Методика поверки «Анализаторы спектра портативные R&S FSH6 фирмы "Rohde & Schwarz GmbH & Co. KG", Германия» (Код не указан!)

УТВЕРЖДАЮ

СИ «Воентест» МО РФ

х

ИНСТРУКЦИЯ

Анализаторы спектра портативные R&S FSH6 фирмы «Rohde & Schwarz GmbH & Со. KG», Германия

МЕТОДИКА ПОВЕРКИ г. Мытищи, 2007 г.

• 1.1 Настоящая методика распространяется на анализаторы спектра портативные R&S FSH6 (далее по тексту - анализаторы) и устанавливает порядок проведения первичной и периодической поверки.

• 1.2 Межповерочный интервал - два года.

• 2.1 При поверке выполняют операции, представленные в табл. 1.

Таблица 1.

3 Средства поверки

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

Таблица 2.

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

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

• 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).

• 5.1 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.

• 6.1 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.

При подготовке к поверке выполняют следующие операции:

• - проверяют готовность анализатора в целом согласно технической документации фирмы - изготовителя;

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

Перед проведением измерений подготовить приборы к работе согласно их эксплуатационной документации.

• 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.

• 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 присоединительных размеров коаксиальных соединителей

  • 8.3.1.1 Соответствие присоединительных размеров коаксиальных соединителей вхо-дов/выходов анализатора определить сличением основных размеров с размерами, указанными в ГОСТ РВ 51914-2002 (с использованием комплекта КИСК - 7).

Результаты проверки считать удовлетворительными, если присоединительные размеры коаксиального соединителя соответствуют типу N по ГОСТ РВ 51914-2002.

• 8.3.2 Определение диапазона рабочих частот и абсолютной погрешности измерений частоты.

  • 8.3.2.1 Собрать схему, изображенную на рис. 1.

    Анализатор FSH6

    Частотомер

    43-66

Генератор сигналов

Рис. 1

• 8.3.2.2 С генератора сигналов последовательно подать на анализатор сигнал с частотой: 100 кГц; 500 МГц; 1500 МГц; 3000; 4000; 5000; 6000 МГц. Выходную мощность генератора установить 0 дБ/мВт.

• 8.3.2.3 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».

• 8.3.2.4 Погрешность измерения частоты (A_f) вычислить по формуле (1):

  
  

  (1)

где f^3M - значение частоты измеренное анализатором;

f*R^_ значение частоты измеренное частотомером.

Результаты поверки считать удовлетворительными, если диапазон частот анализатора соответствует диапазону от 0,1 до 6000 МГц и значения погрешности измерений частоты не выходят за пределы (/_изм х 10~⁶).

• 8.3.3 Определение среднего уровня собственных шумов.

Средний уровень собственных шумов 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:

от 10 МГц до 3 ГГц, дБ/мВт......минус 105.

от 3 ГГц до 5 ГГц, дБ/мВт.........минус 103.

от 5 ГГц до 6 ГГц, дБ/мВт.........минус 96.

• 8.3.4 Определение погрешности измерения мощности синусоидального сигнала.

Погрешность измерения мощности гармонического сигнала на фиксированной частоте определить путем подачи на вход анализатора спектра сигнала с генератора SM-300 до 3 ГГц и Г4-80, Г4-81, Г4-82 свыше 3 ГГц. Мощность на выходе генератора проконтролировать ваттметром M3-93. Измерения провести на следующих частотных точках: 100 кГц; 100 МГц; 1 ГГц; 3 ГГц; 4 ГГц; 5 ГГц; 6 ГГц. Выходная мощность с выхода генератора последовательно на каждой частотной точке устанавливается на следующие значения: минус 10 дБ/мВт; 0 дБ/мВт; 3 дБ/мВт.

Результаты поверки считать удовлетворительными, если максимальное значение погрешности измерения мощности входного синусоидального сигнала находится в пределах ± 1,5 дБ.

• 8.3.5 Определение максимальной выходной мощности сигнала генератора качающейся частоты.

Перевести генератор качающейся частоты (ГКЧ) анализатора в режим измерений на фиксированной частотной точке. Установить максимальную выходную мощность сигнала с выхода генератора.

Выполнить измерения мощности при помощи измерителя мощности М3-93 на выходе ГКЧ на следующих частотных точках: 10 МГц; 1 ГГц; 2 ГГц; 3 ГГц; 4 ГГц; 5 ГГц; 6 ГГц. Результаты поверки считать удовлетворительными, если измеренные значения мощности составили не менее:

от 100 кГц до 3 ГГц.................минус 10;

от 3 ГГц до 6 ГГц....................минус 20.

• 8.3.6 Определение КСВН измерительного входа Собрать схему, изображенную на рис. 4.

  

Рис. 4

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 максимальное значение КСВН в рабочем диапазоне частот составляет не более 1,5.

• 8.3.7 Определение присоединительных размеров коаксиальных соединителей

  • 8.3.7.1 Соответствие присоединительных размеров коаксиального соединителя вхо-дов/выходов КСВН моста, определить сличением основных размеров с размерами, указанными в ГОСТ РВ 51914-2002 (с использованием комплекта КИСК - 7).

Результаты поверки считать удовлетворительными, если присоединительные размеры коаксиального соединителя соответствуют типу N по ГОСТ РВ 51914-2002.

• 8.3.8 Определение диапазона рабочих частот и погрешности измерения КСВН.

  • 8.3.8.1 Для проверки диапазона частот и погрешности измерения КСВН сделать следующие предварительные установки на анализаторе.

КСВН мост подключается с помощью резьбового сочленения к ВЧ входу и выходу генератора качающейся частоты анализатора.

Нажать клавишу «MEAS».

Нажать программную клавишу «MEASURE».

Ручкой настройки или клавишами управления курсором выбрать в меню пункт «TRACKING GEN», подтвердить выбор нажатием клавиши «ENTER».

Нажать клавишу «FREQ».

Программными клавишами «START» и «STOP» установить полосу обзора от 10 МГц до 6 ГГц.

Нажать клавишу «MEAS».

Нажать программную клавишу «MEAS MODE».

Клавишами управления кур сором вы"рать пункт «VECTOR» и по'твер'ить вы"ор клавише) «ENTER».

+ главном меню генератора качаю—е)ся частоты вы"рать пункт «REFLECT CAL»;

• 1 ставив открытым и2мерительны) раззем моста (режим 5олостого 5ода) нажать на программную клавишу «CONTINUE».

9о окончании кали"ровки по 5олостому 5о'у присое'инить меру короткого замыкания и нажать программную клавишу «CONTINUE».

• 8.3.8.2 К измерительному разз=му К>+Н моста последовательно присое'инить сле'ую—ие меры из комплекта на"ора мер ?К9-140 и ?К9-145: ?9-140, ?9-142, ?9-161, ?9-146, ?9-149, ?9-154.

9рове сти отсч=т измерени) значени) К>+Н на частотных точка5: 10 HIj, 100 HIj, 1000 MTj, 3000 MEj, 4000 MEj, 5000 MEj, 6000 MEj, нажав по следовательно программные клавиши «AMPT»; «RANGE» «VSWR...», вы"рав по'хо'я—и) масшта" от «1-1.1» 'о «1-20». +ычислить относительную погрешность измерения К>+Н, как выраженное в проJента5 отношение разности измеренного и 'е)ствительного значени) К>+Н к номинальному значению К>+Н.

Результаты поверки считать удовлетворительными, если относительная погрешность нахо'ится в пре'елах ±5 % во в с=м ра"очем 'иапазоне частот К>+Н мо ста.

• 8.3.9 Определение абсолютной погрешности измерений фазы коэффициента отражения

  • 8.3.9.1 Qля проверки погрешности измерения Rазы коsRRиJиента отражения сделать сле'ую—ие пре'варительные установки на анализаторе.

К>+Н мост по'ключить с помо—ью резь"ового сочленения к +T вхо'у и выхо'у генератора качаю—е)ся частоты анализатора.

Нажать клавишу «MEAS».

Нажать программную клавишу «MEASURE».

Ручко) настро)ки или клавишами управления курсором вы"рать в меню пункт «TRACKING GEN», по'твер'ить вы"ор нажатием клавиши «ENTER».

Нажать клавишу «FREQ».

9рограммными клавишами «START» и «STOP» установить поло су о"зора от 10 MEj 'о 6 EEj.

Нажать клавишу «MEAS».

Нажать программную клавишу «MEAS MODE».

Клавишами управления кур сором вы"рать пункт «VECTOR» и по'твер'ить вы"ор клавише) «ENTER».

+ главном меню генератора качаю—е)ся частоты вы"рать пункт «REFLECT CAL».

К измерительному раззему моста присое'инить меру холостого хода и нажать на программную клавишу «CONTINUE».

9о окончании кали"ровки по холостому хо'у присое'инить меру короткого замыкания и нажать программную клавишу «CONTINUE».

9о окончании кали"ровки по короткому замыканию присое'инить согласованную нагрузку и нажать программную клавишу «CONTINUE».

• 8.3.9.2 К измерительному разз=му К>+Н моста последовательно присое'инить сле'ую—ие меры из комплекта на"ора мер ?К9-140 и ?К9-145: ?9-140, ?9-142, ?9-161, ?9-146, ?9-149, ?9-154.

Qля измерени) Rазы коsRRиJиента отражения перевести анализатор в режим ото"ра-жения Rазы коsRRиJиента отражения 'ля чего проделать сле'ую—ие 'е)ствия

Нажать клавишу «MEWS MODE».

Клавишами управления кур сором вы"рать пункт «PHASE» и по'твер'ить вы"ор клавише) «ENTER».

+ случае отсутствия в меню режима ото"ражения «PHASE» нео"ходимо перевести ана-ли2атор в режим ото"ражения 'иаграммы >мита 'ля чего проделать следую—ие 'е)ствия:

Нажать клавишу «AMPT».

Нажать программную клавишу «RANGE».

Клавишами управления курсором вы"рать пункт «SMITH CHART» и по'твер'ить вы-"ор клавише) «ENTER».

• 8.3.9.3 Результаты и2мерения ото"ражаются в виде комплексного числа (r±ix) (активно) и реактивно) составляю—и5 полного сопротивления). \азу коsRRиJиента отражения q

  рас считать по Roрмуле (3):	r arccos     дляx >0 z
  q - arg(z) - ■	r - arccos     дляx < 0                 (3); z неопредел#нност"   для z - 0

г'е: |z|     r^г + x^г

r - 'е)ствительная часть комплек сного чи сла;

x - мнимая с оставляю—ая комплексного числа

• 8.3.9.4 9рове сти измерения Rазы коsRRиJиента отражения на частотных точка5: 10 HIj, 100 HIj, 1000 HIj, 3000 HIj, 4000 HIj, 5000 HIj, 6000 HIj. +ычис лить а" со-лютную погрешность измерения Rазы коsRRиJиента отражения, как разность де)ствитель-ного и измеренного значени), с учетом поправки на разность Rаз А(р, о"условленную расстоянием между кали"ровочно) плоскостью присое'иняемо) нагрузки и кали"ровочно) плоскостью по срезу входного раззема К>+Н-моста FSH-Z3 - 5,28 мм: Д(р = 2,4 х f х Lo, где f- частота в IIj, L_o = 10,56 мм.

Результаты поверки считать удовлетворительными, е сли значения погрешности изме-рени) Rазы кosRRиJиента отражения, находятся в пределах ± 6°.

• 8.3.10 Определение ()*+ измерител"ного в-ода.

  • 8.3.10.1 1пределение К>+Н измерительного входа провести в соответствии с п. 6.8.

Результаты поверки считать удовлетворительными, если К>+Н измерительного входа в ра"очем диапазоне частот не превышает:

от 10 до 50 HIj - 1,67;

от 50 HIj до 6 IIj - 1,38.

Опция FSH-B1 (измерение расстояния до неоднородности)

• 8.3.11 Определение абсолютной погрешности измерения расстояния до неоднородности проводится при испол"зовании отрезка коаксиал"ного кабеля RG-58 с известной длинной (50 метров).

  • 8.3.11.1 9одготовить анализатор для проведения измерени) рас стояния до неоднородности в соответствии с инструкцией по sксплуатаJии. + меню анализатора «CABLE MODEL» вы"рать тип ка"еля - RG-58.

  • 8.3.11.2 9ри соединить отрезок коак сиального ка"еля к анализатору и произве сти измерение расстояния до неоднородности.

  • 8.3.11.3 Рассчитать а" солютную погрешность iD измерения расстояния до неоднородности по Roрмуле (4):

AD = Dr -Da           (4)

Где D_k - длина ка"еля измеримая при помо—и лине)ки измерительно);

D_a - рас стояние до неоднородно сти измеренное при помо—и анализатора.

Результаты поверки считаются удовлетворительными, если значения погрешности измерени) расстояния до неоднородно сти находятся в пределах ±1023/D_k.

• 8.3.12 Определение присоединительных размеров коаксиальных соединителей

Соответствие присоединительных размеров коаксиальных соединителей преобразователей определяют сличением основных размеров с указанными в ГОСТ РВ 51914-2002 (с использованием комплекта КИСК - 7). Присоединительные размеры должны соответствовать типу N.

Результаты испытаний считаются удовлетворительными, если присоединительные размеры коаксиальных соединителей измерительных преобразователей мощности соответствуют типу N по ГОСТ РВ 51914-2002.

• 8.3.13 Определение КСВН входа измерительного преобразователя мощности.

Измерения КСВН измерительных преобразователей FSH - Zl, FSH - Z18 проводить по схеме, представленной на рис. 5.

• 1 - анализатора спектра FSH3;

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

• 3 - переход N - III.

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

Рис. 5

Измерения КСВН измерительных преобразователей FSH - Z14, FSH - Z44 проводить по схеме, представленной на рис. 6.

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

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

• 3 - анализатора спектра FSH3.

• 4 - переход N - III.

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

Рис. 6

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

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

Результаты испытаний считаются удовлетворительными, если значения КСВН входа измерительных преобразователей не превышают значений указанных в табл. 3.

Таблица 3

• 8.3.14 Проверка относительной погрешности измерений мощности

8.3.14.1 Проверка абсолютной погрешности установки нуля.

Проверку абсолютной погрешности установки нуля измерительных преобразователей FSH - Zl, FSH - Z18 проводить по схеме, представленной на рис. 7.

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

• 2 - образцовый ваттметр (ВПО-1, ВПО-2, ВПО-3, ВПО-4, М1-8Б, М1-9Б, М1-10Б).

• 3 - переход N - III.

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

• 5 - анализатора спектра FSH3.

Рис. 7

Проверку абсолютной погрешности установки нуля измерительных преобразователей FSH - Z14, FSH - Z44 проводить по схеме, представленной на рис. 8.

• 1 - генератор сигналов ГСТ-2 (генераторы сигналов высокочастотные Г4-59, Г4-60).

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

• 3 - анализатора спектра FSH3.

• 4 - переход N - III.

• 5 - Ваттметр поглощаемой мощности МКЗ-69.

Рис. 8

Провести установку нуля прибора в соответствии требованиям технической документацией фирмы изготовителя.

Результаты испытаний считаются удовлетворительными, если на блоке индикации не появилось сообщение об ошибке и показания блока индикации после установки нуля не превышают значений указанных в табл. 4.

Таблица 4

8.3.14.2 Проверка относительной погрешности измерений мощности

Проверка случайной относительной погрешность измерения мощности

Проверку случайной относительной погрешность измерения мощности измерительных преобразователей FSH - Zl, FSH - Z18 проводить по схеме, представленной на рис. 7, измерительных преобразователей FSH - Z14, FSH - Z44 по схеме, представленной на рис. 8.

установить частоту /_в равную верхнему значению диапазона частот измерительного преобразователя и мощность генератора СВЧ Р_оп указанную в табл. 5

Таблица 5

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 Рп и рабочим эталоном Ро (с учетом ослабления перехода).

Повторить определение отношения Рп/Ро несколько раз (не менее четырех) и рассчитать среднее арифметическое значение (Рп/Ро)_ср.

Рассчитать составляющую случайной погрешность д_сл по формуле:

IP)

о/макс

!Р„к

где //„-коэффициент, зависящий от числа наблюдений п и определяемый по табл. 6.

Таблица 6

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

• 8.3.14.3 Определить составляющую погрешности измерений мощности <^i, зависящую от мощности и составляющую погрешности измерений мощности 8\j, зависящую от частоты в следующем порядке.

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

Определить составляющую погрешности измерений мощности зависящую от мощности при значениях мощности генератора Pi указанных в табл. 7 по формуле:

<5„=[«/Л,Х_Р, -1]*юо,%, (6)

где (Pn/Po)_cpi - среднее арифметическое значение отношения результатов измерений мощности измерительным преобразователем и рабочим эталоном (Рп/Ро).

Таблица 7

Погрешность рассогласования 5_Р, рассчитать по формуле:

^=2-|Г_о1Г„|*Ю0,%, (7)

где \Г_О\ - модуль эффективного коэффициента отражения выхода рабочего эталона (ваттметра проходящей мощности);

\Г_п\ - модуль коэффициента отражения испытываемого измерительного преобразователя;

где К - КСВН выхода испытуемых преобразователей.

Определить составляющую погрешности измерений мощности d>i₇, зависящую от частоты, на опорном значении мощности генератора Р_оп = 10 мВт для измерительных преобразователей FSH-Z1, FSH-Z18, Роп 10 Вт для измерительных преобразователей FSH-Z1, FSH-Z18 и частотах /, указанных в табл. 8 по формуле:

-1]х100,%, (9)

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

Таблица 8

Измерения на частоте 0,01 ГГц для измерительных преобразователей FSH-Z1, FSH-Z18 проводить по схеме рис.9. Измерить значение сопротивления постоянному току испытуемого измерительного преобразователя прибором В7-39 согласно его руководству по эксплуатации. Установить по вольтметр B3-63 напряжение на выходе синтезатора частот Г7-14, соответствующее уровню мощности 10 мВт, на измеренном сопротивлении нагрузки определить составляющую погрешности измерений мощности 8ц.

• 1 - синтезатор частот Г7-14;

• 2 - тройник из комплекта B3-63;

• 3 - вольтметр B3-63;

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

• 5 - переход N - III;

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

• 7 - анализатора спектра FSH3..

Рис. 9

По результатам расчетов определить максимальные значения составляющих погрешности измерений мощности <$j = 8ш_тах и 5\j = £i_7wax-

Значения 8i\_max и 8\j_max не должны превышать значения погрешности измерений (^), определяемого по формуле:

^=±(А>^²+^)-^%> о°)

где 6_СЛ - случайная погрешность;

<71 - предел допускаемой относительной погрешности рабочего эталона;

у - коэффициент, зависящий от соотношения

ЗА, At^+д^

и определяемый по табл. 9.

Таблица 9

Расчетное значение погрешности измерений (З_из) не должно превышать 0,8 от предела допускаемой относительной погрешности измерений мощности, определяемой по эксплуатационно-технической документации ± 6 %.

Относительную погрешность измерений мощности измерительных преобразователей рассчитать по формуле:

&npi= Зцтах 8\jmax ~ ^11,       (12)

где: <511 - значение погрешности на опорном уровне мощности при опорной частоте;

По результатам расчетов определить максимальные значения погрешности измерений мощности 5_npi = бортах- для преобразователей.

Результаты испытаний считаются удовлетворительными, если значения \3^_тах\ для преобразователей FSH - Zl, FSH - Z18, FSH - Z14, FSH -44 не превышают 0,8 от предела допускаемой относительной погрешности измерений мощности, определяемой по эксплуатационно-технической документации ± 6 %.

Перед проверкой метрологических и технических характеристик анализатора спектра в режиме измерительного приемника необходимо выполнить следующие операции:

• - нажать клавишу «MEAS»;

• - нажать программируемую клавишу «MEASURE»;

• - в появившемся меню выбрать установку «RECEIVER»;

• - нажать клавишу «ENTER».

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

• 8.3.15 Определение погрешности измерений уровня входного сигнала

Определение погрешности измерений уровня входного синусоидального сигнала проводить методом постоянного входа при помощи генераторов сигналов высокочастотных Г4-176А, Г4-211, Г4-212 ваттметра поглощаемой мощности M3-93.

Собрать схему согласно рис. 10.

FSH

Рис. 10

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 Г4-176А посредством тройника и двух калиброванных коаксиальных кабелей подключить ко входу поверяемого анализатора и ко входу ваттметра M3-93. 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 измерить уровень входного сигнала Ur, дБ (мкВ), на частоте 100 кГц. Результаты измерений занести в табл. 9.

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 1,1 ГГц, до 3,0 ГГц с дискретностью 0,1 ГГц. На частотах свыше 1,1 ГГц использовать генераторы сигналов высокочастотные Г4-211, Г4-212. 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 10

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

5_Р = 80 дБ (мкВ) - P_R.        (13)

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

• 8.3.16 Определение абсолютной погрешности измерений частоты входного сигнала

Определение погрешности измерений частоты входного синусоидального сигнала проводить методом сравнения показаний поверяемого анализатора (результатов измерений частоты входного сигнала, представленные в соответствующем меню) с показаниями образцового средства измерений.

Для измерений использовать частотомер электронно-счетный 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 Г4-176А на вход поверяемого анализатора спектра подать сигнал частотой 100 кГц и уровнем 80 дБ(мкВ). Частоту выходного сигнала генератора измерить анализатором спектра fR и частотомером 43-66 (1изм)-

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

=              (14)

Аналогичные измерения провести на частотах выходного сигнала генератора f 250 кГц, 500 кГц, 1 МГц, 10 МГц, 100 МГц, 500 МГц, 1000 МГц, 2 ГГц, 3 ГГц, 4 ГГц, 5 ГГц, 6 ГГц. В качестве источника сигналов на частотах 2 и 6 ГГц использовать генератор Г4-211. При этом границы полосы обзора (области сканирования по частоте «SCAN START» и «SCAN STOP») установить 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 (/_изм х 10 ⁶).

• 8.3.17 Определение минимального значения и динамического диапазона измерений уровня входного синусоидального сигнала

Выход генератора Г4-176А через делители напряжений подключить к входу вольтметра ВЗ-59, как показано на рис. 11. Ослабление делителей выставить равным 0 дБ. Частоту выходного сигнала генератора установить равной 100 кГц. При помощи соответствующих ручек управления генератора регулировать уровень его выходного сигнала и добиться показаний вольтметра 56,23 мВ (минус 12 дБ(мВт), 63,246 мкВт, 95 дБ (мкВ)).

В измерительную схему, представленную на рис. 10, вместо вольтметра включить поверяемый анализатор спектра с аттенюатором 30 дБ на входе.

На поверяемом анализаторе спектра установить следующие настройки:

• - «FREQ» - 100 кГц;

• - «REF LEVEL» - 30 дБ (мкВ);

• - «MANUAL CISPR BW» - 200 Гц;

• - «DETECTOR» - средне значение (AV);

• - «MEAS TIME» - 10 мс.

Суммарное ослабление делителей напряжения ДН-1 Г_д11. дБ, установить равным 60 дБ. Измерить уровень входного сигнала URmin, дБ (мкВ).

Аналогичные измерения провести на частотах 1,0; 50; 100; 500 МГц; 1,0; 2,0; 3,0; 4,0; 5,0; 6,0 ГГц.

Выход генератора Г4-176А подключить к входу вольтметра ВЗ-59. Частоту выходного сигнала генератора установить равной 100 кГц. При помощи соответствующих ручек управления генератора регулировать уровень его выходного сигнала и добиться показаний вольтметра 1,778 В (18 дБ(мВт), 63,246 мВт, 125 дБ (мкВ)).

На поверяемом анализаторе спектра установить следующие настройки:

• - «FREQ» 100 кГц;

• - «REF LEVEL» - 130 дБ (мкВ);

• - «MANUAL CISPR BW» - 200 Гц;

• - «DETECTOR» - средне значение (AV);

-«MEAS TIME» - Юме.

Измерить уровень входного сигнала UR_max, дБ (мкВ).

Динамический диапазон измерений уровня рассчитать по формуле:

Dr ~ URmax “ URmin- (15)

На частотах 1,0; 50 МГц использовать вольтметр ВЗ-59, на частотах свыше 50 МГц использовать ваттметр М3-93.

На частотах свыше 1 ГГц учет частотной неравномерности коэффициента ослабления аттенюатора, установленного на входе поверяемого комплекса, осуществлять по формуле: P*r⁼⁼Pr + AL, (16)

где AL - неравномерность коэффициента ослабления аттенюатора, дБ.

Результаты поверки считать удовлетворительными, если минимальное значение уровня измеряемого сигнала составит не более 5 дБ (мкВ), динамический диапазон измерений уровня входного синусоидального сигнала не менее 120 дБ.

• 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 при

чин.

В. Л. Воронов

А.С. Бондаренко

Начальник отдела ГЦИ СИ «Воентест» 32 ГНИИИ МО РФ

Научный сотрудник ГЦИ СИ «Воентест» 32 ГНИИИ МО РФ