Методика поверки «Генераторы сигналов Agilent N5183A фирмы «Agilent Technologies», Малайзия» (Код не указан!)

Начал

Д С.И. Донченко ц

н

fJl_____2009 г.

//

ИНСТРУКЦИЯ

Генераторы сигналов Agilent N5183А фирмы «Agilent Technologies», Малайзия

Методика поверки

г. Мытищи 2009 г.

• 1.1 Настоящая методика распространяется на генераторы сигналов Agilent N5183А (далее - генераторы) фирмы «Agilent Technologies», Малайзия, и устанавливает порядок и объем их первичной и периодической поверки.

• 1.2 Межповерочный интервал - 2 года.

2.1 При поверке выполняют операции, представленные в таблице 1. Таблица 1

3 СРЕДСТВА ПОВЕРКИ

• 3.1 При проведении поверки используют средства измерений и вспомогательное оборудование, представленное в таблице 2.

Таблица 2

Эталонные СИ, испытательное оборудование и вспомогательная аппаратура

______________________________________2______________________________ Вольтметр переменного тока ВЗ-63 (диапазон измерений напряжения переменного тока от 0,01 до 100 В, диапазон измерений частоты от 10 Гц до 1500 МГц, пределы допускаемой относительной погрешности измерений напряжения ± (0,2 + 0,008((Un/Us) -  1) % для диапазона от 0,01 до 10 В и

± (0,2 + 0,001 ((Un/Ux) - 1) % для диапазона от 10 до 100 В, где Un - верхний предел поддиапазона, В, Ux - измеряемое напряжение, В).

Ваттметр поглощаемой мощности МЗ-22А (диапазон частот от 1 до 53,6 ГГц, диапазон измерений мощности от ПО'® до Г10'^ Вт, пределы допускаемой относительной погрешности измерений мощности ± 6 %).

Установка для измерения ослаблений и фазового сдвига образцовая ДК1-16 (диапазон измеряемых частот от МО"* до 17,85 ГГц, диапазон измерений ослабления от о до 140 дБ в диапазоне частот до 8,2 ГГц, от 0 до 120 дБ в диапазоне частот от 8,2 до 17,85 ГГц, пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений ослабления ±0,16 дБ).

Анализатор источников сигналов R&S FSUP50 (диапазон измеряемых частот от 100 до 5,0-10*° Гц, динамический диапазон измерений уровня сигнала 98 дБ, пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений уровня сигнала ± 1,0 дБ).

Генератор сигналов низкочастотный ГЗ-118 (диапазон частот от 10 Гц до 200 кГц, пределы допускаемой относительной погрешности установки частоты: в диапазоне частот от 10 до 20 Гц и от 100 до 200 кГц ± 0,05 %; от 20 до 100 Гц ± 0,01 %; от 200 Гц до 10 кГц ± 0,0015 %; от 100 до 200 Гц и от 10 до 20 кГц ± 0,005 %, от 20 до 100 кГц ± 0,02 %).________________________________________

Частотомер электронно-счетный 43-66 (диапазон частот от 10 Гц до 37,5 ГГц, пределы допускаемой относительной погрешности измерений частоты ± 5-10'^). Стандарт частоты и времени рубидиевый 41-1016 (номинальное значение частоты 5 и 10 МГц, пределы допускаемой относительной погрешности установки частоты ± 1,4-10'^^).

Компаратор частотный 47-39 (частота: 1, 5, 10 МГц, нестабильность частоты: 10'’° за 0,1 с, 2-1О''2 за 1 с, ЗЧО'^^ за 10 с).

Стандарт частоты и времени рубидиевый 41-1016.__________________________

Вольтметр переменного тока ВЗ-63.

Ваттметр поглощаемой мощности МЗ-22А.

Установка для измерения ослаблений и фазового сдвига образцовая ДК1-16. Анализатор источников сигналов R&S FSUP50.

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

• 3.3 Применяемые средства поверки должны быть исправны, поверены и иметь действующие свидетельства о поверке (отметки в формулярах или паспортах).

• 4.1 К проведению поверки генератора допускаются лица, имеющие вьющее или среднее специальное образование, квалификационную группу по электробезопасности не ниже 4 с напряжением до 1000 В, прощедщие инструктаж по технике безопасности при работе с электронным измерительно-испытательным оборудованием, и опыт практической работы.

• 5.1 При проведении поверки должны быть соблюдены требования безопасности, предусмотренные «Правилами технической эксплуатации электроустановок потребителей», «Правилами техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей», а также изложенные в руководстве по эксплуатации на приборы, в технической документации на применяемые при поверке рабочие эталоны и вспомогательное оборудование.

• 6.1 Поверку проводить при следующих условиях:

• - температура окружающего воздуха, °C

  23 ±5;

  65 ± 15;

  100 ±4 (750 ±30);

  220 ± 4,4;

  50 ±0,5.

• - относительная влажность воздуха, %

• - атмосферное давление, кПа (мм рт. ст.)

• - параметры питания от сети переменного тока:

• - напряжение, В

• - частота, Гц

• 7.1 Перед проведением поверки необходимо выполнить следующие подготовительные работы;

• - выдержать приборы в условиях, указанных в п. 6.1, в течение 1 ч;

• - выполнить операции, оговоренные в руководстве по эксплуатации (РЭ) на поверяемый генератор по его подготовке к поверке;

• - выполнить операции, оговоренные в технической документации на применяемые средства поверки по их подготовке к измерениям;

• - осуществить предварительный прогрев приборов для установления их рабочего режима.

• 8.1 Внешний осмотр

  • 8.1.1 При внешнем осмотре проверить:

• - наличие товарного знака фирмы-изготовителя, серийного номера, года изготовления;

• - соответствие комплектности требованиям нормативно-технической документации на конкретную модификацию;

• - состояние лакокрасочного покрытия;

• - чистоту гнезд, разъемов, клемм;

• - отсутствие механических, электрических, химических и тепловых повреждений.

• - комплектность генератора должна соответствовать технической документации фирмы «Agilent Technologies, Inc.», США (ТД).

• 8.1.2 Результаты внешнего осмотра считать положительными, если выполняются все перечисленные требования.

• 8.2 Опробование

  • 8.2.1 Включить генератор и прогреть в течение 30 мин.

  • 8.2.2 При включении генератора и в течении работы проводится самопроверка. Проверяется содержимое ПЗУ и состояние батареи «энергонезависимой» памяти ОЗУ. Важнейшие функции генератора автоматически контролируются во время его работы. В случае обнаружения ошибки в строке состояния отображается сообщение «ERR», подробную информацию можно получить, нажав клавишу «ERROR». После нажатия клавиши на экран будет выведено описание ошибки. При необходимости внутренние контрольные точки могут быть опрошены с помощью оператора, полученные результаты будут отображены на табло генератора.

  • 8.2.3 Результаты опробования считать положительными, если после самотестирования генератора в строке состояния не отображается сообщение «ERR».

• 8.3 Определение метрологических характеристик

  • 8.3.1  Определение диапазона рабочих частот

    • 8.3.1.1 Определение диапазона рабочих частот генератора провести при измерениях метрологических характеристик (MX).

    • 8.3.1.2 Результаты поверки считать положительными, если диапазон рабочих частот; от 0,1 до 20000 МГц (опция 520), от 0,1 до 32000 МГц (опция 532), от 0,1 до 40000 МГц (опция 540).

  • 8.3.2 Определение частоты и относительной погрешности установки частоты опорного кварцевого генератора

Определение частоты опорного кварцевого генератора выполнить в следующей последовательности:

• 8.3.2.1 Подготовить к работе стандарт частоты и времени рубидиевый 41-1016 (далее -стандарт 41-1016).

• 8.3.2.2 Подготовить к работе частотомер электронно-счетный 43-66 (далее - частотомер 43-66).

• 8.3.2.3 Соединить выход «5 МГц» стандарта 41-1016 с входом синхронизации «5 Ml ц» частотомера 43-66.

8 3.2.4 Соединить частотомер 43-66 с выходным разъемом опорного кварцевого генератора «10 МГц» на задней панели генератора.

• 8.3.2.5 Выполнить измерения частоты опорного генератора, зафиксировав показания частотомера.

• 8.3.2.6 Определить относительную погрешность установки частоты опорного генератора по формуле (1);

(1)

где - показания частотомера, МГц.

• 8.3.2.7 Результаты поверки считать положительными, если значения относительной погрешности установки частоты (на частоте опорного кварцевого генератора 10 МГц) находятся в пределах ± 2, Г10'*’.

• 8.3.3 Определение нестабильности частоты

  • 8.3.3.1 Определение нестабильности частоты сигнала генератора провести методом измерений частоты в течении 15 мин после прогрева.

Соединить выход «5 МГц» стандарта 41-1016 с входом синхронизации «5 МГц» компаратора частотного 47-39.

Соединить вход компаратора частотного 47-39 с выходным разъемом испытываемого генератора на передней панели.

Фиксацию результатов измерений провести через каждые 3 мин. Измерения провести на крайних точках диапазона.

• 8.3.3.2 Нестабильность частоты определить, как отношение наибольшей разности значений частот за любой интервал времени, к значению частоты, измеренной в начале 15-ти минутного интервала. Значение нестабильности частоты определить по формуле (2):

  5f=

  f -f .

  max min f

  ■^0

  (2)

где

finaxs fniin ~ наибольшее и наименьшее значения частоты за 15-тиминутный интервал времени, МГц;

fo - значение частоты, измеренное в начале 15-тиминутного интервала, МГц.

• 8.3.3.3 Результаты поверки считать положительными, если нестабильность частоты за любые 15 мин находится в пределах ± 2,1-10'^.

8.3.4 Определение диапазона и абсолютной погрешности установки уровня выходно! мощности

• 8.3.4.1 Определение диапазона установки уровня выходной мощности провести с ис пользованием следующих средств измерений:

- в диапазоне частот основного сигнала генератора от 250 кГц до 1 ГГц - вольтметро! переменного тока ВЗ-63;

- в диапазоне частот основного сигнала генератора свыше 1 до 37,5 ГГц - ваттметре поглощаемой мощности МЗ-22А (с термисторными преобразователями М5-30 М5-31 М5-3', М5-42, М5-43, М5-44, М5-45);

• 8.3.4.3 Результаты поверки считать положительными, если диапазон установки уровня выходной мощности (в диапазоне частот, Гц), дБм:

  от минус 20 до 11; ..от минус 20 до 7;

• - от 1-10' до 2,5-10’........

• - свыше 2,5-1 о' до 4,0-10*°

и значения абсолютной погрешности установки уровня выходной мощности (в диапазоне частот, Гц) находятся в пределах, дБ:

• - при уровнях выходного сигнала от минус 20 до минус 10 дБм:

  + 1 4-

  + 1 3-

-от 2,5-10-'до 2,0-10®..........................................

• - свыше 2,0-10^ до 4,0-10*°..................................

• - при уровнях выходного сигнала более мину-с 10 дБм:

  + 0,6;

  + 0,9.

-от2,5-10-'до 2,0-10^.........................................

• - свыше 2,0-10® до 4,0-10*°................................

8.3.5 Определение уровня фазовых шумов при отстройке от несущей основного сигнала на 20 кГц

• 8.3.5.1 Уровень фазовых шумов генератора проверить анализатором источников сигналов R&S FSUP50 (далее - анализатор R&S FSUP50) с функцией измерений фазовых шумов при отстройке от несущей выходного сигнала на 20 кГц. На генераторе установрггь значение уровня выходной мощности о дБм. Провести измерения уровня фазовых шумов генератора при отстройке от основного сигнала на 20 кГц в диапазоне частот от 0,5 до 40 ГГц с шагом перестройки 2 ГГц.

• 8.3.5.2 Результаты поверки считать положительными, если уровень фазовых шумов при отстройке от несущей основного сигнала на 20 кГц (в диапазоне частот, Гц), дБ/Гц, не более:

  -от2,5-10-'до 2,5-10®.......

  • - свыше 2,5-10® до 3,75-10®

  • - свыше 3,75-10® до 7,5-10®

  • - свыше 7,5-10® до 1,5-10® .

  • - свыше 1,5-10^ до 3,0-10® .

  • - свыше 3,0-10® до 6,0-10^ .

  • - свыше 6,0-10® до 1,2-10*°

  • - свыше 1,2-10*° до 2,4-10*^

  • - свыше 2,4-10*° до 4,0-10*'

минус 113; минус 125; минус 119; минус 113; минус 107; минус 101; ..минус 95; .минус 89; .минус 83.

8.3.6 Определение диапазона установки коэффициента AM при работе от внутреннего и внешнего источников модуляции

• 8.3.6.1 Для определения диапазона установки коэффициента AM при работе от внутреннего источника модуляции к генератору подключить измеритель модуляции СКЗ-45 в соответствии с рисунком 2 (без генератора сигналов низкочастотного ГЗ-118). На генераторе установить режим «АМ» сигнала со следующими параметрами: частота внутреннего модулирующего источника 1 кГц, уровень выходной мощности основного сигнала минус 4 дБм.

На измерителе модуляции СКЗ-45 установить режим измерений «АМ» и полосу НЧ от 0,02 до 20 кГц. Измерения диапазона установки коэффициента АМ провести на частотах основного сигнала 0,25; 10; 50; 100; 300; 500 МГц. Коэффициент амплитудной модуляции изменять от о до 90 % с шагом 0,1 и 10. Зафиксировать пиковые значения Мв и Мн коэффициента АМ.

Рисунок 2

• 8.3.6.2 Для определения диапазона установки коэффициента AM при работе от внешнего источника модуляции собрать схему в соответствии с рисунком 2. К входу генератора «Ext АМ» подключить в качестве внешнего модулирующего источника генератор сигналов низкочастотный ГЗ-118 с установленными параметрами модулирующего напряжения 1 В и частотой 1 кГц. На генераторе N5183 А установить режим «качания АМ сигнала» от внешнего источника модуляции с уровнем мощности модулируемого сигнала минус 4 дБм. Измерения АМ сигнала генератора провести на частоте основного сигнала 999 МГц. Коэффициент амплитудной модуляции установить 30 %. Фиксировать пиковые значения Мв и Мн, измеренные значения коэффициента АМ.

• 8.3.6.3 Результаты поверки считать положительными, если диапазон установки коэффициента АМ при работе от внутреннего и внешнего источников модуляции от 0 до 90 %.

• 8.3.7 Определение абсолютной погрешности установки коэффициента АМ при работе от внутреннего и внешнего источников модуляции

• 8.3.7.1 По результатам определения диапазона установки коэффициента АМ (п. 8.3.6) определить абсолютную погрешность (АМ) установки коэффициента АМ по формуле (7):

(7)

где Муст - установленное значение коэффициента АМ;

Мв и Мн - измеренные значения коэффициента АМ («+» и «-» по измерителю модуляции СКЗ-45).

• 8.3.7.2 Результаты поверки считать положительными, если значения абсолютной погрешности установки коэффициента АМ находятся в пределах ± 4 %.

• 8.3.8 Определение максимальной девиации частоты в режиме ЧМ при работе от внутреннего и внешнего источников модуляции

• 8.3.8.1 Определение максимальной девиации частоты провести анализатором R&S FSUP50.

• 8.3.8.2 С помощью клавиатуры и валкодера на генераторе установить режим «ЧМ» с частотой внутреннего модулирующего генератора 1 кГц, уровнем выходной мощности основного сигнала 0 дБм.

• 8.3.8.3 Определение девиации частоты в режиме «ЧМ» провести на частотах основного сигнала 1; 50; 200; 500 МГц и от 1 до 40 ГГц с шагом 5 ГГц. Значения девиации частоты установить максимальными для каждой из указанных частотных точек. Фиксировать пиковые значения 1Г<; И Ч’„.

За измеренную величину девиации принимать половину ширины спектра наблюдаемого ЧМ сигнала.

Маркером «М» отсчитать ширину спектра от несущей до крайних значений боковых

частот ЧМ сигнала. Фиксировать показания маркера «М» на анализаторе R&S FSUP50.

8.3.8.4 К входу проверяемого генератора подключить генератор сигналов низкочастотный ГЗ-118 с установленными параметрами модулирующего напряжения 1 В и частотой 1 кГц. На проверяемом генераторе установить режим «качания ЧМ сигнала» от внешнего источника модуляции «FrequncyMod\Ext» с уровнем мощности модулируемого сигнала 0 дБм. Измерения ЧМ сигнала генератора провести на частотах от 1 до 40 ГГц с шагом 5 ГГц. Установить максимальные значения девиации частоты.

8.3.8.6 Результаты поверки считать положительными, если максимальные значения девиации частоты в режиме ЧМ при работе от внутреннего и внешнего источников модуляции (в диапазоне частот, Гц), МГц:

-от2,5-10^ до 2,5-10®

• - свыше

• - свыше

  1,5-10^ .. 3,0-10® .. 6,0-10® .. l,2-10‘° . >2,4-10’° , /I n. 1 nlO

• - свыше

• - свыше

• - свыше

• - свыше

• - свыше

• - свыше

• 8.3.9 Определение относительной погрешности установки девиации частоты в режиме ЧМ при работе от внутреннего и внешнего источников модуляции

• 8.3.9.1 По результатам определения максимальных значений установки девиации частоты (п. 8.3.8) определить относительную погрешность установки Aw по формуле (8):

Н' - W

Jh. =    ---— ■ 100 % ,

где н’, с,н - установленное значение девиации (кГц, МГц);

- измеренное значение девиации (кГц, МГц).

• 8.3.9.2 Результаты поверки считать положительными, если значения относительной погрешности установки девиации частоты находятся в пределах ± 2,0 %.

• 8.3.10 Определение максимальной фазовой девиации при работе от внутреннего и внешнего источников модуляции

• 8.3.10.1 Определение максимальной фазовой девиации провести на частотах основного сигнала 10; 50; 200; 500 МГц и от 1 до 40 ГГц с шагом 5 ГГц. На поверяемом генераторе установить режим «качания ФМ сигнала» от внутреннего источника модуляции с параметрами: «Menu\Mod\PhaseMod», уровень мощности модулируемого сигнала 0 дБм. Установить максимальную девиацию фазы для каждой частоты и провести измерения их значений анализатором R&S FSUP50.

• 8.3.10.2 Установить режим «ФМ» от внешнего источника модуляции. На вход «ГМ» генератора подать внешний модулирующий сигнал частотой 1 кГц от генератора сигналов низкочастотного ГЗ-118. На поверяемом генераторе установить режим «качания ЧМ сигнала» от внешнего источника модуляции «PhaseMod\Ext» с уровнем мощности модулируемого сигнала о дБм. Измерения девиации фазы провести на частотах от 1 до 40 ГГц с шагом 5 ГГц.

• 8.3.10.3 Результаты поверки считать положительными, если значения фазовой девиации при работе от внутреннего и внешнего источников модуляции (в полосе пропускания, Гц), радиан, не менее:

-от2,5-10-' ;ю 2.5-10"........

• - свыше 2,5-10^ до 3,75-10^

• - свыше 3,75-10^ до 7,5-10^

• - свыше 7,5-10^ до 1,5-10® ..

• - свыше 1,5-10® до 3,0-10® ..

• - свыше 3,0-10^ до 6,0-10^ ..

• - свыше 6,0-10® до 1,2-10^° .

• - свыше 1,2-10^° до 2,4-10’°

• - свыше 2,4-10*® до 4,0-10*®

• 8.3.11 Определение основных параметров импульсного сигнала в режиме импульсной модуляции

• 8.3.11.1 Определение параметров сигнала в режиме «ИМ» от внешнего источника, установки динамического диапазона, длительности фронта и среза импульса проводить установкой измерительной К2-75 на частотах модулируемого сигнала 500; 900; 1000 МГц (свыше 1 ГГц, для проведения корректных измерений требуется импульсный детектор). На генераторе выполнить следуюшие установки: «Select Modulation\Pulse\Source\Ext, Polarity»; «Normal, External impedanse: 50 fi»; уровень мощности модулируемого сигнала минус 2 дБм. Частота запуска, подаваемая от внешнего источника импульсного модулирующего сигнала, 500 Гц.

• 8.3.11.2 Определение динамического диапазона сигнала в режиме импульсной модуляции провести при установке на генераторе поляризации в режиме «Polarity: Inv» с уровнем выходной мощности о дБм. Функцию автоматической регулировки мощности (АРМ) выключить через установки «Select Level\Alc\State\Off». Установить на установке измерительной К2-75 количество усреднений 50, не менее.

• 8.3.11.3 Измерить длительности огибающей радиоимпульса и фронта/среза по уровням 0,1; 0,9 от размаха импульса.

• 8.3.11.4 Результаты поверки считать положительными, если:

• - длительности фронта и среза 50 нс, не более;

• - динамический диапазон 80 дБ;

• - длительность импульсов, мкс, не более:

  ..2;

  0,5;

• - при включенной автоматической регулировке мощности (АРМ)

• - при выключенной АРМ....................................................

• - диапазон частот повторения импульсов, кГц:

  ..от о до 500; от о до 2000.

• - при включенной АРМ.......................................................

• - при выключенной АРМ....................................................

• 8.3.12 Определение КСВН высокочастотного выхода генератора

• 8.3.12.1 Определение КСВН высокочастотного выхода генератора выполнить в следующей последовательности:

• - подготовить к работе стандарт 41-1016;

• - подготовить к работе анализатор электрических цепей векторный ZVA 40 (далее -анализатор);

• - соединить выход «10 МГц» стандарта 41-1016 с входом синхронизации «10 МГц» анализатора;

• - соединить вход анализатора с выходом генератора;

• - выполнить измерения КСВН выхода, зафиксировав показания анализатора для значений частот от 1 до 40 ГГц с шагом 5 ГГц и уровнем сигнала 0 дБм.

• 8.3.12.2 Результаты поверки считать положительными, если значения КСВН выхода основного выхода генератора в диапазоне рабочих частот 2,5, не более.

• 9.1 При положительных результатах поверки на генератор выдается свидетельство установленной формы.

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

• 9.3 В случае отрицательных результатов поверки поверяемый генератор к дальнейшему применению не допускается. На такой генератор выдается извещение об его непригодности к дальнейшей эксплуатации с указанием причин.

Начальника отдела

ГЦИ СИ «Воентест» 32 ГНИИИ МО РФ

Младший научный сотрудник

ГЦИ СИ «Воентест» 32 ГНИИИ МО РФ

И.М. Малай