Методика поверки «Анализаторы сигналов Agilent N9030A с опциями 503, 508, 513, 526, 543, 544, 550» (8-852-002-12 МП)

УТВЕРЖДАЮ одитель ГЦИ СИ «ВНИИФТРИ»

ИНСТРУКЦИЯ

Анализаторы сигналов Agilent N9030A с опциями 503, 508, 513, 526, 543,544,550

Методика поверки 8-852-002-12 МП

Настоящая методика поверки распространяется на анализаторы сигналов Agilent N9030A с опциями 503, 508, 513, 526, 543, 544, 550 (далее - анализаторы) и устанавливает методы и средства их первичной и периодической поверок.

Интервал между поверками -1 год.

• 1.1 Перед проведением поверки анализатора провести внешний осмотр и операции подготовки его к работе.

• 1.2 Метрологические характеристики анализатора, подлежащие проверке, и операции поверки приведены в таблице 1.

Таблица 1

Таблица 1 - Операции поверки

• 2.1 Рекомендуемые средства поверки, в том числе рабочие эталоны и средства измерений, приведены в таблице 2.

Вместо указанных в таблице 2 средств поверки допускается применять другие аналогичные средства поверки, обеспечивающие определение метрологических характеристик с требуемой погрешностью.

• 2.2 Все средства поверки должны быть исправны, применяемые при поверке средства измерений и рабочие эталоны должны быть поверены и иметь свидетельства о поверке с неистекшим сроком действия на время проведения поверки или оттиск доверительного клейма на приборе или в документации.

Таблица 2

3 ТРЕБОВАНИЯ К КВАЛИФИКАЦИИ ПОВЕРИТЕЛЕЙ

• 3.1 Поверка должна осуществляться лицами, аттестованными в качестве поверителей в порядке, установленном в ПР 50.2.012-94 «ГСИ. Порядок аттестации поверителей средств измерений».

• 4.1 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».

• 5.1 При проведении операций поверки должны соблюдаться следующие нормальные условия:

  температура окружающего воздуха, °C (К) относительная влажность воздуха, % атмосферное давление, кПа (мм рт. ст.) Напряжение питания от сети переменного тока, В

  20 ± 5 (293 ± 5); 65 + 15; 100 ±4 (750 ±30). от 210 до 230.

6 ПОДГОТОВКА К ПОВЕРКЕ

• 6.1 Поверитель должен изучить руководство по эксплуатации (РЭ) поверяемого анализатора и используемых средств поверки.

• 6.2 Перед проведением операций поверки необходимо:

• - проверить комплектность поверяемого анализатора (наличие интерфейсных, антенных кабелей, шнуров питания и пр.);

• - проверить комплектность рекомендованных (или аналогичных им) средств поверки, заземлить (если это необходимо) требуемые рабочие эталоны, средства измерений и включить питание заблаговременно перед очередной операцией поверки (в соответствии со временем установления рабочего режима, указанным в РЭ).

7 ПРОВЕДЕНИЕ ПОВЕРКИ

• 7.1.1 При проведении внешнего осмотра проверить:

• - чистоту и исправность разъемов и гнезд,

• - отсутствие внешних механических повреждений и ослабления элементов конструкции.

• 7.1.2 Результаты внешнего осмотра считать положительными, если выполняются требования приведенные в п. 7.1.1. Анализатор, имеющий дефекты (механические повреждения), бракуется и направляется в ремонт.

• 7.2.1 Подключить анализатор к сети, на передней панели нажать кнопку включения питания анализатора. На экране анализатора должна появиться информация о загрузке операционной системы и программного обеспечения изготовителя. После загрузки операционной системы и программного обеспечения анализатора на экране должно появиться меню управления анализатором. Запустить программу самотестирования. После самотестирования запустить программу внутренней настройки.

• 7.2.2 Результаты поверки считать удовлетворительными, если при опробовании не отображается информация об ошибках.

• 7.3 Определение метрологических характеристик

• 7.3.1.1 Соединить выход ВЧ генератора со входом RF IN передней панели анализатора.

  

Рисунок 1

• 7.3.1.2 Для определения относительной погрешности воспроизведения частоты опорного генератора собрать схему согласно рисунку 1, подав сигнал с выхода 10 MHz OUT анализатора на вход частотомера.

• 7.3.1.3 Измерить частоту опорного генератора анализатора.

• 7.3.1.4 Погрешность воспроизведения частоты (8F) вычислить по формуле (1):

  8Р =

  

(1)

где F_MOM - установленное значение частоты, Гц;

- измеренное значение частоты, Гц.

• 7.3.1.5 Результаты поверки считать удовлетворительными, если значение относительной погрешности воспроизведения частоты опорного генератора находится в пределах ± 1,55 Гц.

Для определения погрешности измерения уровня при переключении полос пропускания необходимо отсоединить все кабели от анализатора. Подать сигнал с внутреннего опорного генератора с частотой 50 МГц и амплитудой минус 25 дБм.

На панели анализатора нажать клавишу [Input/Output] -> RF Calibrator -> 50 MHz. После этого выбрать центральную частоту измерений 50 МГц и установить полосу пропускания 30 кГц и зафиксировать измеренное значение уровня (опорный уровень), нажав клавиши [Peak Search], [Marker] -> Delta. Изменяя значения полос пропускания (нажимая каждый раз клавишу [Peak Search]) фиксировать значения погрешности измерений уровня.

Результаты поверки считать удовлетворительными, если значение абсолютной погрешности измерений уровня при переключении полос пропускания находится в пределах, указанных в таблице 3.

Таблица 3

7.3.3 Определение абсолютной погрешности измерений уровня гармонического

• 7.3.4.1 Абсолютную погрешность измерений уровня гармонического сигнала определяют при помощи комбинации из ступенчатых аттенюаторов 8494G и 8496G. Уровень ослабления выставляется с помощью модуля управления ступенчатыми аттенюаторами.

• 7.3.4.2 Подготовить к работе измеритель мощности с измерительным преобразователем 8482А согласно РЭ. На генераторе установить сигнал с частотой 50 МГц, уровень 12 дБ, уровень ослабления ступенчатых аттенюаторов 0 дБ и измерить значение погрешности сигнала с помощью измерителя мощности. На измерителе мощности должно быть показания равное 0 дБм ± погрешность соединения. Данную погрешность необходимо учитывать в дальнейших измерениях.

Генератор сигналов

Анализатор спектра

FlvM^vlIww IWM^pVWm

Рисунок 6

7.3.4.3 Отсоединить измеритель мощности и подключить анализатор спектра согласно рисунку 7.

Генератор сигналов

*--------

1С МН;

1 F1M

ЕМС Сам»

I апенюаторми

10МН_£

WT

Анализатор спектра

«

<

Рисунок 7

На анализаторе спектра установить центральную частоту 50 МГц, предусилитель выключить, установить полосу пропускания и полосу обзора согласно таблице 4. Последовательно изменяя ступени ослабления ступенчатого аттенюатора, произвести измерения уровня входного сигнала и вычислить погрешность по формуле:

Д^—(Х_Н“С1и

Где а_н - установленное значение ослабления

а_и - измеренное значение на анализаторе спектра

7.3.4.4 Далее на анализаторе спектра включить предусилитель и произвести измерения на ступенях ослабления аттенюатора согласно таблице 4.

Таблица 4

• 7.3.4.5 Результаты поверки считать удовлетворительными, если значение абсолютной погрешности измерений уровня не превышает значений, указанных в таблице 4.

• 7.3.5.1 Измерения осуществляются по схеме рисунка 7.

• 7.3.5.2 На генераторе установить сигнал с амплитудой 12 дБ и частотой 50 МГц. На анализаторе установить центральную частоту измерения 50 МГц, полосу обзора 0 Гц, опорный уровень - 70 дБ, разрешение шкалы 1 дБ, полосу пропускания 3 кГц, ослабление внутреннего аттенюатора 10 дБ, ослабление внешнего ступенчатого аттенюатора -80 дБ.

• 7.3.5.3 Измерить уровень и использовать его как опорный.

• 7.3.5.4 Изменять ступени ослабления внешнего ступенчатого аттенюатора, опорного

уровня анализатора и ослабление внутреннего аттенюатора анализатора согласно таблице 5. Таблица 5

• 7.3.5.5 Результаты поверки считать удовлетворительными, если значение абсолютной погрешности измерений уровня не превышает значений, указанных в таблице 5.

• 7.3.6.1 Неравномерность АЧХ в установленной полосе частот определять методом «постоянного входа».

• 7.3.6.2 Для определения неравномерности АЧХ в частотном диапазоне от 3 до 3*10^э Гц используют генератор сигналов произвольной формы 33250А и мультиметр 3458А (рисунок 6). На генераторе установить уровень выходного сигнала -10 дБм. Произвести измерения погрешности уровня выходного сигнала генератора на частотах 3, 50, 100, 500, 1 *10³, 5х10³, 1x10⁴, 5x10 , МО⁵, ЗхЮ⁵ Гц с помощью мультиметра. Зафиксировать погрешность измерения.

  Генератор сигналов 33250А

  Мультиметр

  

  Рисунок 6

  7.3.6.4 Соединить генератор с анализатором, как показано на рисунке 7. На анализаторе установить величину входного ослабления 0 дБ, полосу обзора 1 МГц. Произвести измерения неравномерности АЧХ на частотах 3, 50, 100, 500, 1х10³, 5хЮ³, 1 хЮ⁴, 5x10⁴, 1x10⁵, ЗхЮ⁵ Гц. Полученные значения зафиксировать, вычислить погрешность.

  ^г_ внссшГ

  Г ______ ____ 10 ми»

  OU

  ЮМНг

  

  Анализатор

  оигналоо

  

  ADAPTER П П

Т XADAPTERS

вмсс*ы«

Рисунок 7.

• 7.3.6.3 Для определения неравномерности АЧХ в частотном диапазоне от ЗхЮ⁵ до 3,6x10⁹ Гц используют генератор сигналов E8257D, двухпортовый измеритель мощности Е4419А с измерительными преобразователями 8482А и делителя мощности. Подготовить измеритель мощности к работе. Собрать схему согласно рисунку 8. На генераторе установить уровень выходного сигнала -10 дБм. Произвести измерения погрешности деления делителя мощности на частотах ЗхЮ⁵, 1хЮ⁶, 5хЮ⁶, 1хЮ⁷, 15х1О⁷, 45хЮ⁷, 95хЮ⁷, 1,25x10⁹, 1,85x10 , 2,25хЮ⁹, 2,95хЮ⁹, 3,55хЮ⁹ Гц. Зафиксировать погрешность деления и учитывать ее в дальнейших измерениях.

  

  Рисунок 8

• 73.6.4 Отсоединить ИП1 от делителя. Освободившийся рукав делителя соединить с анализатором спектра (рисунок 9). На анализаторе установить DC coupled, предусилитель выключен, полоса обзора 1 МГц, ослабление аттенюатора 10 дБ. Произвести измерения уровня сигнала уровня -10 дБм на частотах 3^х 10⁵, 1^х10⁶, 5^х 10⁶, 1^ХЮ⁷, 15^х10⁷, 45^х10⁷, 95^х10⁷, 1,25^х 10⁹, 1,85^х10⁹, 2,25^х 10⁹, 2,95^х 10⁹, 3,55^х 10⁹ Гц. Полученные значения зафиксировать, вычислить погрешность.

  Измерит»/» МС1ЦНОСТИ

  

  Ch В

  емс сам»

  

  Рисунок 9

• 7.3.6.5 Для определения неравномерности АЧХ с включенным предусилителем используют аттенюатор с показанием ослабления 20 дБ. Соединить приборы как указано на рисунке 10. С генератора подать сигнал амплитудой -10 дБм. Произвести измерения погрешности деления делителя мощности на частотах 3^х 10⁵,1^х 10⁶, 5^х 10⁶, 1*10⁷, 15*10⁷, 45*10⁷, 95*10⁷, 1,25x10’, 1,85*10’, 2,25*10’, 2,95*10⁹, 3,55*10’ Гц. Зафиксировать погрешность деления и учитывать ее в дальнейших измерениях.

  

Рисунок 10

• 7.3.6.6 Отсоединить ИП1 от делителя. Освободившийся рукав делителя с аттенюатором соединить с анализатором спектра (рисунок11). На анализаторе установить DC coupled, предусилитель включен, полоса обзора 1 МГц, ослабление аттенюатора 0 дБ. Произвести измерения уровня сигнала уровня -10 дБм на частотах ЗИО⁵, 1хЮ⁶, 5*10⁶, 1х10⁷, 15*10⁷, 45x10⁷, 95x10⁷, 1,25x10⁹, 1,85x10⁹, 2,25x10⁹, 2,95x10⁹, 3,55x10⁹ Гц. Полученные значения зафиксировать, вычислить погрешность.

• 7.3.6.7 Для определения неравномерности АЧХ с выключенным предусилителем в частотном диапазоне от 3,6x10⁹ до 8х10⁹ Гц (опция 508), 13x10⁹ Гц (опция 5 1 3), 26,5x10⁹ Гц (опция 526) используют генератор сигналов E8257D (опция 540), двухпортовый измеритель мощности N1914A с измерительными преобразователями 8485А и делитель мощности (с рабочим частотным диапазоном до 26,5 ГГц). Для определения неравномерности АЧХ в частотном диапазоне от 3,6x10⁹ до 43x10⁹ Гц (опция 543), 44x10⁹ Гц (опция 544), 50x10⁹ Гц (опция 550) используют генератор сигналов E8257D (540) и генератор Г4-141 (Аджилент использует E8257D с опцией 550), двухпортовый измеритель мощности N1914A с измерительными преобразователями 8487А и делитель мощности (с рабочим частотным диапазоном до 50 ГГц). Подготовить измеритель мощности к работе. Собрать схему согласно рисунку 8. На генераторе установить уровень выходного сигнала -10 дБм (в случае Г4-141 10 дБм и аттенюатор 20 дБ). Произвести измерения погрешности деления делителя мощности на частотах 3,65хЮ⁹ (для опций 503, 508, 513, 526, 543, 544, 550), 5,05*10⁹, 6,05хЮ⁹, 7,05*10’, 8,05*10’, 8,35хЮ⁹ (для опций 508, 513, 526, 543, 544, 550), 9,05x10’, 10,05*10’, 11,05*10’, 12,05*10’, 13,05*10’, 13,55*10’ (для опций 513, 526, 543, 544, 550), 14,05*10’, 15,05*10⁹, 16,05*10’, 17,05*10’, 18,05*10’, 19,05*10’, 20,05*10’, 21,05*10’, 22,05*10’, 23,05*10’, 24,05*10’, 25,55*10’, 26,05*10’, 26,45*10’ (для опций 526, 543, 544, 550), 30,05*10’, 32,05*10’, 35,05*10’, 37,05*10’, 40,05*10’, 43*10’ (для опций 543, 544, 550), 44*10⁹ (для опций 544, 550), 45,05*10’, 46,05*10’, 47,05*10’, 48,05*10’, 49,05*10’, 50*10’ (для опции 550)Гц. За-фиксировать погрешность деления и учитывать ее в дальнейших измерениях.

• 7.3.6.8 Отсоединить ИП1 от делителя. Освободившийся рукав делителя соединить с анализатором спектра (рисунок 9). На анализаторе установить DC coupled, предусилитель выключен, полоса обзора 1 МГц, ослабление аттенюатора 10 дБ. Произвести измерения уровня сигнала уровня -10 дБм на частотах 3,65хДО⁹ (для опций 503, 508, 513, 526, 543, 544, 550), 5,05*10’, 6,05*10’, 7,05* 10⁹, 8,05*10’, 8,35*10⁹ (для опций 508, 513, 526, 543, 544, 550), 9,05*10’, 10,05*10’, 11,05*10’, 12,05*10’, 13,05*10⁹, 13,55*10’(для опций 513, 526, 543, 544, 550), 14,05*10’, 15,05*10’, 16,05*10’, 17,05*10’, 18,05*10’, 19,05*10’, 20,05*10⁹, 21,05*10’, 22,05*10’, 23,05*10’, 24,05*10’, 25,55*10’, 26,05*10⁹, 26,45*10’ (для опций 526, 543, 544. 550), 30,05*10’, 32,05*10’, 35,05*10’, 37,05*10’, 40,05*10’, 43*10⁹ (для опций 543, 544, 550), 44*10’ (для опций 544, 550), 45,05*10’, 46,05*10’, 47,05*10’, 48,05*10’, 49,05*10’, 50*10’ (для опции 550)Гц. Полученные значения зафиксировать, вычислить погрешность.

• 7.3.6.9 Для определения неравномерности АЧХ с включенным предусилителем в частотном диапазоне от 3,6x10⁹ до 8* 10⁹ Гц (опция 508), 13x10⁹ Гц (опция 513), 26,5x10⁹ Гц (опция 526) используют генератор сигналов E8257D (опция 540), двухпортовый измеритель мощности N1914A с измерительными преобразователями 8485D и делитель мощности (с рабочим частотным диапазоном до 26,5 ГГц). Для определения неравномерности АЧХ в частотном диапазоне от 3,6x10⁹ до 43^х 10⁹ Гц (опция 543), 44x10⁹ Гц (опция 544), 50^х 10⁹ Гц (опция 550) используют генератор сигналов E8257D (540) и генератор Г4-141 (Аджилент использует E8257D с опцией 550), двухпортовый измеритель мощности N1914A с измерительными преобразователями 8487D и делитель мощности (с рабочим частотным диапазоном до 50 ГГц). Подготовить измеритель мощности к работе. Собрать схему согласно рисунку 8. На генераторе установить уровень выходного сигнала -10 дБм (в случае Г4-141 10 дБм и аттенюатор 20 дБ). Произвести измерения погрешности деления делителя мощности на частотах из п 7.3.6.8. Зафиксировать погрешность деления и учитывать ее в дальнейших измерениях.

• 7.3.6.10 Отсоединить ИП1 от делителя. Освободившийся рукав делителя соединить с анализатором спектра (рисунок 9). На анализаторе установить DC coupled, предусилитель выключен, полоса обзора 1 МГц, ослабление аттенюатора 10 дБ. Произвести измерения уровня сигнала уровня -10 дБм на частотах из п. 7.3.6.9. Полученные значения зафиксировать, вычислить погрешность.

• 7.3.6.11 Результаты поверки считать удовлетворительными, если значение неравномерности АЧХ анализатора не превышают значений, указанных в описании типа.

• 7.3.6.2 На анализаторе установить входное ослабление 10 дБ, нажатием [AMPTD]-> Attenuation -> Atten -> 10 dB

• 7.3.6.3 При измерении уровня второй гармоники необходимо использовать фильтры нижних частот соответствующие частоте несущей. Подать на вход анализатора (рисунок 11) гармонический сигнал частотой fi и измерить по отсчетному устройству уровень помехи на частоте 2//.

  Генератор оигналов

  

  i F

  *

  BNCCabte

  Анализатор

  сигналов

  

  4

  *

  POWER sputter ;

............................

СЮ--d   F—О—

овч

Рисунок 11

• 7.3.6.2 Измерения проводить в полосе частот от 10 МГц до 13,25 ГГц

• 7.3.6.3 Результаты поверки считать удовлетворительными, если уровень помех не превысит значений, указанных в таблице 6.

Таблица 6

• 7.2.8.1 Средний уровень собственных шумов определить измерением уровня с усреднением показаний отсчетных устройств анализатора при отсутствии сигнала и подключении на вход анализатора согласованной нагрузки с соответствующим диапазоном рабочих частот (Рисунок 12)

Анализатор

сигналов

* >

ADAPTER П '

Нагрузка

50 0м

Рисунок 12

7.2.8.2 Результаты поверки считать удовлетворительными, если средний уровень собственных шумов анализатора не превысит значений, указанных в описании типа.

7.3.9 Определение уровня фазового шума

7.3.3.1 Измерение фазового шума проводят с помощью генератора E8257D (с опцией UNY и включенным пониженным уровнем фазовых шумов) (рисунок 13).

ВЧССаЫ»

Рисунок 13

• 7.3.3.2 Установить на анализаторе на центральную частоту 1 ГГц.

• 7.3.3.3 На ВЧ генераторе установить частоту 1000 МГц и амплитуду 5 дБм.

• 7.3.3.4 Подстроить амплитуду выходного сигнала ВЧ генератора так, чтобы пик сигнала находился в пределах 1 дБ от верхнего края экрана.

• 7.3.3.5 Установить на анализаторе значения полосы обзора 3 кГц, 30 кГц, 300 кГц и

• 3 МГц для каждой отстройки от центральной частоты соответственно.

• 7.3.3.6 Повторить следующие шаги для каждой установки полосы обзора:

а) Установить маркер Ml на смещенную частоту, указанную в таблице 7.

б) Зафиксировать значения уровня фазового шума по показаниям дельта-маркера.

• 7.3.3.7 Результаты поверки считать удовлетворительными, если измеренные значения уровня фазового шума ниже значений, указанных в таблице 7.

Таблица 7

8 ОФОРМЛЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ПОВЕРКИ

• 8.1 При положительных результатах поверки анализатора выдается свидетельство установленной формы.

• 8.2 На оборотной стороне свидетельства о поверке записываются результаты поверки.

• 8.3 Параметры, определенные при поверке, заносят в формуляр на анализатор.

• 8.4 В случае отрицательных результатов поверки, поверяемый анализатор к дальнейшему применению не допускается. На него выдается извещение об его непригодности к дальнейшей эксплуатации с указанием причин, а в формуляре делаются соответствующие записи.

  

Начальник Центра испытаний и поверки

ФГУП «ВНИИФТРИ»

Начальник отдела испытаний

ФГУП «ВНИИФТРИ»