; 1,25; 1,5; 1,75; 2,0; 2,25; 2,5; 2,75; 3,0; 3,5; 4,0; 4,5; 5,0; 5,5; 6,0; 6,5; 7,0; 7,5; 8,0; 8,5; 9,0; 9,5; 10;

10,5; 11; 11,5; 12; 12,5; 13; 13,5; 14; 14,5; 15; 15,5; 16; 16,5; 17; 17,5; 18

FSH-Z14, FSH-Z44

0,2; 0,5; 0,75; 1,0; 1,25; 1,5; 1,75; 2,0; 2,25; 2,5; 2,75; 3,0; 3,5; 4,0.

Измерения на частоте 0,01 ГГц для измерительных преобразователей FSH-Z1, FSH-Z18 проводить по схеме рисунка 12. Измерить значение сопротивления постоянному току испытуемого измерительного преобразователя прибором В7-39 согласно его руководству по эксплуатации. Установить по вольтметру B3-63 напряжение на выходе синтезатора частот Г7-14, соответствующее уровню мощности 10 мВт, на измеренном сопротивлении нагрузки определить составляющую погрешности измерений мощности <5//.

  • 1 - синтезатор частот Г7-14;

  • 2 - тройник из комплекта B3-63;

  • 3 - вольтметр B3-63;

  • 4 - аттенюатор (10 дБ+ЮдБ+Agilent 8494В);

  • 5 - переход N - III;

  • 6 - измерительный преобразователь (FSH-Z1, FSH-Z14);

  • 7 - анализатора спектра.

Рисунок 12

По результатам расчетов определить максимальные значения составляющих погрешности измерений мощности - Зцтах и = З/тах-

Значения 3\тах и не должны превышать значения погрешности измерений (4Д определяемого по формуле (10):

Зи = ±(7% + ^|2 + 7$^, %,                                 (10)

где <5СЛ - случайная погрешность;

3\ - предел допускаемой относительной погрешности рабочего эталона; /- коэффициент, зависящий от соотношения (11)

(П)

и определяемый по таблице 14.

Таблица 14

Значение параметра ЗА,

Х+4

0

1

2

4

6

8

10

оо

Значение коэффициента у

0

0,53

0,70

0,85

0,93

0,97

0,98

1

Расчетное значение погрешности измерений (&3) не должно превышать 0,8 от предела допускаемой относительной погрешности измерений мощности, определяемой по эксплуатационно-технической документации.

Относительную погрешность измерений мощности измерительных преобразователей рассчитать по формуле:

max + <Л/тах - <S1,

(12)

где: 3\ 1 - значение погрешности на опорном уровне мощности при опорной частоте;

По результатам расчетов определить максимальные значения погрешности измерений мощности Зпр-, - сортах- для преобразователей.

Результаты поверки считать удовлетворительными, если значения относительной погрешности измерений мощности не превышают значений, указанных в таблице 15.

Таблица 15

Измерительные преобразователи и диапазоны частот

Пределы допускаемой относительной погрешности измерений мощности, %

FSH-Z1

от 10 МГц до 8 ГГц

2,3

FSH-Z18

от 10 МГц до 8 ГГц

2,3

от 8 до 18 ГГц

3,5

FSH-Z14

от 25 до 40 МГц

4,0

от 40 МГц до 1 ГГц

3,2

FSH-Z44

от 200 до 300 МГц

4,0

от 300 МГц до 4 ГГц

3,2

Для опции FSH-K3

Перед определением метрологических характеристик анализатора спектра в режиме измерительного приемника (опция FSH-K3) необходимо выполнить следующие операции:

  • - нажать клавишу «MEAS»;

  • - нажать программируемую клавишу «MEASURE»;

  • - в появившемся меню выбрать установку «RECEIVER»;

  • - нажать клавишу «ENTER».

После выполнения указанных операций испытываемый анализатор спектра переходит в режим измерительного приемника.

  • 8.3.12 Определение диапазона рабочих частот

Определение диапазона рабочих частот осуществляется по результатам проверки погрешности измерений уровня и абсолютной погрешности измерений частоты синусоидального сигнала. При этом на экране анализатора спектра должен наблюдаться сигнал (аналоговая индикация в виде гистограммы или спектр входного сигнала), а погрешность измерений уровня и частоты сигнала не должна превышать допускаемых значений.

Результаты поверки считать удовлетворительными, если нижняя граница диапазона частот анализатора не более 100 кГц, верхняя - не менее 18,0 ГГц.

  • 8.3.13 Определение погрешности измерении уровня входного сигнала

Определение погрешности измерений уровня входного синусоидального сигнала осуществляется методом постоянного входа при помощи генераторов сигналов и ваттметра поглощаемой мощности.

Собрать схему согласно рисунка 13.

Рисунок 13

Установить следующие настройки анализатора спектра:

  • - «FREQ» 100 кГц;

  • - «REF LEVEL» 90 дБ (мкВ);

  • - «MANUAL CISPR BW» 200 Гц;

  • - «DETECTOR» средне значение (AV);

  • - «MEAS TIME» 10 мс.

Выход генератора посредством тройника и двух калиброванных коаксиальных кабелей подключить к входу испытываемого анализатора спектра и к входу ваттметра. Частоту выходного сигнала генератора установить равной 100 кГц, уровень 80 дБ (мкВ). Уровень выходного сигнала контролировать по отсчетному устройству ваттметра (2 мкВт или минус 27 дБ (мВт)).

С помощью анализатора спектра измерить уровень входного сигнала UR, дБ (мкВ), на частоте 100 кГц. Результаты измерений занести в таблицу 16.

Аналогичные измерения выполнить на частотах 0,15 МГц, 0,2 МГц, 0,25 МГц, 0,3 МГц, 0,5 МГц, 1 МГц, 2 МГц, 5 МГц, 10 МГц, 20 МГц, 30 МГц, 50 МГц, на частотах от 100 МГц до 950 МГц с дискретностью 50 МГц, 999,99 МГц, 1,01 ГГц, на частотах от 1,0 ГГц, до 18,0 ГГц с дискретностью 0,5 ГГц. На частотах свыше 100 МГц полосу пропускания анализатора спектра установить равной 9 кГц («MANUAL CISPR BW» 9 кГц). Уровень выходных сигналов генераторов поддерживать постоянным (по показаниям ваттметра 2 мкВт) при помощи соответствующих клавиш регулировки и верньера.

Таблица 16

F, МГц

0,1

0,15

0,2

0,25

0,3

17000

17500

18000

U а,      дБ

(мкВ)

Погрешность 5r, дБ, измерений уровня синусоидального сигнала рассчитать по формуле (13):

5Р= 80 дБ (mkB)-Pr.                           (13)

Результаты поверки считать удовлетворительными, если погрешность измерений уровня входного сигнала находится в пределах ±1,5 дБ в диапазоне рабочих частот.

  • 8.3.14 Определение абсолютной погрешности измерений частоты входного сигнала Определение абсолютной погрешности измерений частоты входного синусоидального сигнала осуществляется методом сравнения показаний испытываемого анализатора (результатов измерений частоты входного сигнала, представленные в соответствующем меню) с показаниями эталонного средства измерений.

В качестве эталонного средства измерений используется частотомер электронносчетный 43-66.

Установить следующие настройки анализатора спектра:

  • - «SCAN START» 90 кГц;

-«SCAN STOP» 110 кГц;

  • - «SCAN STEP» 10 Гц;

  • - «REF LEVEL» 90 дБ (мкВ);

  • - «MANUAL CISPR BW» 200 Гц;

  • - DETECTOR средне значение (AV);

  • - «MEAS TIME» 10 mc.

С выхода генератора на вход испытываемого анализатора спектра подать сигнал частотой 100 кГц и уровнем 80 дБ (мкВ). Частоту выходного сигнала генератора измерить анализатором спектра /я и частотомером 43-66 ИзмУ

Погрешность измерений частоты Af, Гц, синусоидального сигнала рассчитать по формуле (14):

= f нзм ~ f r '                                     (14)

Аналогичные измерения провести на частотах выходного сигнала генератора: 250 кГц, 500 кГц, 1 МГц, 10 МГц, 100 МГц, 500 МГц, 1000 МГц, 2 ГГц, 3 ГГц ... 18 ГГц. При этом границы полосы обзора (области сканирования по частоте «SCAN START» и «SCAN STOP») устанавливать равными (f ± 10 кГц) на частотах до 100 МГц и (f ± 100 кГц) на частотах свыше 100 МГц.

Для каждого измерения рассчитать погрешность согласно формуле (14).

Результаты поверки считать удовлетворительными, если погрешность измерений частоты синусоидального сигнала не превышает -10 6).

  • 8.3.15 Определение ширины полосы пропускания по уровню минус 6 дБ относительно максимального значения А ЧХ фильтра

Определение ширины полосы пропускания по уровню минус 6 дБ относительно максимального значения АЧХ фильтра проводить согласно п. 8.3.2.

Результаты поверки считать удовлетворительными, если значения полос пропускания на уровне минус 6 дБ относительно максимального значения АЧХ входных фильтров равны 0,2; 9; 120 кГц и 1000 кГц, а значения погрешности номинальных значений полос пропускания находится в пределах ±5 % на частотах до 120 кГц и ± 10 % на частоте 1 МГц.

9 Оформление результатов поверки
  • 9.1 При положительных результатах поверки оформляется Свидетельство о поверке с указанием полученных метрологических и технических характеристик, которое выдаётся владельцу анализатора.

  • 9.2 При отрицательных результатах поверки анализатор бракуется и отправляется в ремонт, на анализатор выдаётся извещение о непригодности к применению с указанием причин.

Начальник отдела ГЦИ СИ «Воентест» 32 ГНИИИ МО РФ

В. Каминский

Научный сотрудник ГЦИ СИ «Воентест»

32 ГНИИИ МО РФ

Калинин

Начальник НО-1 ФГУП «ВНИИФТРИ»

В.З. Маневич

Начальник ИЛ СИ ВН «НавТест»

А.В. Ефимов

Настройки внешнего вида
Цветовая схема

Ширина

Левая панель