Методика поверки «Система измерения параметров антенн в ближней зоне АНТА-010180-Б4040» (165-18-05 МП)

УТВЕРЖДАЮ

« »

ФГУП

Первый заместитель заместитель по

Инструкция

Система измерения параметров антенн в ближней зоне

АНТА-010180-Б4040

Методика поверки

165-18-05 МП

2018 г.

СОДЕРЖАНИЕ

• 1 ВВОДНАЯ ЧАСТЬ

• 2 ОПЕРАЦИИ ПОВЕРКИ

• 3 СРЕДСТВА ПОВЕРКИ

• 4 ТРЕБОВАНИЯ К КВАЛИФИКАЦИИ ПОВЕРИТЕЛЕЙ

• 5 ТРЕБОВАНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ

• 6 УСЛОВИЯ ПОВЕРКИ

• 7 ПОДГОТОВКА К ПРОВЕДЕНИЮ ПОВЕРКИ

• 8 ПРОВЕДЕНИЕ ПОВЕРКИ

  • 8.1 Внешний осмотр

  • 8.2 Опробование

  • 8.3 Определение метрологических характеристик

    • 8.3.1 Определение погрешности измерений амплитудного распределения электромагнитного поля и абсолютной погрешности измерений фазового распределения электромагнитного поля. 7

    • 8.3.2 Определение погрешности измерений относительных уровней амплитудных диаграмм направленности и абсолютной погрешности измерений фазовых диаграмм направленности.... 13

    • 8.3.3 Определение погрешности измерений коэффициента усиления антенн

    • 8.3.4 Определение диапазона рабочих частот

    • 8.3.5 Определение размеров рабочей области сканирования

    • 8.3.6 Определение сектора углов восстанавливаемых диаграмм направленности

• 9 ОФОРМЛЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ПОВЕРКИ

• 1.1 Настоящая методика поверки (далее - МП) устанавливает методы и средства первичной и периодической поверок системы измерения параметров антенн в ближней зоне АНТА-010180-Б4040, заводской № 1610003 (далее - система), изготовленной обществом с ограниченной ответственностью «АНТЭМС ГРУПП» (ООО «АНТЭМС ГРУПП»).

Первичная поверка системы проводится при вводе его в эксплуатацию и после ремонта. Периодическая поверка системы проводится в ходе его эксплуатации и хранения.

• 1.2 Поверка системы проводится не реже одного раза в 24 (двадцать четыре) месяца и после каждого ремонта.

При проведении поверки системы должны быть выполнены операции, указанные в таблице 1.

Таблица 1 - Операции поверки

3.1 При проведении поверки системы должны быть применены средства измерений, указанные в таблице 2.

Таблица 2 - Средства измерений для поверки системы

• 3.2 Допускается использовать аналогичные средства поверки, которые обеспечат определение метрологических характеристик с требуемой точностью.

• 3.3 Средства поверки должны быть исправны, поверены и иметь действующие свидетельства о поверке.

• 4.1 Поверка должна осуществляться лицами, имеющими квалификацию поверителей в области радиотехнических измерений и квалификационную группу электробезопасности не ниже третьей.

• 4.2 Перед проведением поверки поверитель должен предварительно ознакомиться с документом «Система измерения параметров антенн в ближней зоне АНТА-010180-Б4040. Руководство по эксплуатации».

• 5.1 При проведении поверки должны быть соблюдены все требования безопасности в соответствии с ГОСТ 12.3.019-80 «ССБТ. Испытания и измерения электрические. Общие требования безопасности», а также требования безопасности, приведённые в эксплуатационной документации на составные элементы системы и средства поверки.

• 5.2 Размещение и подключение измерительных приборов разрешается производить только при выключенном питании.

• 6.1 При проведении поверки системы должны соблюдаться условия, приведенные в таб

лице 3.

Таблица 3 - Условия проведения поверки системы

• 7.1 Проверить наличие эксплуатационной документации и срок действия свидетельств о поверке на средства поверки.

• 7.2 Подготовить средства поверки к проведению измерений в соответствии с руководствами по их эксплуатации.

• 8 ПРОВЕДЕНИЕ ПОВЕРКИ

• 8.1.1 При проведении внешнего осмотра системы проверить:

• - комплектность и маркировку системы;

• - наружную поверхность элементов системы, в том числе управляющих и питающих кабелей;

• - состояние органов управления;

• 8.1.2 Проверку комплектности системы проводить сличением действительной комплектности с данными, приведенными в разделе «Система измерения параметров антенн в ближней зоне АНТА-010180-Б4040. Паспорт», (далее - ПС).

• 8.1.3 Проверку маркировки производить путем внешнего осмотра и сличением с данными, приведенными в ПС.

• 8.1.4 Результаты внешнего осмотра считать положительными, если:

• - комплектность и маркировка системы соответствует ПС;

• - наружная поверхность системы не имеет механических повреждений и других дефектов;

• - управляющие и питающие кабели не имеют механических и электрических повреждений;

• - органы управления закреплены прочно и без перекосов, действуют плавно и обеспечивают надежную фиксацию;

• - все надписи на органах управления и индикации четкие и соответствуют их функциональному назначению.

В противном случае результаты внешнего осмотра считать отрицательными и последующие операции поверки не проводить.

• 8.2.1 Идентификация программного обеспечения (далее - ПО)

  • 8.2.1.1 Включить персональные компьютеры (далее - ПК), для чего:

• - на блоке источника бесперебойного питания нажать кнопку ВКЛ;

• - нажать на системном блоке ПК кнопку включения;

• - включить монитор.

После загрузки операционной системы WINDOWS 7 на экране монитора ПК наблюдать иконку программы «RL-BEAM-DA».

Установить далее на ПК программу, позволяющую определять версию и контрольную сумму файла по алгоритму MD5, например, программу «HashTab».

• 8.2.1.2 Выбрать файл RL-BEAM-DA.exe, нажать на правую кнопку мыши на файле и выбрать пункт «Свойства». Открыть вкладку «Хеш-суммы файлов». Наблюдать контрольную сумму файла RL-BEAM-DA.exe по алгоритму MD5. Наблюдать значение версии файла RL-BEAM-DA .ехе в строке состояния. Результаты наблюдения зафиксировать в рабочем журнале.

• 8.2.1.3 Повторить операции п. 8.2.1.2 для программы RL_BEAM_DTVехе.

• 8.2.1.4 Сравнить полученные контрольные суммы и версии с их значениями, записанными в ПС. Результат сравнения зафиксировать в рабочем журнале.

• 8.2.1.5 Результаты идентификации ПО считать положительными, если полученные идентификационные данные ПО соответствуют значениям, приведенным в таблице 3.

Таблица 3 - Идентификационные данные ПО

В противном случае результаты проверки соответствия ПО считать отрицательными и последующие операции поверки не проводить.

8.2.2 Проверка работоспособности

• 8.2.2.1 Подготовить систему к работе в соответствии с РЭ.

• 8.2.2.2 Проверить работоспособность аппаратуры системы путем проверки отсутствия сообщений об ошибках и неисправностях при загрузке программного продукта для измерений в ближней зоне «RL-BEAM-DA».

• 8.2.2.3 Проверить работоспособность всех приводов сканера:

• - при перемещении по оси Ох;

• - при перемещении по оси Оу.

• 8.2.2.4 Проверить работоспособность всех приводов опорно-поворотного устройства (ОПУ):

• - при перемещении в азимутальной плоскости;

• - при перемещении в плоскости элевации;

• - при перемещении ОПУ по слайдеру.

• 8.2.2.5 Соединить при помощи перемычки соединитель кабеля «вход антенны-зонда» и соединитель кабеля «выход испытываемой антенны». В соответствии с эксплуатационной документацией подготовить к работе векторный анализатор цепей из состава системы, перевести его в режим измерений модуля комплексного коэффициента передачи. Установить следующие настройки векторного анализатора цепей:

• - полоса анализа от 1 до 18 ГГц;

• - ширина полосы пропускания 1 МГц;

• - уровень мощности выходного колебания 0 дБ (мВт).

На экране векторного анализатора цепей наблюдать результат измерений частотной зависимости модуля коэффициента передачи. При этом должны отсутствовать резкие изменения полученной характеристики, свидетельствующие о неудовлетворительном состоянии радиочастотного тракта системы.

• 8.2.2.6 Результаты поверки считать положительными, если сканер обеспечивает перемещение антенны-зонда по осям Ох, Оу, ОПУ обеспечивает перемещение в азимутальной плоскости, в плоскости элевации и по слайдеру, на экране векторного анализатора цепей наблюдается результат измерений частотной зависимости модуля коэффициента передачи без резких изменений, а также отсутствует программная или аппаратная сигнализация о неисправностях системы.

В противном случае результаты поверки считать отрицательными и последующие операции поверки не проводить, система бракуется и подлежит ремонту.

• 8.3 Определение метрологических характеристик

  • 8.3.1 Определение погрешности измерений амплитудного распределения электромагнитного поля и абсолютной погрешности измерений фазового распределения электромагнитного поля

    • 8.3.1.1 При реализации планарного сканирования погрешность измерений амплитудного распределения электромагнитного поля 8 _А, дБ, определить по формуле (1):

^=±201g(l + AS_E),

js + l^l + l^

5

(3)

(4)

где в_АХ - погрешность измерений модуля комплексного коэффициента передачи анализатором из состава системы;

0_А2 - погрешность измерений, обусловленная неидеальной поляризационной развязкой антенн-зондов из состава системы;

S - среднее квадратическое отклонение результатов измерений амплитудного распределения;

Aj - результат измерений амплитудного распределения;

А - среднее арифметическое результатов измерений амплитудного распределения;

t - коэффициент Стьюдента для заданного числа реализаций измерений амплитудного распределения.

Абсолютную погрешность измерений фазового распределения электромагнитного поля Д_ф, градус, определить по формуле (5):

1 80

Д_ф=± — К^_ф,                     (5)

+ 1 • 17 ^Ф1 ⁺ ^Ф2 ⁺ ^ФЗ

5_Ф I

_ 1 м

где 0_Ф} - погрешность измерений фазы комплексного коэффициента передачи анализатором из состава системы, рад;

0_ф2 - погрешность измерений фазы, обусловленная неточностью позиционирования антенны-зонда в плоскости сканирования, рад;

0_ФЗ- погрешность измерений фазы, обусловленная случайными перегибами радиоча

стотного тракта системы, рад;

S<p - среднее квадратическое отклонение результатов измерений фазового распределения, рад;

(pj - результат измерений фазового распределения, рад;

(р - среднее арифметическое результатов измерений фазового распределения, рад.

Погрешности измерений амплитудного распределения электромагнитного поля и абсолютные погрешности измерений фазового распределения электромагнитного поля определить при относительных уровнях амплитудного распределения от минус 10 до минус 50 дБ с интервалом 10 дБ. Динамический диапазон измерений амплитудного распределения при этом должен составлять не менее 60 дБ. Под динамическим диапазоном измерений амплитудного распределения понимать отношение максимального уровня амплитудного распределения к среднему уровню измеряемых радиошумов.

Погрешность измерений амплитудного распределения электромагнитного поля и погрешности измерений фазового распределения электромагнитного поля определить на частотах 1; 8; 12 и 18 ГГц.

На частотах 1; 8 и 12 ГГц ограничиться формулами (9), (10):

^=±2018(1 + 1^+1^1);                           (9)

Д_ф = ±—1,1Х +0« +0« •                     (10)

71

Частные составляющие погрешности измерений (слагаемые в выражениях (2), (3), (6), (7)) определить по следующим методикам.

• 8.3.1.2 Погрешность измерений модуля комплексного коэффициента передачи векторным анализатором цепей из состава системы определить при помощи аттенюатора Agilent 84908М.

В измерительный тракт системы внести аттенюатор таким образом, чтобы он соединял разъемы радиочастотных кабелей для подключения испытываемой антенны и антенны-зонда. Ослабление аттенюатора установить равным 0 дБ.

Провести полную двухпортовую калибровку векторного анализатора цепей из состава системы в комплекте с штатными радиочастотными кабелями и аттенюатором в диапазоне частот от 1 до 12 ГГц в соответствии с технической документацией на него.

Установить следующие настройки векторного анализатора цепей:

• - полоса анализа от 1 до 12 ГГц;

• - ширина полосы пропускания 500 Гц;

• - режим измерений модуля комплексного коэффициента передачи S21;

• - количество точек 3601.

Без подачи мощности с порта генератора векторного анализатора цепей провести изме-

ницу АЧХ шума N, дБ.

Увеличивая мощность сигнала с порта генератора векторного анализатора цепей, зафик

сировать опорный уровень, при котором обеспечивается условие

Изменяя ослабление аттенюатора от 10 до 50 дБ с шагом 10 дБ, провести измерения модуля комплексного коэффициента передачи.

Погрешность измерений модуля комплексного коэффициента передачи на каждой частоте f_t, указанной в п. 8.3.1.1, рассчитать как разность (в логарифмических единицах) между из

ем ослабления аттенюатора L( f_t ), дБ, записанным в его технической документации (свидетельстве о поверке):

0_AM)=Sn(f)-L(f),

За погрешность 0_А1 для каждого номинала ослабления, соответствующего относительному уровню амплитудного распределения электромагнитного поля М, принять максимальное значение погрешности измерений 0_Л1(/) соответствующего номинала ослабления аттенюатора

Аналогичные измерения и расчеты выполнить в диапазоне частот от 12 до 18 ГГц с применением высокочастотных кабельных сборок из состава системы.

Результаты поверки записать в таблицу.

Таблица 4 - Результаты оценки погрешности измерений модуля комплексного коэффициента передачи векторным анализатором цепей из состава системы

• 8.3.1.3 Погрешность измерений, обусловленную неидеальной поляризационной развязкой антенн-зондов из состава системы, определить по формуле (13):

0_А2 = (1 + 10^01Ю7/>)²-1,                                        (13)

где кпр- минимальный уровень кроссполяризационной развязки антенн-зондов из состава системы, принимаемый равным минус 20 дБ.

• 8.3.1.4 Абсолютную погрешность измерений фазы комплексного коэффициента передачи векторным анализатором цепей из состава системы определить с помощью набора мер коэффициентов передачи и отражения 85056А и аттенюатора Agilent 84908М.

В измерительный тракт системы внести аттенюатор и меру фазового сдвига из состава набора 85056А таким образом, чтобы они соединяли разъемы радиочастотных кабелей для подключения испытываемой антенны и антенны-зонда. Ослабление аттенюатора установить равным 0 дБ.

Провести полную двухпортовую калибровку векторного анализатора цепей из состава системы в комплекте с штатными радиочастотными кабелями, аттенюатором и мерой в диапа-

зоне частот от 1 до 12 ГГц в соответствии с технической документацией на него.

Изменяя ослабление аттенюатора от 10 до 50 дБ с шагом 10 дБ, провести измерения фазы комплексного коэффициента передачи при следующих настройках векторного анализатора цепей:

• - полоса анализа от 1 до 12 ГГц;

• - ширина полосы пропускания 500 Гц;

• - уровень мощности выходного колебания минус 10 дБ (мВт);

• - режим измерений фазы комплексного коэффициента передачи S21;

• - количество точек 3601.

Абсолютную погрешность измерений фазы комплексного коэффициента передачи на каждой частоте / , указанной в п. 8.3.1.1, рассчитать как разность между измеренным значением фазы коэффициента передачи arg(512(/)), рад, и действительным значением установленного фазового сдвига мерыФ^(ЛГ)(/), рад, записанным в его технической документации:

W <f,) = arg(S4 2(/)) -    (f,),                             (14)

За погрешность 0_Ф1 для каждого номинала относительного уровня фазового распределения электромагнитного поля принять максимальное значение погрешности измерений <//) соответствующего номинала ослабления аттенюатора в установленной полосе частот:

C^max^C/l)}.                           (15)

Провести аналогичные измерения и расчеты для полосы частот от 12 до 18 ГГц с применением высокочастотных кабельных сборок из состава системы.

Результаты поверки записать в таблицу.

Таблица 5 - Результаты оценки погрешности измерений фазы комплексного коэффициента передачи векторным анализатором цепей из состава системы

• 8.3.1.5 Погрешность измерений фазы, обусловленную неточностью позиционирования антенны-зонда в плоскости сканирования, определить с помощью системы лазерной координатно-измерительной Leica АТ401.

Подготовить систему к измерению характеристик антенн в ближней зоне в соответствии сРЭ.

Подготовить систему лазерную координатно-измерительную Leica АТ401 к измерению в соответствии с эксплуатационной документацией на нее.

Оптический отражатель из состава системы лазерной координатно-измерительной Leica АТ401 закрепить на антенну-зонд, установленную на сканере из состава системы, в соответствии со схемой, приведенной на рисунке 1.

1 - антенна-зонд; 2 - оптический отражатель; 3 - система Leica АТ401; 4 - сканер Рисунок 1 - Схема измерений характеристик позиционирования сканера

С помощью программы ручного управления сканером (рисунок 2) в соответствующей вкладке программного продукта для измерений в ближней зоне «RL-BEAM-DA» переместить антенну-зонд в крайнее центральное левое положение. Зафиксировать показания Leica АТ401.

Найти ноль

Обнулить поз.

Рисунок 2 - Меню программы для ручного управления движением сканера

Перемещая антенну-зонд с установленным оптическим отражателем вдоль оси Ох в пределах рабочей зоны сканера с шагом A._min/2, где A_min - минимальная длина волны, соответствующая верхней границе диапазона рабочих частот системы, до срабатывания механического ограничителя, фиксировать показания системы лазерной координатно-измерительной Leica АТ401.

С помощью программы ручного управления сканером (рисунок 2) в соответствующей вкладке программного продукта для измерений в ближней зоне «RL-BEAM-DA» переместить антенну-зонд в крайнее центральное нижнее положение. Зафиксировать показания Leica АТ401.

Перемещая антенну-зонд с установленным оптическим отражателем вдоль оси Оу в пределах рабочей зоны сканера с шагом A_min/2, до срабатывания механического ограничителя, фиксировать показания системы лазерной координатно-измерительной Leica АТ401.

Рассчитать погрешность позиционирования антенны-зонда как разность между координатами вертикальной плоскости измерений системы лазерной координатно-измерительной Leica АТ401 и измеренными координатами положения антенны-зонда Az, м.

Погрешность измерений фазы А^(/), рад, обусловленную неточностью позиционирования антенны-зонда в плоскости сканирования, для каждого номинала частоты, указанного в п. 8.3.1.1, оценить по формуле (16):

где к = 2д-/Л - волновое число, 1/м;

Л - длина волны, соответствующая частотам, указанным в п. 5.1.1, м.

За погрешность измерений фазы в_ф2 для каждого номинала частоты, указанного в п.

8.3.1.1, принять среднее квадратическое значение погрешности, определенное по формуле

(17):

(17)

где М - число точек, в которых проводились измерения пространственного положения антенны-зонда.

Размеры рабочей области сканирования по осям Ох и Оу рассчитать как разность между показаниями системы лазерной координатно-измерительной Leica АТ401 в момент срабатывания механического ограничителя сканера и ее показаниями при установке антенны-зонда в крайние положения.

• 8.3.1.6 Погрешность измерений фазы, обусловленную случайными перегибами радиочастотного тракта системы определить с помощью набора меры отражения из состава мер коэффициентов передачи и отражения 85056А.

В измерительный тракт системы внести меру отражения таким образом, чтобы он замыкал соединитель радиочастотного кабеля для подключения антенны-зонда.

Провести однопортовую калибровку векторного анализатора цепей из состава системы в диапазоне частот от 12 до 18 ГГц в соответствии с технической документацией на него.

Провести измерения фазы комплексного коэффициента отражения при следующих настройках векторного анализатора цепей:

• - полоса анализа от 12 до 18 ГГц;

• - ширина полосы пропускания 500 Гц;

• - уровень мощности выходного колебания минус 10 дБ (мВт);

• - режим измерений фазы комплексного коэффициента отражения S11.

С помощью программы ручного управления сканером (рисунок 2) в соответствующей вкладке программного продукта для измерений в ближней зоне «RL-BEAM-DA» переместить антенну-зонд в крайнее нижнее положение.

Перемещая антенну-зонд с установленным оптическим отражателем вдоль оси хОу в пределах рабочей зоны сканера с шагом 20 см, фиксировать показания векторного анализатора цепей.

За оценку погрешности измерений фазы, обусловленную случайными перегибами радиочастотного тракта системы, принять разницу между максимальным и минимальным значением измеренной фазы комплексного коэффициента отражения на частоте 18 ГГц.

• 8.3.1.7 Оценку среднего квадратического отклонения результатов измерений амплитудного и фазового распределений (АФР) проводить методом прямых измерений с многократными наблюдениями распределения поля, формируемого на плоскости сканирования рупорной антенной П6-140 с коаксиально-волноводным переходом диапазона частот от 12 до 18 ГГц из состава комплекта.

Антенну П6-140 установить на опорно-поворотное устройство в положение, соответствующее вертикальной поляризации, таким образом, чтобы плоскость раскрыва была параллельна плоскости сканирования.

Используя режим ручного или дистанционного управления сканера, установить антенну-зонд соосно с антенной П6-140 в положение, соответствующее вертикальной поляризации.

Расстояние между раскрывами антенны П6-140 и антенны-зонда установить равным в пределах ЗА,, где А, - максимальная длина волны измеряемого поддиапазона частот.

Запустить программу измерений в частотной области.

В соответствии с РЭ на систему установить полосу частот векторного анализатора цепей от 12 до 18 ГГц, ширину полосы пропускания 100 Гц, шаг перестройки по частоте 5 ГГц, уро-

вень мощности выходного сигнала векторного анализатора цепей 10 дБ (мВт).

Далее установить следующие настройки:

• - шаг сканирования - не более Х/2;

• - режим сканирования - непрерывное сканирование без реверса;

• - поляризация измеряемой антенны - вертикальная;

• - поляризация зонда - вертикальная;

• - размеры области сканирования 200 х 300 мм.

Нажать кнопку «НАЧАТЬ ИЗМЕРЕНИЯ».

Измерить АФР не менее 7 раз с интервалом не менее 5 мин (далее по тексту - результаты измерений АФР, полученные в ходе одного сканирования, - реализация).

Запустить программу расчета характеристик антенн по данным в ближнем поле «RL-RL_BEAM_DTV», входящую в комплект поставки системы. На частоте 18 ГГц рассчитать амплитудные Aj и фазовые (р, распределения, а также среднее квадратическое отклонение результатов измерений АФР по формулам (4) и (8).

• 8.3.1.8 Результаты поверки считать положительными, если значения погрешности измерений амплитудного распределения электромагнитного поля при динамическом диапазоне измерений амплитудного распределения не менее 60 дБ и кроссполяризационной развязке антенны-зонда не менее 20 дБ находятся в следующих пределах для относительных уровней амплитудного распределения:

• - минус 10 дБ

• - минус 20 дБ

• - минус 30 дБ

• - минус 40 дБ

• - минус 50 дБ

  ±0,5 дБ;

  ±0,5 дБ;

  ±0,6 дБ;

  ±1,2 дБ;

  ±1,6 дБ,

а значения абсолютной погрешности измерений фазового распределения электромагнитного поля при динамическом диапазоне измерений амплитудного распределения не менее 60 дБ находятся в следующих пределах при относительном уровне амплитудного распределения:

-минус 10 дБ

• - минус 20 дБ

• - минус 30 дБ

• - минус 40 дБ

• - минус 50 дБ

  

В противном случае результаты проверки считать отрицательными, последующие операции поверки не проводить, система признается непригодным к применению.

• 8.3.2 Определение погрешности измерений относительных уровней амплитудных диаграмм направленности и абсолютной погрешности измерений фазовых диаграмм направленности

  • 8.3.2.1 Определение погрешности измерений относительных уровней амплитудных диаграмм направленности (АДН) и фазовых диаграмм направленности (ФДН) осуществить методом математического моделирования с учетом результатов, полученных в п. 8.3.1 настоящего документа, путем сравнения невозмущенных АДН, определенных для антенн с равномерным синфазным распределением токов на апертуре, и тех же диаграмм направленности, но с учетом погрешности измерений АФР.

  • 8.3.2.2 Невозмущенную диаграмму направленности (ДН) оценить следующим образом.

Размеры плоскости сканирования выбрать из критерия максимального сектора углов восстанавливаемой ДН, равного ±65°, по формулам (18):

t_x =a + 2R- tgd, L_y =b + 2R- tg(p,

где Lx, Ly- размеры плоскости сканирования в соответствующих плоскостях, м;

а, b - размеры раскрыва в соответствующих плоскостях, м, а = b > 5Л_тах, где Л_тах - длина волны, соответствующая частотам 1;8;12и18ГГц;

R - измерительное расстояние, R = (3 - 8) Л_тах, м;

0, <р- сектор углов восстановленной ДН в соответствующих плоскостях, 0 = (р = 130°. Интервал дискретизации выбрать равным 0,5Л_тах.

Для частоты 1 ГГц пересчитать АФР в раскрыве антенны в АФР на плоскости сканиро вания по формуле (19):

• exp[-j*j(x-x₂)²+(y-y₂)²+R² ] ,(19) Л

где J(х₂, у ₂) - АФР на плоскости сканирования;

(х2, у2) - координаты на плоскости сканирования, м; А о - амплитуда сигнала (Ao = 1 В);

(ро - фаза сигнала (уро = 0рад);

|_ Лх(\у) J

нирования в плоскости X и Y, соответственно.

Рассчитать нормированные АДН и ФДН по формулам (20):

F₀(_W,v) = arg[3(J(x₂,y₂))]

где ... - модуль комплексной величины;

3 (...) - оператор двумерного дискретного преобразования Фурье; МАХ - максимальное значение модуля комплексной величины; arg - аргумент функции;

и = sin в • cos (р, v = sind- sin ср - угловые координаты;

U = ±---N, V = ±---М - угловые сектора в системе координат направляющих косинусов

(u,v), в пределах которых восстанавливается диаграмма, рад;

arccos w, (р = arctg

• 8.3.2.3 АДН и ФДН с учетом погрешности измерений АФР оценить следующим образом. Значения погрешности измерений АФР для каждого относительного уровня амплитудного распределения М задавать программно с учетом оценки погрешности измерений АФР, полученных в п. 8.3.1, для условия соотношения сигнал/шум 10 дБ:

ЗА = Norm(Q,cr² а) ,

З.(р = AdnnfIXcr²?,),

где Norm - генератор случайных величин, распределенных по нормальному закону;

<у_а - среднее квадратическое отклонение результатов измерений амплитудного распределения сг^ - среднее квадратическое отклонение результатов измерений фазового распределения <г,=Л_ф/2,45.

Рассчитать амплитудное и фазовое распределения ЭМП на плоскости сканирования с учетом погрешности их измерений по формуле (22):

Аналогичным образом провести расчет «возмущенных» ДН 7 раз. При каждой последующей реализации воспроизводить новые случайные величины по законам (21).

• 8.3.2.4 Погрешность измерений относительных уровней АДН и ФДН оценить следующим образом.

Среднее квадратическое отклонение результатов измерений уровней АДН и ФДН в двух главных сечениях при <р=0 и ф=л/2 рассчитать по формулам:

(23)

(24)

где к - число реализаций моделирования, к =7.

Рассчитать погрешность измерений уровней АДН и ФДН по формулам (25): 8F_A =±201g(l + 2,45oFj;

(25)

• 8.3.2.5 Результаты поверки считать положительными, если:

- значения погрешности измерений относительных уровней АДН до уровней (при крос-споляризационной развязке антенны-зонда не менее 20 дБ, динамическом диапазоне измеренного амплитудного распределения антенны не менее 60 дБ), находятся в пределах:

• - минус 10 дБ                           ±0,5 дБ;

• - минус 20 дБ                           ±0,6 дБ;

• - минус 30 дБ                           ±0,9 дБ;

• - минус 40 дБ                           ±1,8 дБ;

• - минус 50 дБ                           ±2,6 дБ,

- значения абсолютной погрешности измерений ФДН (при кроссполяризационной развязке антенны-зонда не менее 20 дБ, динамическом диапазоне измеренного амплитудного распределения антенны не менее 60 дБ) при относительных уровнях амплитудных диаграмм, не

В противном случае результаты проверки считать отрицательными, последующие операции поверки не проводить, система признается непригодным к применению.

• 8.3.3.1 Погрешность измерений коэффициента усиления определить расчетным путем при использовании результатов измерений, полученных в п. 8.3.2 настоящего документа.

Погрешность измерений коэффициента усиления 5, дБ, рассчитать по формуле (26):

3 = ±10 lg(l +1,1 • ^8²+8²+8l\                             (26)

где 8i - погрешность измерений АДН до уровней минус 10 дБ;

• 82 - погрешность коэффициента усиления эталонной антенны;

• 83 - погрешность за счет рассогласования.

Погрешность за счет рассогласования вычислить по формулам (27):

³ (1-|г_э|²)(1+|^[.|г_э|У

где Гэ, Ги, Гк - коэффициенты отражения входов эталонной, испытываемой антенн, входа векторного анализатора цепей из состава системы.

Модуль коэффициента отражения связан с коэффициентом стоячей волны по напряжению (КСВН) соотношением:

• 8.3.3.2 При расчетах погрешности за счет рассогласования значение коэффициента стоячей волны по напряжению эталонной антенны, используемой при проведении измерений, не должно превышать 1,2, испытываемой антенны - 2,0, КСВН входа векторного анализатора цепей- 1,2.

• 8.3.3.3 Результаты поверки считать положительными, если значения погрешности измерений коэффициента усиления антенны методом замещения при коэффициенте стоячей волны по напряжению испытываемой антенны не более 2 и погрешности измерений коэффициента усиления эталонной антенны, дБ:

• - минус 0,5 дБ               ±0,8 дБ;

• - минус 0,8 дБ              ±1,0 дБ;

• - минус 1,5 дБ               ± 1,7 дБ;

• - минус 2,0 дБ               ±2,3 дБ.

В противном случае результаты проверки считать отрицательными, последующие операции поверки не проводить, система признается непригодным к применению.

• 8.3.4.1 Проверку диапазона рабочих частот проводить по результатам проверки погрешности измерений АФР.

• 8.3.4.2 Результаты поверки считать положительными, если в диапазоне частот от 1 до 18 ГГц значения погрешности измерений АФР не превышают установленных значений (см. п. 8.3.1). В этом случае диапазон частот системы составляет от 1 до 18 ГГц.

В противном случае результаты проверки считать отрицательными, последующие операции поверки не проводить, система признается непригодным к применению.

• 8.3.5.1 Определение размеров рабочей области сканирования осуществить по результатам измерений, выполненных в соответствии с п. 8.3.1.5 настоящего документа.

• 8.3.5.2 Результаты поверки считать положительными, если размеры рабочей области сканирования системы (длина к высота) не менее 3,9 ^х 3,9 м.

В противном случае результаты проверки считать отрицательными, последующие операции поверки не проводить, системы признается непригодным к применению.

• 8.3.6.1 Определение сектора углов восстанавливаемых диаграмм направленности осуществить по результатам определения погрешности измерений по п. 8.3.2.

• 8.3.6.2 Результаты поверки считать положительными и сектор углов восстанавливаемой амплитудной диаграммы направленности в азимутальной и угломестной плоскостях составляет от минус 65° до 65°, если при заданных в п. 8.3.2 условиях моделирования (секторы углов 0 и ср) рассчитанная погрешность измерений уровней АДН не превышает установленных в п. 8.3.2 значений.

В противном случае результаты проверки считать отрицательными, последующие операции поверки не проводить, система признается непригодным к применению.

• 9.1 Система признается годным, если в ходе поверки все результаты поверки положительные.

• 9.2 Результаты поверки удостоверяются свидетельством о поверке установленной формы.

• 9.3 Если по результатам поверки системы признан непригодным к применению, свидетельство о поверке аннулируется и выписывается извещение о непригодности к применению установленной формы с указанием причин непригодности.

Начальник НИО-1

ФГУП «ВНИИФТРИ»

Начальник лаборатории № 165

ФГУП «ВНИИФТРИ

17