Методика поверки «ГСОЕИ. Генераторы высокочастотных сигналов "Г-7 НОВО ГСП-10"» (651-21-050 МП)
СОГЛАСОВАНО
Первый заместитель генерального директора - заместитель по научной работе ФГУП «ВНИИФТРИ»
А.Н. Щипунов
О 2021 г.
Государственная система обеспечения единства измеренийГенераторы высокочастотных сигналов «Г-7 НОВО ГСП-10»
МЕТОДИКА ПОВЕРКИ 651-21-050 МПр.п. Менделеево
2021 г.
1 ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ-
1.1 Настоящая методика поверки (далее - МП) устанавливает методы и средства первичной и периодической поверки генераторов высокочастотных сигналов «Г-7 НОВО ГСП-10» (далее - генератор, изделие), изготавливаемых обществом с ограниченной ответственностью «НОВО» (ООО «НОВО»), г. Мытищи Московской обл., и находящихся в эксплуатации, а также после хранения и ремонта.
-
1.2 Первичной поверке подлежат генераторы, выпускаемые из производства и выходящие из ремонта.
Периодической поверке подлежат изделия, находящиеся в эксплуатации и на хранении.
Необходимо обеспечение прослеживаемости поверяемой установки к государственным первичным эталонам единиц величин посредством использования аттестованных (поверенных) в установленном порядке средств поверки.
По итогам проведения поверки должна обеспечиваться прослеживаемость поверяемой установки к государственным первичным эталонам:
-
- единицы времени и частоты ГЭТ 1-2018;
-
- единицы мощности электромагнитных колебаний в волноводных и коаксиальных трактах в диапазоне частот от 0,03 до 37,50 ГГц ГЭТ 26-2010.
Методика поверки реализуется посредством методов прямых измерений.
-
1.3 Интервал между поверками 1 (один) год.
-
2.1 При проведении поверки генераторов должны быть выполнены операции, указан
ные в таблице 1.
Таблица 1 - Операции поверки
Наименование операции |
Номер пункта МП |
Проведение операции при | |
первичной поверке |
периодической поверке | ||
Внешний осмотр |
7 |
да |
да |
Подготовка к поверке и опробование |
8 |
да |
да |
Определение метрологических характеристик |
9 |
да |
да |
Определение диапазона частот выходного сигнала и относительной погрешности установки частоты |
9.1 |
да |
да |
Определение кратковременной нестабильности частоты опорного генератора |
9.2 |
да |
да |
Определение диапазона и абсолютной погрешности установки уровня мощности выходного сигнала |
9.3 |
да |
да |
Определение уровня гармонических составляющих относительно уровня основного сигнала |
9.4 |
да |
- |
Определение спектральной плотности мощности фазовых шумов |
9.5 |
да |
да |
-
2.2 Поверка генераторов осуществляется аккредитованными в установленном порядке юридическими лица и индивидуальные предприниматели.
-
2.3 Допускается проведение поверки меньшего числа измеряемых величин или на меньшем числе поддиапазонов измерений, которые используются при эксплуатации по соответствующим пунктам настоящей методики поверки. Соответствующая запись должна быть сделана в свидетельстве о поверке на основании заявления владельца средства измерения.
-
3.1 При проведении поверки используют средства измерений и вспомогательное оборудование, представленное в таблице 2.
Таблица 2
Номер пункта МП |
Наименование и тип (условное обозначение) основного или вспомогательного средства поверки; обозначение нормативного документа, регламентирующего технические требования, и (или) метрологические и основные технические характеристики средства поверки |
8.3.1, 8.3.2, 8.3.4 |
Анализатор спектра N9040Bдиапазон частот от 3 Гц до 50 ГТц; пределы допускаемой абсолютной погрешности измерения частоты в режиме частотомера, Гц: ±(FH • Son + 0,1), где F„ - измеренное значение частоты (Гц); 80П - относительная погрешность частоты опорного генератора ±3-10'8, пределы допускаемой относительной погрешности измерений мощности при переключении полосы пропускания, дБ: ±0,022 (от 1 Гц до 100 кГц); ±0,044 (от 110 кГц до 1 МГц) |
8.3.3 |
Ваттметр поглощаемой мощности СВЧ NRP50T, диапазон рабочих частот от 0 до 50 ГГц; диапазон измеряемой мощности от минус 35 дБм до плюс 20 дБм; пределы допускаемой относительной погрешности измерений уровня мощности (0,8 - 4,0) % |
8.3.5 |
Анализатор фазовых шумов PNA20^nana3OH частот от 5 до 26000 МГц; уровень характеристической чувствительности к фазовому шуму при отстройке от несущей от 1 до 10000 кГц не более минус 135 дБн/Гц |
-
3.2 Допускается использовать аналогичные средства поверки, которые обеспечат измерения соответствующих параметров с требуемой точностью.
-
3.3 Средства поверки должны быть исправны, поверены и иметь свидетельства о поверке.
-
4.1 Поверка должна осуществляться лицами со средним или высшим техническим образованием, аттестованными в качестве поверителей в установленном порядке и имеющим квалификационную группу электробезопасности не ниже третьей.
-
4.2 Перед проведением поверки поверитель должен предварительно ознакомиться с руководством по эксплуатации (далее - РЭ) и документацией по поверке.
-
5.1 При проведении поверки необходимо соблюдать требования безопасности, регламентируемые Межотраслевыми правилами по охране труда (правила безопасности) ПОТ Р М-016-2001, РД 153-34.0-03.150-00, а также требования безопасности, приведённые в эксплуатационной документации генератора высокочастотных сигналов и средств поверки.
-
5.2 Средства поверки должны быть надежно заземлены в одной точке в соответствии с документацией.
-
5.3 Размещение и подключение измерительных приборов разрешается производить только при выключенном питании.
-
6.1 При проведении поверки должны соблюдаться следующие условия:
-
- температура окружающего воздуха, °C от 15 до 25;
-
- относительная влажность воздуха, % от 30 до 80;
-
- атмосферное давление, кПа от 84 до 106.
-
6.2 При отрицательных результатах поверки по любому из пунктов таблицы 1 генератор бракуется и направляется в ремонт.
-
7.1 При проведении внешнего осмотра генератора высокочастотных сигналов проверить:
-
- отсутствие механических повреждений и чистоту соединительных разъемов;
-
- наличие и целостность наружных деталей и пломб (наклейки);
-
- полноту маркировки и её сохранность, все надписи должны быть читаемы.
-
7.2 Проверку комплектности проводить путем сличения сданными паспорта.
-
7.3 Результаты внешнего осмотра считать положительными, если выполняются требования, перечисленные в пунктах 7.1 и 7.2.
-
7.4 Генератор, не удовлетворяющий положительным критериям внешнего осмотра, признается непригодным к применению.
-
8.1 Подготовка к поверке
-
8.1.1 Проверить наличие эксплуатационной документации и срок действия свидетельств о поверке на средства поверки.
-
8.1.2 Подготовить средства поверки к проведению измерений в соответствии с руководством по эксплуатации СИ.
-
-
8.2 Опробование
-
8.2.1 Провести опробование работы генератора для оценки его исправности в следующей последовательности.
-
К «ВЧ» выходу генератора подключить анализатор спектра N9040B. К розетке соединителя “micro USB” с помощью кабеля подключить управляющую ПЭВМ. К вилке соединителя питания подключить блок питания из комплекта генератора.
После коммутации изделия запустить программное обеспечение «НОВО ГСП-10». При правильном подключении в рабочем окне программы в левом нижнем углу должна появиться надпись «NOVO GSP-10 ver 1.1.0.3».
Установить частоту сигнала 1 ГГц, уровень мощности сигнала 0 дБ (1 мВт). Включить «ВЧ» выход генератора программной кнопкой «Включить» и дать прогреться изделию в течение 60 минут.
С помощью анализатора спектра N9040B убедиться в наличии сигнала на частоте 1 ГГц.
-
8.2.2 Результаты опробования считать положительными, если:
-
— после запуска программного обеспечения «НОВО ГСП-10» отобразился вид рабочего окна программы, а в левом нижнем углу рабочего окна программы появилась надпись «NOVO GSP-10 ver 1.1.0.3»;
-
— с помощью анализатора спектра N9040B удалось убедиться в наличии сигнала на частоте 1 ГГц.
-
— если при включении генератора появится главное рабочее окно программы, виртуальные кнопки (органы управления) функционируют, частота и уровень мощности устанавливаются.
В противном случае результаты опробования считать отрицательными и генератор признается непригодным к применению.
-
9 ОПРЕДЕЛЕНИЕ МЕТРОЛОГИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК СРЕДСТВА ИЗМЕРЕНИЙ
-
9.1.1 Для определения диапазона установки частоты включить генератор и запустить программное обеспечение «НОВО ГСП-10» в соответствии с руководством по эксплуатации.
-
9.1.2 Проверить возможность установки частоты выходного сигнала генератора для всех настроек из таблицы 3.
Таблица 3
Настройки генератора | |
Частота |
Уровень сигнала |
0,1 Гц |
0 дБм |
10 кГц |
0 дБм |
100 МГц |
0 дБм |
1 ГГц |
0 дБм |
13 ГГц |
0 дБм |
-
9.1.3 Определение относительной погрешности установки частоты производить с помощью анализатора спектра N9040B.
-
9.1.4 Подключить анализатор спектра к выходу «RF» генератора.
-
9.1.5 На анализаторе спектра нажать кнопку «Mode Preset». Включить режим частотомера нажатием кнопки «Marker» на лицевой панели анализатора спектра и нажатием кнопок «Counter», «Marker Count On» на сенсорной панели анализатора спектра.
-
9.1.6 Измерить значение частоты выходного сигнала генератора нажатием кнопки «Peak Search» на анализаторе спектра для всех настроек из таблицы 4.
Таблица 4
Настройки генератора |
Настройки анализатора спектра | |||
Частота |
Уровень сигнала |
Центральная частота |
Полоса пропускания (Res BW) |
Полоса обзора (Span) |
58 МГц |
0 дБм |
58 МГц |
100 Гц |
100 кГц |
100 МГц |
0 дБм |
100 МГц |
100 Гц |
100 кГц |
1 ГГц |
0 дБм |
1 ГГц |
100 Гц |
500 кГц |
10 ГГц |
0 дБм |
10 ГГц |
100 Гц |
1 МГц |
-
9.1.7 Вычислить значение относительной погрешности установки частоты 6F по формуле (1):
SF = (1)
где Гногл - установленное значение частоты, Гц;
Гшв1 - измеренное значение частоты, Гц.
-
9.1.8 Результаты поверки считать положительными, если:
-
- имеется возможность установки частоты выходного сигнала генератора в диапазоне от 0,1 Гц до 13 ГГц;
-
- значение относительной погрешности установки частоты в диапазоне от 58 МГц до 10 ГГц находится в пределах ±2 -10’5.
В противном случае результаты поверки по данному пункту методики считать отрицательными и генератор признается непригодным к применению.
9.2 Определение кратковременной нестабильности частоты опорного генератора-
9.2.1 Определение кратковременной нестабильности частоты опорного генератора производить с помощью анализатора спектра N9040B. Включить генератор и запустить программное обеспечение «НОВО ГСП-10» в соответствии с руководством по эксплуатации. Подключить анализатор спектра к выходу «REF» генератора.
-
9.2.2 Включить выход внутреннего опорного генератора «Г-7 НОВО ГСП-10» в соответствии с руководством по эксплуатации.
-
9.2.3 На анализаторе спектра нажать кнопку «Mode Preset». Включить режим частотомера нажатием кнопки «Marker» на лицевой панели анализатора спектра и нажатием кнопок «Counter», «Marker Count On» на сенсорной панели анализатора спектра. Установить на анализаторе спектра следующие параметры:
-
- центральная частота 10 МГц;
-
- значение полосы обзора 1 МГц;
-
- значение полосы пропускания 100 Гц.
-
9.2.4 Измерить значение частоты ГИ1М1 нажатием кнопки «Peak Search» на анализаторе спектра. По истечении 15 минут измерить значение частоты Гиа„; нажатием кнопки «Peak Search» на анализаторе спектра и вычислить значение кратковременной нестабильности частоты опорного генератора dF2 по формуле (2):
$^2 ~ (^им2 _ ^изм1)/^изх1 • Р)
-
9.2.5 Результаты поверки считать положительными, если значение кратковременной нестабильности частоты опорного генератора находится в пределах ±2-10'6.
В противном случае результаты поверки по данному пункту методики считать отрицательными и генератор признается непригодным к применению.
9.3 Определение диапазона и абсолютной погрешности установки уровня мощности выходного сигнала-
9.3.1 Для определения диапазона установки уровня мощности выходного сигнала включить генератор и запустить программное обеспечение «НОВО ГСП-10» в соответствии с руководством по эксплуатации.
Проверить возможность установки уровня мощности выходного сигнала генератора в соответствии с таблицей 5.
Таблица 5
Настройки генератора | |
Частота |
Уровень мощности |
1 ГГц |
-10 дБм |
1 ГГц |
-5 дБм |
1 ГГц |
0 дБм |
1 ГГц |
5 дБм |
1 ГГц |
15 дБм |
-
9.3.2 Определение абсолютной погрешности установки уровня мощности выходного сигнала производить с помощью ваттметра поглощаемой мощности СВЧ NRP50T. Подключить ваттметр к выходу «RF» генератора.
-
9.3.3 Измерить значение уровня мощности выходного сигнала генератора для всех настроек из таблицы 6.
Таблица 6
Настройки генератора | |
Частота |
Уровень мощности |
58 МГц |
-10 дБм |
0 дБм | |
15 дБм | |
100 МГц |
-10 дБм |
0 дБм | |
15 дБм | |
800 МГц |
-10 дБм |
-7 дБм | |
0 дБм | |
15 дБм | |
1 ГГц |
-7 дБм |
0 дБм | |
15 дБм | |
1,4 ГГц |
-10 дБм |
-7 дБм | |
0 дБм | |
15 дБм | |
10 ГГц |
-10 дБм |
0 дБм | |
15 дБм |
-
9.3.4 Отключить выход «RF» генератора нажатием кнопки «Выключить» на рабочем окне программного обеспечения «НОВО ГСП-10». Подключить ваттметр к выходу «LF» генератора.
-
9.3.5 Измерить значение уровня мощности выходного сигнала генератора для всех настроек из таблицы 7.
Таблица 7
Настройки генератора | |
Частота |
Уровень мощности |
0,1 Гц |
-10 дБм |
0 дБм | |
13 дБм | |
10 Гц |
-10 дБм |
0 дБм | |
13 дБм | |
1 кГц |
-10 дБм |
0 дБм | |
13 дБм | |
10 кГц |
-10 дБм |
0 дБм | |
13 дБм | |
100 кГц |
-10 дБм |
0 дБм | |
13 дБм | |
1 МГц |
-10 дБм |
0 дБм | |
13 дБм | |
10 МГц |
-10 дБм |
0 дБм | |
13 дБм | |
57,9999999 МГц |
-10 дБм |
0 дБм | |
13 дБм |
-
9.3.6 Вычислить значение абсолютной погрешности установки уровня мощности выходного сигнала SP по формуле (3):
8Р = Р — Р (3)
1 HIM * MOM’ \JJ
где ~ установленное значение уровня мощности выходного сигнала, дБм;
Рию- • измеренное значение мощности выходного сигнала, дБм.
-
9.3.7 Результаты поверки считать положительными, если:
-
- имеется возможность установки уровня мощности выходного сигнала в диапазоне от минус 10 до плюс 15 дБм;
-
- значение абсолютной погрешности установки уровня мощности выходного сигнала в диапазоне мощностей от минус 10 до плюс 13 дБм в диапазоне частот от 0,1 Гц до 57,9999999 МГц находится в пределах ±1 дБ.
-
- значение абсолютной погрешности установки уровня мощности выходного сигнала в диапазоне мощностей от минус 10 до плюс 15 дБм в диапазонах частот от 58 до 800 МГц и от 1400 до 10000 МГц находится в пределах ±1 дБ.
-
- значение абсолютной погрешности установки уровня мощности выходного сигнала в диапазоне мощностей от минус 7 до плюс 15 дБм в диапазоне частот от 800 до 1400 МГц находится в пределах ±1 дБ.
-
9.4 Определение уровня гармонических составляющих относительно уровня основного сигнала
-
9.4.1 Определение уровня гармонических составляющих относительно уровня основного сигнала производить с помощью анализатора спектра N9040B. Включить генератор и запустить программное обеспечение «НОВО ГСП-10» в соответствии с руководством по эксплуатации.
-
9.4.2 Подключить анализатор спектра к выходу «RF» генератора.
-
9.4.3 На анализаторе спектра нажать кнопку «Mode Preset».
-
9.4.4 Измерить значение уровня основной гармоники выходного сигнала генератора нажатием кнопки «Peak Search» на анализаторе спектра и измерить значение наибольшей гармонической составляющей нажатием кнопки «Next Peak» на анализаторе спектра для всех настроек из таблицы 8.
-
Таблица 8
Настройки генератора |
Настройки анализатора спектра | |||
Частота |
Уровень сигнала |
«Start Freq» |
«Stop Freq» |
Полоса пропускания (Res BW) |
58 МГц |
0 дБм |
55 МГц |
250 МГц |
100 Гц |
100 МГц |
0 дБм |
95 МГц |
450 МГц |
100 Гц |
1 ГГц |
0 дБм |
950 МГц |
4,5 ГГц |
1 кГц |
10 ГГц |
0 дБм |
9,5 ГГц |
45 ГГц |
10 кГц |
-
9.4.5 Отключить выход «RF» генератора нажатием кнопки «Выключить» на рабочем окне программного обеспечения «НОВО ГСП-10». Подключить анализатор спектра к выходу «LF» генератора.
-
9.4.6 Измерить значение уровня основной гармоники выходного сигнала генератора нажатием кнопки «Peak Search» на анализаторе спектра и измерить значение наибольшей гармонической составляющей нажатием кнопки «Next Peak» на анализаторе спектра для всех настроек из таблицы 9.
Таблица 9
Настройки генератора |
Настройки анализатора спектра | |||
Частота |
Уровень сигнала |
«Start Freq» |
«Stop Freq» |
Полоса пропускания (Res BW) |
20 Гц |
0 дБм |
10 Гц |
90 Гц |
1 Гц |
1 кГц |
0 дБм |
950 Гц |
4,5 кГц |
10 Гц |
10 кГц |
0 дБм |
9,5 кГц |
45 кГц |
10 Гц |
1 МГц |
0 дБм |
950 кГц |
4,5 МГц |
100 Гц |
10 МГц |
0 дБм |
9,5 МГц |
45 МГц |
100 Гц |
-
9.4.7 Вычислить значение уровня гармонических составляющих относительно уровня основного сигнала для каждой частоты по формуле (4):
№ ~ ^макс — ^осн, (4)
гДе ^осн ■ измеренное значение уровня основной гармоники выходного сигнала, дБн; Яикс ■ измеренное значение уровня наибольшей гармонической составляющей, дБн.
-
9.4.8 Результаты поверки считать положительными, если полученные значения уровня гармонических составляющих относительно уровня основного сигнала в диапазоне частот
от 20 Гц до 10 ГГц не более минус 17 дБн.
В противном случае результаты поверки по данному пункту методики считать отрицательными и генератор признается непригодным к применению.
9.5 Определение спектральной плотности мощности фазовых шумов
-
9.5.1 Определение спектральной плотности мощности фазовых шумов производить с помощью анализатора фазовых шумов PNA20. Включить генератор и запустить программное обеспечение «НОВО ГСП-10» в соответствии с руководством по эксплуатации.
-
9.5.2 Подключить анализатор фазовых шумов к выходу «RF» генератора.
-
9.5.3 Установить следующие параметры генератора:
-
- частота выходного сигнала 1 ГГц;
-
- уровень мощности выходного сигнала 0 дБм.
-
9.5.4 На анализаторе фазовых шумов установить следующие параметры:
-
- количество корреляций 1;
-
- диапазон измерения отстроек от 10 Гц до 1 МГц.
-
9.5.5 Измерить значение спектральной плотности мощности фазовых шумов нажатием кнопки «Measure» и установив маркер на значение отстройки 1 кГц.
-
9.5.6 Результаты поверки считать положительными, если измеренное значение спектральной плотности фазовых шумов на несущей частоте 1 ГГц при отстройке 1 кГц не более минус 110 дБн/Гц.
В противном случае результаты поверки по данному пункту методики считать отрицательными и генератор признается непригодным к применению.
10 ПОДТВЕРЖДЕНИЕ СООТВЕТСТВИЯ СРЕДСТВА ИЗМЕРЕНИЙ МЕТРОЛОГИЧЕСКИМ ТРЕБОВАНИЯМ-
10.1 При положительных результатах поверок по пунктам разделов 7-9 , генератор признаётся пригодной к применению (подтверждено соответствие метрологическим требованиям).
-
10.2 При отрицательных результатах поверок по пунктам разделов 7-9 , генератор признаётся непригодной к применению (не подтверждено соответствие метрологическим требованиям).
-
11.1 Генератор признается годным, если в ходе поверки все результаты поверки положительные.
-
11.2 Сведения о результатах поверки передаются в Федеральный информационный фонд по обеспечению единства измерений.
-
11.3 При положительных результатах поверки по заявлению владельца прибора или лица, предъявившего его на поверку, на средство измерений наносится знак поверки, и (или) выдается свидетельство о поверке, и (или) в паспорт прибора вносится запись о проведенной поверке, заверяемая подписью поверителя и знаком поверки, с указанием даты поверки.
Знак поверки в виде наклейки наносится на переднюю панель генератора.
-
11.4 При выполнении сокращенной поверки (на основании решения или заявки на проведение поверки, эксплуатирующей организации) в свидетельстве о поверке указывать диапазон частот на котором выполнена поверка.
-
11.5 Генератор, имеющий отрицательные результаты поверки, в обращение не допускается. На него выдается извещение о непригодности к применению с указанием причин забракования по установленной форме.
О.В. Каминский
Начальник НИО-1 ФГУП «ВНИИФТРИ»
10