Методика поверки «ГСИ. Анализаторы спектра в реальном масштабе времени RSA513A, RSA518A» (RSA518A/МП-2019)

Закрытое Акционерное Общество «АКТИ-Мастер»

АКТУАЛЬНЫЕ КОМПЬЮТЕРНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ И ИНФОРМАТИКА

' - ■ ' -■■■ ■ - ' ' ■ ^д — - ■ — ■ ===^=

127254, Москва, Огородный проезд, д. 5, стр. 5 тел./факс (495)926-71-85 E-mail: post@actimaster.ru http://www.actimaster.ru

УТВЕРЖДАЮ

Генеральный директор

Государственная система обеспечения единства измерений

Анализаторы спектра в реальном масштабе времени RSA513A, RSA518A

Методика поверки

RSA518A/MII-2019

Д.Р. Васильев

Заместитель генерального директора по метрологии ЗАО «АКТИ-Мастер»

г. Москва

2019

Настоящая методика поверки распространяется на анализаторы спектра в реальном масштабе времени RSA51 ЗА, RSA518А (далее - анализаторы), изготавливаемые компанией “Tektronix, Inc.”, США, и устанавливает методы и средства их поверки.

Интервал между поверками - 1 год.

При проведении поверки должны быть выполнены операции в полном объеме и в последовательности, указанные в таблице 1.

Таблица 1 - Операции поверки

• 2.1 Рекомендуется применять средства поверки, указанные в таблице 2.

Допускается применять другие аналогичные средства поверки, обеспечивающие определение метрологических характеристик поверяемых генераторов с требуемой точностью.

• 2.2 Средства измерений должны быть исправны, поверены и иметь документы о поверке.

Таблица 2 - Средства поверки

Продолжение таблицы 2

2.3. По письменному запросу пользователя поверку в части определения усредненного уровня собственных шумов (операция 7.3) и определения погрешности измерения мощности (операция 7.6) допускается проводить в ограниченном сверху диапазоне частот. При этом в свидетельстве о поверке должно быть указано ограничение по диапазону частот.

К проведению поверки допускаются лица с высшим или среднетехническим образованием, имеющие практический опыт в области радиотехнических измерений.

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

• 4.2 Во избежание несчастного случая и для предупреждения повреждения анализатора необходимо обеспечить выполнение следующих требований:

• - подсоединение анализатора к сети должно производиться с помощью сетевого кабеля из комплекта анализатора;

• - заземление анализатора и средств поверки должно производиться посредством заземляющих контактов сетевых кабелей;

• - присоединения анализатора и оборудования следует выполнять при отключенных входах и выходах (отсутствии напряжения на разъемах);

• - запрещается подавать на вход анализатора сигнал с уровнем, превышающим максимально допускаемое значение;

• - запрещается работать с анализатором при снятых крышках или панелях;

• - запрещается работать с анализатором в условиях температуры и влажности, выходящих за пределы рабочего диапазона, а также при наличии в воздухе взрывоопасных веществ;

• - запрещается работать с анализатором в случае обнаружения его повреждения.

При проведении поверки должны соблюдаться следующие условия окружающей среды:

• - температура воздуха (23 ±5) °C;

• - относительная влажность воздуха от 30 до 70 %;

• - атмосферное давление от 84 до 106.7 kPa.

• 6 ВНЕШНИЙ ОСМОТР И ПОДГОТОВКА К ПОВЕРКЕ

• 6.1.1 При проведении внешнего осмотра проверяются:

• - чистота и исправность разъемов, отсутствие механических повреждений корпуса и ослабления крепления элементов анализатора;

• - сохранность органов управления, четкость фиксации их положений;

• - правильность маркировки и комплектность анализатора.

• 6.1.2 При наличии дефектов или повреждений, препятствующих нормальной эксплуатации поверяемого анализатора, его направляют в сервисный центр для ремонта.

• 6.2.1 Перед началом работы следует изучить руководство по эксплуатации анализатора, а также руководства по эксплуатации применяемых средств поверки.

• 6.2.3 Подсоединить компьютер и средства поверки к сети электропитания 220 V; 50 Hz. Включить питание компьютера и средств поверки.

• 6.2.4 Если на компьютер не установлена программа SignalVu-PC, следует ее установить, как указано в руководстве по эксплуатации анализатора.

• 6.2.5 Соединить кабелем USB соответствующий разъем анализатора с разъемом USB компьютера. При этом светодиод на анализаторе сначала будет красного цвета, а затем будет гореть зеленым цветом.

Убедиться в том. что на дисплее отображается статус программы SignalVu-PC (в левой стороне). Если имеется сообщение “Unaligned data", его не следует считать ошибкой.

• 6.2.6 Перед началом выполнения операций средства поверки и анализатор должны быть выдержаны во включенном состоянии в соответствии с указаниями руководств по эксплуатации. Минимальное время прогрева анализатора 30 min.

• 7.1.1 Операции поверки 7.3 - 7.9 можно выполнять в любой последовательности, но сначала необходимо выполнить операцию 7.2.

• 7.1.2 В процессе выполнения операций результаты заносятся в протокол поверки.

Полученные результаты должны укладываться в пределы допускаемых значений, которые указаны в таблицах настоящего раздела документа.

При получении отрицательных результатов по какой-либо операции необходимо повторить операцию. При повторном отрицательном результате анализатор следует направить в сервисный центр для проведения регулировки или ремонта.

• 7.2.1 Войти в меню Help, About Tektronix Real Time Spectrum Analyzer.

На панели программы должны отобразиться идентификационные данные анализатора и установленного программного обеспечения:

Device Type. Device Serial Number. SignalVu-PC Version, Firmware Version

Записать в таблицу 7.2 результаты идентификации.

Выйти из меню клавишей Close.

• 7.2.2 После прогрева анализатора в течение не менее 30 min выполнить заводскую установку и автоподстройку, для чего:

• - выбрать в меню программы Presets > Main

• - выбрать в меню программы Tools > Alignments > Align Now

Процесс авто подстройки занимает несколько секунд, по его завершению не должно появиться сообщений об ошибках.

Записать в таблицу 7.2 результат автоподстройки.

Таблица 7.2 - Опробование и идентификация

• 7.3.1 Присоединить к входному разъему анализатора “RF In” согласованную нагрузку N(m) 50 О.

• 7.3.2 Сделать на анализаторе установки:

Setup > Settings > Traces > Detection > Avg (VRMS)

Function > Avg (of logs), Count 100

Settings > BW > Filter Shape > Flat-top

Setup > Amplitude > Internal Settings > Auto (uncheck) > 0. Attenuation 0 dB

Setup > Amplitude > Internal Preamp. Preamp ON

Reference Level -80 dBm

Center Frequency 500 kHz; Span 100 kHz; RBW 100 Hz

• 7.3.2 Установить маркерную функцию измерения шумов:

Markers > Define Markers > Readouts > Power

Markers > Add

Markers > Peak

• 7.3.3 После завершения усреднений поместить маркер вблизи среднего уровня шумовой дорожки, не обращая внимание на возможные случайные выбросы.

Записать отсчет маркера в столбец 2 таблицы 7.3.

• 7.3.4 Выполнить операцию для остальных значений частоты, указанных в столбце 1 таблицы 7.3. Для анализатора RSA513A закончить измерения на частоте 13.5 GHz.

• 7.3.5 Отсоединить согласованную нагрузку от анализатора.

Таблица 7.3 - Усредненный уровень собственных шумов

• 7.4.1 Выполнить заводскую установку и автоподстройку анализатора, для чего:

• - выбрать в меню программы Presets > Main

• - выбрать в меню программы Alignments > Align Now

• 7.4.2 Выполнить соединения оборудования:

• - соединить кабелем BNC(m,m) выход “10 MHz'' стандарта частоты с разъемом “10 MHz In" генератора СВЧ;

• - соединить кабелем N(m.m) выход “RF Out" генератора СВЧ с входным разъемом “RF In" поверяемого анализатора.

• 7.4.3 Установить на генераторе СВЧ уровень 0 dBm, частоту 1 GHz.

Активировать выход генератора.

• 7.4.4 Установить на анализаторе:

Reference Level +10 dBm

Center Frequency 1 GHz; Span 30 kHz

Markers > Peak

• 7.4.5 Записать отсчет маркера анализатора в столбец 2 таблицы 7.4.

• 7.4.6 Отключить выход генератора СВЧ.

1А.1 Для периодической поверки рассчитать пределы допускаемых значений в столбцах 1 и 3 таблицы 7.4 по следующим данным:

F0 = 1 GHz; AF = (2 + N) kHz; N - количество лет после выпуска анализатора из производства или подстройки опорного генератора (округленное до целого числа в большую сторону).

Таблица 7.4 - Погрешность измерения частоты

• 7.5.1 Выполнить заводскую установку и автоподстройку анализатора, для чего:

• - выбрать в меню программы Presets > Main

• - выбрать в меню программы Alignments > Align Now

• 7.5.2 Выполнить соединения оборудования:

• - соединить кабелем BNC(m,m) выход “Ref Out” генератора СВЧ с разъемом “Ref In” поверяемого анализатора;

• - соединить кабелем N(m,m) выход “RF Out” генератора СВЧ с входным разъемом "RF In" поверяемого анализатора.

• 7.5.3 Установить на анализаторе режим внешней синхронизации:

Setup > Acquire > Frequency Reference. External (10 MHz)

Процесс перехода на внешнюю синхронизацию займет несколько секунд.

Убедиться в том. что на панели индицируется статус Ref: Ext.

• 7.5.4 Установить на генераторе СВЧ уровень 0 dBm, частоту 1 GHz.

Активировать выход генератора.

• 7.5.5 Сделать установки на анализаторе:

Setup > Settings > Traces > Detection: +PEAK

Function > Avg (of logs), Count 20

Reference Level +10 dBm

Center Frequency 1 GHz

• 7.5.6 Установить полосу обзора, полосу пропускания и полосу видео:

Setup > Settings > Span 40 kHz: RBW 1 kHz, VBW 10 Hz

• 7.5.7 Установить маркеры:

Markers > Define Markers > Markers >Peak

Marker Properties > Readouts > Delta > dBc/Hz (установить флажок)

Markers > Add

• 7.5.8 Переместить маркер AMI на 10 kHz от центра вправо (значение отстройки АМ1 индицируется в правом верхнем углу).

• 7.5.9 После завершения усреднений записать отсчет уровня дельта-маркера АМ1 в столбец 4 таблицы 7.5.

Отключить маркеры:

Markers > All off

• 7.5.10 Выполнить действия по пунктам 7.5.6 - 7.5.9, устанавливая значения полосы обзора (Span), полосы пропускания (RBW), полосы видео (VBW) и отстройки AF, как указано в столбцах 1,2, 3 таблицы 7.5.

• 7.5.11 Отключить выход генератора сигналов СВЧ.

Таблица 7.5 - Уровень фазовых шумов

• 7.6.1 Выполнить заводскую установку и автоподстройку анализатора, для чего:

• - выбрать в меню программы Presets > Main

• - выбрать в меню программы Tools > Alignments > Align Now

• 7.6.2 Используя адаптер BNC(f)-N(m), соединить кабелем BNC(m,m) выходной разъем “BNC+” генератора сигналов НЧ с входным разъемом “RF In” поверяемого анализатора.

• 7.6.3 Установить на генераторе сигналов НЧ режим синусоидального напряжения на нагрузку 50 Q, уровень -20 dBm, частоту⁷ 10 kHz.

Активировать выход генератора сигналов НЧ.

• 7.6.4 Сделать установки на анализаторе:

Reference Level -15 dBm

Setup > Settings > Traces > Detection > +PEAK

Function > Avg (Vrms), Count 10

Settings > BW > Filter Shape > Flat-top

Setup > Amplitude > Internal Settings > Auto (uncheck) > 0, Attenuation 10 dB

Setup > Amplitude > Internal Preamp OFF

Center Frequency 10 kHz; Span 10 kHz; RBW 100 Hz

Markers > Peak

• 7.6.5 Записать отсчет маркера анализатора в столбец 2 таблицы 7.6 для частоты 10 kHz.

• 7.6.6 Установить на генераторе сигналов НЧ уровень -20 dBm, частоту 100 kHz.

• 7.6.7 Ввести на анализаторе:

Center Frequency 100 kHz; Span 100 kHz; RBW 1 kHz

Markers > Peak

• 7.6.8 Записать отсчет маркера анализатора в столбец 2 таблицы 7.6 для частоты 100 kHz.

• 7.6.9 Отключить выход генератора сигналов НЧ.

• 7.6.10 Отсоединить кабель с адаптером от поверяемого анализатора.

• 7.6.11 Подготовить к работе ваттметр СВЧ проходящей мощности, выполнить установку нуля ваттметра, ввести количество усреднений 128.

• 7.6.12 Выполнить соединения поверяемого анализатора с генератором сигналов СВЧ и ваттметром проходящей мощности СВЧ:

• - соединить кабелем BNC(m.m) выход “10 MHz Ref Out" генератора сигналов СВЧ с разъемом “Ref In" поверяемого анализатора;

• - присоединить входной разъем кабеля СВЧ ваттметра проходящей мощности к выходу генератора СВЧ через аттенюатор 3 dB (для улучшения согласования);

• - присоединить выходной разъем преобразователя мощности ваттметра к входу “RF In” поверяемого анализатора.

• 7.6.13 Установить на генераторе СВЧ уровень -10 dBm, частоту 10 MHz. Активировать выход генератора.

• 7.6.14 Установить на анализаторе:

Setup > Acquire > Frequency Reference, External (10 MHz)

Процесс перехода на внешнюю синхронизацию займет несколько секунд.

Убедиться в том, что на панели индицируется статус Ref: Ext.

Reference Level -15 dBm

Center Frequency 10 MHz; Span 1 MHz; RBW 10 kHz

• 7.6.15 Подстроить уровень генератора СВЧ так, чтобы отсчет на ваттметре на данной частоте был равен -(20.00 ±0.02) dBm.

• 7.6.16 Поместить маркер анализатора на пик сигнала (Markers > Peak).

Записать отсчет маркера анализатора в соответствующую строку столбца 2 таблицы 7.6.

Таблица 7.6 - Погрешность измерения мощности

• 7.6.17 Ввести на анализаторе:

Center Frequency 100 MHz; Span 10 MHz; RBW 100 kHz

• 7.6.18 Устанавливать частоту на генераторе СВЧ и соответствующую центральную частоту на анализаторе, как указано в столбце 1 таблицы 7.6.

Подстраивать уровень генератора СВЧ так, чтобы отсчет на ваттметре на данной частоте был равен -20.00 dBm.

Помещать маркер анализатора на пик сигнала (Markers > Peak).

Записывать отсчет маркера анализатора в соответствующую строку столбца 2 таблицы 7.6. Для модификации RSA513A закончить измерения на частоте 13.49 GHz

• 7.6.19 Отключить выход генератора сигналов СВЧ.

• 7.6.20 Выполнить действия по пунктам 7.6.13 - 7.6.19 для режима с предварительным усилителехМ (первое значение частоты 10 MHz), при этом следует в пункте 7.6.4 ввести Setup > Amplitude > Internal Preamp ON.

• 7.7.1 Выполнить заводскую установку и подстройку анализатора:

• - выбрать в меню программы Presets > Main

• - выбрать в меню программы Tools > Alignments > Align Now

• 7.7.2 Подготовить к работе ваттметр СВЧ проходящей мощности, выполнить установку нуля ваттметра, ввести количество усреднений 128.

• 7.7.3 Выполнить соединения поверяемого анализатора с генератором сигналов СВЧ и ваттметром проходящей мощности СВЧ:

• - соединить кабелем BNC(m,m) выход "10 MHz Ref Out” генератора сигналов СВЧ с разъемом “Ref In” поверяемого анализатора;

• - присоединить входной разъем кабеля СВЧ ваттметра проходящей мощности к выходу генератора СВЧ;

• - присоединить выходной разъем преобразователя мощности ваттметра к входу “RF In поверяемого анализатора.

• 7.7.4 Сделать установки на анализаторе:

Setup > Acquire > Frequency Reference, External (10 MHz)

Процесс перехода на внешнюю синхронизацию займет несколько секунд.

Убедиться в том. что на панели индицируется статус Ref: Ext.

Setup > Settings > Traces > Detection > +PEAK.

Function > Avg (Vrms). Count 10

Settings > BW > Filter Shape > Flat-top

Reference Level +10 dBm

Setup > Amplitude > Internal Settings > Auto (uncheck) > 0, Attenuation 10 dB

Center Frequency 30 MHz; Span 42 MHz; RBW Auto (300 kHz)

Markers > Define Markers > Peak

• 7.7.5 Установить на генераторе СВЧ уровень +7 dBm, частоту 30 MHz.

Активировать выход генератора.

• 7.7.6 Подстроить уровень генератора СВЧ так, чтобы отсчет маркера на данной частоте был равен (0.00 ±0.03) dBm.

Зафиксировать отсчет уровня мощности Pref на ваттметре, он будет использоваться как опорный уровень.

• 7.7.7 Устанавливать на генераторе значения частоты, указанные в столбце 1 таблицы 7.7. Не менять центральную частоту на анализаторе.

Подстраивать уровень генератора так, чтобы отсчет ваттметра на данной частоте был равен опорному уровню Pref, зафиксированному в пункте 7.7.6.

Помещать маркер анализатора на пик сигнала и записывать отсчеты маркера в столбец 2 таблицы 7.7 для данной центральной частоты.

• 7.7.8 Установить центральную частоту Center Frequency на анализаторе и частоту на генераторе СВЧ равной 1000 MHz.

• 7.7.9 Выполнить действия по пунктам 7.7.6, 7.7.7 для данной центральной частоты.

• 7.7.10 Установить центральную частоту Center Frequency на анализаторе и частоту на генераторе СВЧ равной 5750 MHz.

• 7.7.11 Выполнить действия по пунктам 7.7.6 - 7.7.7 для данной центральной частоты.

• 7.7.12 Отключить выход генератора сигналов СВЧ.

Таблица 7.7 - Неравномерность АЧХ в полосе частот анализа в реальном времени

• 7.8.1 Выполнить заводскую установку и подстройку анализатора:

• - выбрать в меню программы Presets > Main

• - выбрать в меню программы Tools > Alignments > Align Now

• 7.8.2 Выполнить соединения двух генераторов сигналов СВЧ, делителя мощности и поверяемого анализатора:

• - соединить кабелем BNC(m.m) выход “10 MHz Ref Out” первого генератора сигналов СВЧ с входом “10 MHz Ref In” второго генератора;

• - соединить кабелем BNC(m.m) выход “10 MHz Ref Out” второго генератора сигналов СВЧ с разъемом “Refin” поверяемого анализатора:

• - используя адаптер N(m)-N(m), присоединить входное плечо делителя мощности непосредственно к входу “RF In” анализатора;

• - соединить кабелем N(m.m) выход “RF Out” первого генератора СВЧ с одним из выходных плеч делителя мощности;

• - соединить кабелем N(m,m) выход “RF Out” второго генератора СВЧ с другим выходным плечом делителя мощности.

• 7.8.3 Сделать установки на анализаторе:

Setup > Acquire > Frequency Reference, External (10 MHz)

Процесс перехода на внешнюю синхронизацию займет несколько секунд.

Убедиться в том, что на панели индицируется статус Ref: Ext.

Setup > Settings > Traces > Detection > +PEAK

Function > Avg (Vrms), Count 10

Settings > BW > Filter Shape > Flat-top

Setup > Settings > Amplitude > Internal Settings > Auto (uncheck) > 0. Attenuation 0 dB

Reference Level -20 dBm

Center Frequency 2.13 GHz; Span 10 MHz: RBW 1 kHz

Markers > Peak

• 7.8.4 Установить на первом генераторе СВЧ уровень -20 dBm, частоту 2.129 GHz. Активировать выход генератора СВЧ.

• 7.8.5 Установить на втором генераторе СВЧ уровень -20 dBm, частоту 2.131 GHz. Активировать выход генератора СВЧ.

• 7.8.6 Поместить маркер анализатора на пик сигнала первого генератора частотой

2.129 GHz.

Подстроить уровень на первом генераторе СВЧ так, чтобы отсчет маркера на анализаторе был равен (-25.0 ±0.1) dBm.

• 7.8.7 Поместить маркер анализатора на пик сигнала второго генератора частотой

2.131 GHz.

Подстроить уровень на втором генераторе СВЧ так, чтобы отсчет маркера на анализаторе был равен (-25.0 ±0.1) dBm.

• 7.8.8 Поместить маркер анализатора на пик большего из двух сигналов интермодуляции (частотой 2.127 GHz или 2.133 GHz).

Вычислить значение уровня интермодуляции как Pirn = Pm + 25 dBm и записать это значение в столбец 2 таблицы 7.8.

• 7.8.9 Отключить выходы генераторов СВЧ.

• 7.8.10 Отсоединить кабели и адаптеры от анализатора.

Таблица 7.8 - Уровень интермодуляционных искажений 3-го порядка

• 7.9.1 Выполнить заводскую установку и подстройку анализатора:

• - выбрать в меню программы Presets > Main

• - выбрать в меню программы Tools > Alignments > Align Now

• 7.9.2 Подготовить к работе ваттметр СВЧ поглощаемой мощности, выполнить установку нуля ваттметра, ввести количество усреднений 128.

• 7.9.3 Присоединить разъем преобразователя мощности ваттметра СВЧ к выходу ‘*RF Out" поверяемого анализатора.

• 7.9.4 Войти на анализаторе в меню следящего генератора:

Setup > Displays > Tracking Generator

• 7.9.5 Выполнить установки на следящем генераторе анализатора:

Setup > Settings

Center Freq 10 MHz

Span 1 MHz

Track Gen tab > Output Power Level -5 dBm

• 7.9.6 Записать отсчет ваттметра СВЧ на частоте 10 MHz в столбец 2 таблицы 7.9.

• 7.9.7 Устанавливать на следящем генераторе анализатора следующие значения частоты Center Freq, указанные в столбце 1 таблицы 7.9.

Записывать отсчеты ваттметра СВЧ на соответствующих частотах в столбец 2 таблицы 7.9.

7.9.8 Отсоединить преобразователь мощности ваттметра от поверяемого анализатора.

ПОВЕРКА ЗАВЕРШЕНА

• 8 ОФОРМЛЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ПОВЕРКИ

При выполнении операций поверки оформляется протокол в произвольной форме.

При положительных результатах поверки выдается свидетельство о поверке и наносится знак поверки в соответствии с Приказом Минпромторга России № 1815 от 02.07.2015 г.

При отрицательных результатах поверки, выявленных при внешнем осмотре, опробовании или выполнении операций поверки, выдается извещение о непригодности в соответствии с Приказом Минпромторга России № 1815 от 02.07.2015 г.

RSA518A/Mn-2OI9

Методика поверки. 25.06.2019

стр. 14 из 14