Методика поверки «Комплекс автоматизированный измерительно-вычислительный ТМСА 1.0-40.0 Б 056» (МП 651-15-38)
УТВЕРЖДАЮ
Первый заместитель заместитель по научной
директора -
«ВНИИФТРИ»
А.Н. Щипунов
Ю 2015 г.
Инструкция
Комплекс автоматизированный измерительно-вычислительный ТМСА 1.0-40.0 Б 056 Методика поверки
651-15-38 МП
2015 г.
СОДЕРЖАНИЕ
-
-
8.3 Определение метрологических характеристик
-
8.3.1 Определение погрешности измерений амплитудного распределения электромагнитного
-
поля и погрешности измерений фазового распределения электромагнитного поля
-
8.3.2 Определение погрешности измерений относительных уровней амплитудных диаграмм
-
8.3.3 Определение погрешности измерений коэффициента усиления антенн
-
8.3.6 Определение сектора углов восстанавливаемых диаграмм направленности
-
1.1 Настоящая методика поверки (далее - МП) устанавливает методы и средства первичной и периодической поверок комплекса автоматизированного измерительно-вычислительного ТМСА 1.0-40.0 Б 056, заводской № 056 (далее - комплекс).
Первичная поверка комплекса проводится при вводе его в эксплуатацию и после ремонта.
Периодическая поверка комплекса проводится в ходе его эксплуатации и хранения.
-
1.2 Комплекс предназначен для измерений радиотехнических характеристик антенн.
-
1.3 Поверка комплекса проводится не реже одного раза в 24 (двадцать четыре) месяца и после каждого ремонта.
При проведении поверки комплекса должны быть выполнены операции, указанные в
таблице 1.
Таблица 1 - Операции поверки
Наименование операции |
Пункт МП |
Проведение операций при | |
первичной поверке |
периодической поверке | ||
1 Внешний осмотр |
8.1 |
+ |
+ |
2 Опробование |
8.2 |
+ |
+ |
3 Определение метрологических характеристик |
8.3 |
+ |
+ |
3.1 Определение погрешности измерений амплитудного распределения электромагнитного поля и погрешности измерений фазового распределения электромагнитного поля |
8.3.1 |
+ |
+ |
3.2 Определение погрешности измерений относительных уровней амплитудной диаграммы направленности |
8.3.2 |
+ |
- |
3.3 Определение погрешности измерений коэффициента усиления антенны методом замещения |
8.3.3 |
+ |
- |
3.4 Определение диапазона рабочих частот |
8.3.4 |
+ |
- |
3.5 Определение размеров рабочей области сканирования |
8.3.5 |
+ |
- |
3.6 Определение сектора углов измеряемых диаграмм направленности |
8.3.6 |
+ |
- |
3.1 При проведении поверки комплекса должны быть применены средства измерений, указанные в таблице 2.
Таблица 2 - Средства измерений для поверки комплекса
Пункт 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 |
8.3.6 |
Аттенюатор ступенчатый программируемый Agilent 84908М, диапазон частот от 0 до 50 ГГц, диапазон вводимых ослаблений от 0 до 65 дБ с шагом 5 дБ Набор мер коэффициентов передачи и отражения 85052В, диапазон частот от 45 МГц до 26,5 ГГц Система лазерная координатно-измерительная API OMNITRAC, диапазон измерений расстояний от 0 до 40 м, предел допускаемой погрешности измерений расстояний 25 мкм (для расстояния L<10 м), 2,5L мкм (для L>10 м) |
8.3.5 |
Система лазерная координатно-измерительная API OMNITRAC |
-
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, аттестованными в качестве поверителей в области радиотехнических измерений в порядке, установленном в ПР 50.2.012-94 «ГСП. Порядок аттестации поверителей средств измерений», и имеющим квалификационную группу электробезопасности не ниже третьей.
-
4.2 Перед проведением поверки поверитель должен предварительно ознакомиться с документом «Комплекс автоматизированный измерительно-вычислительный ТМСА 1.040.0 Б 056. 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 комплекса и средства поверки.
-
5.2 Размещение и подключение измерительных приборов разрешается производить только при выключенном питании.
-
6.1 При проведении поверки комплекса должны соблюдаться условия, приведенные в таблице 3.
Таблица 3 - Условия проведения поверки комплекса
Влияющая величина |
Нормальное значение |
Допускаемое отклонение от нормального значения |
Температура окружающей среды, °C |
20 |
±5 |
Относительная влажность воздуха, % |
от 40 до 80 |
- |
Атмосферное давление, кПа |
от 84 до 106,7 |
- |
Напряжение питающей сети переменного тока, В |
220 |
±22 |
Частота питающей сети, Гц |
50 |
± 1 |
-
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 комплекса проверить:
-
- комплектность и маркировку комплекса;
-
- наружную поверхность элементов комплекса, в том числе управляющих и питающих кабелей;
-
- состояние органов управления;
-
8.1.2 Проверку комплектности комплекса проводить сличением действительной комплектности с данными, приведенными в разделе «Комплект поставки» документа «Комплекс автоматизированный измерительно-вычислительный ТМСА 1.0-40.0 Б 056. 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 комплекса соответствует ПС;
-
- наружная поверхность комплекса 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 Опробование-
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 Vector.
Установить далее на ПК программу, позволяющую определять версию и контрольную сумму файла по алгоритму MD5, например, программу «HashTab».
-
8.2.1.2 Выбрать в папке TRIM файл FrequencyMeas.exe, нажать на правую кнопку мыши на файле и выбрать пункт «Свойства». Открыть вкладку «Хеш-суммы файлов». Наблюдать контрольную сумму файла FrequencyMeas.exe по алгоритму MD5. Открыть вкладку «О программе». Наблюдать значение версии файла FrequencyMeas.exe. Результаты наблюдения зафиксировать в рабочем журнале.
-
8.2.1.3 Повторить операции п. 8.2.1.2 для программы AmrView.exe.
-
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
Идентификационные данные (признаки) |
Значение | |
Идентификационное наименование ПО |
FrequencyMeas.exe |
AmrView.exe |
Номер версии (идентификационный номер) ПО |
4.4.0.0 |
3.16.60612 |
Цифровой идентификатор ПО (контрольная сумма исполняемого кода) |
0В301Е77140Е473СЕСВ6 1189555ЕСЕС9 |
FAF113F3C83206EB863D696 24F5D3FC0 |
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 комплекс к работе в соответствии с РЭ.
-
8.2.2.2 Проверить работоспособность аппаратуры комплекса путем проверки отсутствия сообщений об ошибках и неисправностях при загрузке программного продукта для измерений в ближней зоне «FrequencyMeas».
-
8.2.2.3 Проверить работоспособность всех приводов четырехкоординатного Т-сканера:
-
- при перемещении по оси Ох;
-
- при перемещении по оси Оу;
-
- при перемещении по оси Oz;
-
- при вращении каретки зонда в плоскости поляризации.
-
8.2.2.4 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 комплекса, перевести его в режим измерений модуля комплексного коэффициента передачи. Установить следующие настройки ВАЦ:
-
- полоса анализа от 1 до 26 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 комплекса.
-
8.2.2.5 Результаты поверки считать положительными, если четырехкоординатный Т-сканер обеспечивает перемещение антенны-зонда по осям Ох, Оу, Oz и в плоскости поляризации, 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 комплекса.
-
8.3.1.1 Относительную погрешность измерений амплитудного распределения электромагнитного поля &А , дБ, определить по формуле:
A/l=201g(l + l.lA/^1+^J, (1)
где 0А] - погрешность измерений модуля комплексного коэффициента передачи векторным анализатором цепей из состава комплекса;
0А2 - погрешность измерений, обусловленная неидеальной поляризационной развязкой антенн-зондов из состава комплекса.
Погрешность измерений фазового распределения электромагнитного поля Дф, °, определить по формуле:
Лф= —, (2)
71
где 0(!Л - погрешность измерений фазы комплексного коэффициента передачи векторным анализатором цепей из состава комплекса, рад;
0Ф2 - погрешность измерений фазы, обусловленная неточностью позиционирования антенны-зонда в плоскости сканирования, рад;
0ФЪ- погрешность измерений фазы, обусловленная случайными перегибами радиочастотного тракта комплекса, рад.
Погрешности измерений амплитудного распределения электромагнитного поля и погрешности измерений фазового распределения электромагнитного поля определить при относительных уровнях амплитудного распределения от минус 10 до минус 50 дБ с интервалом 10 дБ при соотношениях сигнал/шум на входе приемного канала ВАЦ не менее 30 дБ и не менее 10 дБ.
Погрешности измерений амплитудного распределения электромагнитного поля и погрешности измерений фазового распределения электромагнитного поля определить на частотах 1; 2; 4; 8; 12; 18; 26 ГГц.
Частные составляющие погрешности измерений (слагаемые в выражениях (1) и (2)) определить по следующим методикам.
-
8.3.1.2 Погрешность измерений модуля комплексного коэффициента передачи векторным анализатором цепей из состава комплекса определить при помощи аттенюатора Agilent 84908М.
В измерительный тракт комплекса 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 комплекса в комплекте с штатными радиочастотными кабелями и аттенюатором в диапазоне частот от 1 до 26 ГГц в соответствии с технической документацией на него.
Установить следующие настройки векторного анализатора цепей:
-
- полоса анализа от 1 до 26 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
рения модуля комплексного коэффициента передачи
S\Kf.)
, дБ. Зафиксировать верхнюю гра
ницу АЧХ шума N, дБ, а также нижний предел измерений модуля коэффициента передачи на уровне (N+10) и (N+30), дБ, что соответствует соотношениям сигнал/шум на входе приемного канала ВАЦ 10 и 30 дБ, соответственно.
Увеличивая мощность сигнала с порта генератора векторного анализатора цепей, зафик
сировать опорный уровень, при котором обеспечивается условие
SU(f)>(N + 60)
S\2(ft) >(N + 90), дБ.
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, указанной в п. 8.3.1.1, рассчитать как разницу (в логарифмических единицах) между из
меренным значением модуля коэффициента передачи
512а;
, дБ, и действительным значени
ем ослабления аттенюатора £(/), дБ, записанным в его технической документации (свидетельстве о поверке):
аа)=512а)-ш),
(3)
За погрешность вм для каждого номинала ослабления, соответствующего относительному уровню амплитудного распределения электромагнитного поля М, принять максимальное значение погрешности измерений соответствующего номинала ослабления аттенюатора
в установленной полосе частот в линейном масштабе:
.....(А)'
,41
= тах<! 10 20
(4)
Результаты поверки записать в таблицу.
Таблица 4 - Результаты оценки погрешности измерений модуля комплексного коэффи-
циента передачи векторным анализатором цепей из состава комплекса
Погрешность измерений | |||
Ослабление аттенюатора L, дБ |
Относительный уровень амплитудного распределения М, дБ |
с/ш=10 дБ |
с/ш=30 дБ |
10 |
минус 10 | ||
20 |
минус 20 | ||
30 |
минус 30 | ||
40 |
минус 40 | ||
50 |
минус 50 |
-
8.3.1.3 Погрешность измерений, обусловленную неидеальной поляризационной развязкой антенн-зондов из состава комплекса, определить по формуле:
a=(i+ioo,/<m’)2-i, (5)
где кпр - минимальный уровень кроссполяризационной развязки антенн-зондов из состава комплекса, принимаемый равным минус 20 дБ.
-
8.3.1.4 Погрешность измерений фазы комплексного коэффициента передачи векторным анализатором цепей из состава комплекса определить с помощью набора мер коэффициентов передачи и отражения 85052В и аттенюатора Agilent 84908М.
В измерительный тракт комплекса внести аттенюатор и меру фазового сдвига из состава 8 набора 85052В таким образом, чтобы они 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 комплекса в комплекте с штатными радиочастотными кабелями, аттенюатором и мерой в диапазоне частот от 1 до 26 ГГц в соответствии с технической документацией на него.
Изменяя ослабление аттенюатора от 0 до 50 дБ с шагом 10 дБ, провести измерения фазы комплексного коэффициента передачи при следующих настройках векторного анализатора цепей:
-
- полоса анализа от 1 до 26 ГГц;
-
- ширина полосы пропускания 500 Гц;
-
- уровень мощности выходного колебания 10 дБ (мВт);
-
- режим измерений фазы комплексного коэффициента передачи S21.
Погрешность измерений фазы комплексного коэффициента передачи на каждой частоте /, указанной в п. 8.3.1.1, рассчитать как разницу между измеренным значением фазы коэффициента передачи arg(5'12(/))), рад, и действительным значением установленного фазового сдвига мерыФ(Л°(/), рад, записанным в его технической документации:
C,(Z) = arg(S12(Z))-«><'’a), (6)
За погрешность 0ф, для каждого номинала относительного уровня фазового распределения электромагнитного поля принять максимальное значение погрешности измерений 0^ (ft) соответствующего номинала ослабления аттенюатора в установленной полосе частот:
С>=тах{С’Ш}. (7)
-
8.3.1.5 Погрешность измерений фазы, обусловленную неточностью позиционирования антенны-зонда в плоскости сканирования, определить с помощью системы лазерной координатно-измерительной API OMNITRAC.
Подготовить комплекс к измерению характеристик антенн в ближней зоне в соответствии с РЭ.
Подготовить систему лазерную координатно-измерительную API OMNITRAC к измерению в соответствии с эксплуатационной документацией на нее.
Оптический отражатель из состава системы лазерной координатно-измерительной API OMNITRAC закрепить на антенну-зонд, установленную на сканере из состава комплекса, в соответствии со схемой, приведенной на рисунке 1.
1 - антенна-зонд; 2 - оптический отражатель; 3 - система API OMNITRAC; 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 «FrequencyMeas» переместить 9
антенну-зонд в крайнее центральное левое положение. Зафиксировать показания API OMNITRAC.
Контроллер движение |
i Приемник |
Рччное ^правление |
Измерения | ||
Доступные оси |
0.00 мм |
Ручное управление. ОсьХ | |||
1 ■ ■ X - ■ ] |
Скорость: |
100.000 |
ммУс | ||
Y |
0.00 мм | ||||
Новая позиция: |
мм |
Установить | |||
roll'll |
0.00 град | ||||
Смещение: |
0 00 |
мм |
Установить | ||
roll12 |
0.00 град |
Нейти моль 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 kmjj2, где Лт1П - минимальная длина волны, соответствующая верхней границе диапазона рабочих частот комплекса, до срабатывания механического ограничителя, фиксировать показания системы лазерной координатно-измерительной API OMNITRAC.
С помощью программы ручного управления сканером (рисунок 2) в соответствующей вкладке программного продукта для измерений в ближней зоне «FrequencyMeas» переместить антенну-зонд в крайнее центральное нижнее положение. Зафиксировать показания API OMNITRAC.
Перемещая антенну-зонд с установленным оптическим отражателем вдоль оси Оу в пределах рабочей зоны сканера с шагом Лтш/2, до срабатывания механического ограничителя, фиксировать показания системы лазерной координатно-измерительной API OMNITRAC.
Рассчитать погрешность позиционирования антенны-зонда как разницу между координатами вертикальной плоскости измерений системы лазерной координатно-измерительной API OMNITRAC и измеренными координатами положения антенны-зонда Az, м.
Погрешность измерений фазы А<р(/), рад, обусловленную неточностью позиционирования антенны-зонда в плоскости сканирования, для каждого номинала частоты, указанного в п.
8.3.1.1, оценить по формуле (8):
А^(/) = к-Az, (8)
где к = 2тг/Л - волновое число, 1/м;
Л - длина волны, соответствующая частотам, указанным в п. 8.3.1.1, м.
За погрешность измерений фазы в()2 для каждого номинала частоты, указанного в п.
8.3.1.1, принять среднее квадратическое значение погрешности, определенное по формуле (8): где М - число точек, в которых проводились измерения пространственного положения антенны-зонда.
&Ф2
1=0
(9)
Размеры рабочей области сканирования по осям Ох и Оу рассчитать как разницу между показаниями системы лазерной координатно-измерительной API OMNITRAC 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 комплекса определить с помощью набора меры отражения из состава мер коэффициентов передачи и отражения 85052В.
В измерительный тракт комплекса внести меру отражения таким образом, чтобы он замыкал соединитель радиочастотного кабеля для подключения антенны-зонда.
Провести однопортовую калибровку векторного анализатора цепей из состава комплекса в диапазоне частот от 20 до 26,5 ГГц в соответствии с технической документацией на него.
Провести измерения фазы комплексного коэффициента отражения при следующих настройках векторного анализатора цепей:
-
- полоса анализа от 20 до 26,5 ГГц;
-
- ширина полосы пропускания 500 Гц;
-
- уровень мощности выходного колебания 10 дБ (мВт);
-
- режим измерений фазы комплексного коэффициента отражения S11.
Спомощью программы ручного управления сканером (рисунок 2) в соответствующей вкладке программного продукта для измерений в ближней зоне «FrequencyMeas» 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 комплекса, принять разницу между максимальным и минимальным значением измеренной фазы комплексного коэффициента отражения на частоте 26 ГГц.
-
8.3.1.7 Результаты поверки считать положительными, если значения погрешности измерений амплитудного распределения электромагнитного поля при соотношении сигнал/шум на входе приемного канала векторного анализатора цепей не менее 30 дБ (10 дБ) и кроссполяриза-ционной развязке антенны-зонда не менее 20 дБ находятся в следующих пределах для относительных уровней амплитудного распределения:
-минус 10 дБ ± 0,3 (± 0,3) дБ;
-
- минус 20 дБ ± 0,3 (± 0,4) дБ;
-минус 30 дБ ± 0,3(± 0,8) дБ;
-
- минус 40 дБ ± 0,4 (± 2,2) дБ;
-минус 50 дБ ± 1,1 (± 5,4) дБ,
а значения погрешности измерений фазового распределения электромагнитного поля при соотношении сигнал/шум на входе приемного канала векторного анализатора цепей не менее 30 дБ (10 дБ) находятся в следующих пределах при относительном уровне амплитудного распределения:
-минус 10 дБ ± 3° (± 3°);
-
- минус 20 дБ ± 3° (± 3°);
-
- минус 30 дБ ± 3° (± 6°);
-
- минус 40 дБ ± 4° (± 17°);
-минус 50 дБ ±6° (±55°).
8.3.2 Определение погрешности измерений относительных уровней амплитудных диаграмм направленности-
8.3.2.1 Определение погрешности измерений относительных уровней амплитудных диаграмм направленности (АДН) осуществить методом математического моделирования с учетом результатов, полученных в п. 8.3.1 настоящего документа, путем сравнения невозмущенных амплитудных диаграмм направленности, определенных для антенн с равномерным синфазным распределением токов на апертуре, и тех же диаграмм направленности, но с учетом погрешности измерений амплитудного и фазового распределений (АФР).
-
8.3.2.2 Невозмущенную диаграмму направленности оценить следующим образом.
Размеры плоскости сканирования выбрать из критерия максимального сектора углов восстанавливаемой ДН, равного 60°, по формулам (10):
Lx = a + 2R- tgd, LY = h + 2R- tg(p,
где Lx, Ly - размеры плоскости сканирования в соответствующих плоскостях, м;
а, Ь - размеры раскрыва в соответствующих плоскостях, м, а = b > 22,тах, где Лтах - длина волны, соответствующая частотам 1; 12 и 26 ГГц;
R - измерительное расстояние, R = (3 - 8) Лтах, м;
&, (р- сектор углов восстановленной ДН в соответствующих плоскостях, 0 = ф = 60°.
Интервал дискретизации выбрать равным 0,5Лтал.
Для частоты 1 ГГц пересчитать АФР в раскрыве антенны в АФР на плоскости сканирования по формуле (11):
Xfx.yiexpUMxy))] ,ехр[_^^(х_^+(у_у2МгС. ] ,(Ц)
/г- г+/v-V. )2 + R2 2
где J(x2,y2) - АФР на плоскости сканирования;
(%2, уг) - координаты на плоскости сканирования, м; А о - амплитуда сигнала (Ao = 1 В);
(ро - фаза сигнала (gpo = 0 рад)-,
LX(LY)
Лх(ку)
- число шагов сканирования в каждой из плоскостей, где Ах, Ау -
шаг ска
нирования в плоскости X и Y, соответственно.
Рассчитать нормированную амплитудную диаграмму направленности по формуле (12):
FA(u,v) = y/l-u2 -v2
\3(J(x2,y2))\
(12)
MAX^(J(x2,y2))\y
где ... - модуль комплексной величины;
3 (...) - оператор двумерного дискретного преобразования Фурье;
МАХ - максимальное значение амплитудной диаграммы направленности;
и = sin в • cos (р, v = sinO- sin (р - пространственные координаты.
-
8.3.2.3 Амплитудную диаграмму антенны с учетом погрешности измерений АФР оценить следующим образом.
Значения погрешности измерений амплитудного и фазового распределений 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 30 дБ:
5А = Normae2а} , (13)
hop = Norm(Q,G 2 ,у,),
где Norm - генератор случайных величин, распределенных по нормальному закону;
<з. - среднее квадратическое отклонение результатов измерений амплитудного распределения ^=10^/2,26;
сг^ - среднее квадратическое отклонение результатов измерений фазового распределения с>А = Дф/2,26.
Рассчитать амплитудное и фазовое распределения ЭМП на плоскости сканирования с учетом погрешности их измерений по формуле (14):
(х2, у2) = | j(x2, у2 )(1 + <S4)exp(/(arg(j(x2, у2)) + Др)). (14)
Аналогичным образом провести расчет «возмущенных» ДН 9 раз. При каждой последующей реализации воспроизводить новые случайные величины по законам (13).
-
8.3.2.4 Погрешность измерений относительных уровней боковых лепестков АДН оценить следующим образом.
Среднее квадратическое отклонение результатов измерений уровней АДН в двух главных сечениях при <р=0 и (р=л/2 рассчитать по формуле (15):
(15)
где к- число реализаций моделирования, к =9.
Рассчитать погрешность измерений уровней АДН по формуле (16):
AF,=±201g(l + 2,26£Fj. (16)
-
8.3.2.5 Результаты поверки считать положительными, если значения погрешности измерений относительных уровней амплитудных диаграмм направленности до уровней (при соотношении сигнал/шум на входе приемного канала векторного анализатора цепей не менее 30 дБ, кроссполяризационной развязке антенны-зонда не менее 20 дБ, динамическом диапазоне измеренного амплитудного распределения антенны не менее 50 дБ), дБ, находятся в пределах:
- минус 10 дБ
±0,5;
- минус 20 дБ
±0,6;
- минус 30 дБ
±0,8;
- минус 40 дБ
±1,2;
- минус 50 дБ
±1,8.
-
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 6, дБ, рассчитать по формуле (17):
£ = ±101g(l + l,lj52+52+<52), (17)
где di - погрешность измерений АДН до уровней минус 10 дБ;
82 - погрешность коэффициента усиления эталонной антенны;
дз - погрешность за счет рассогласования.
Погрешность за счет рассогласования вычислить по формулам (18):
’ i-lGl'J'-N-Nl(у V (18)
1 (i-lGl’Ii+N-Idlгде Гэ, Ги, Гк - коэффициенты отражения входов эталонной, испытываемой антенн, векторного анализатора цепей из состава комплекса.
Модуль коэффициента отражения связан с коэффициентом стоячей волны по напряжению (КСВН) соотношением:
К — 1
|г| = -----• (19)
11 76 + 1
-
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 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, находятся в следующих пределах, дБ:
-
- 0,5 дБ ± 0,7;
-
- 0,8 дБ ± 1,0;
-1,5 дБ
±1,7;
± 2.2.
- 2,0 дБ
8.3.4 Определение диапазона рабочих частот-
8.3.4.1 Проверку диапазона рабочих частот проводить по результатам проверки погрешности измерений амплитудного и фазового распределений.
-
8.3.4.2 Результаты поверки считать положительными, если в диапазоне частот от 1 до 26 ГГц значения погрешности измерений коэффициента усиления не превышают установленных значений (см. п. 8.3.1). В этом случае диапазон частот комплекса составляет от 1 до 26 ГГц.
-
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 комплекса (длина х высота) не менее 4,0 х 1.5 м.
-
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 60° до 60°, если при заданных в п. 8.3.2 условиях моделирования (секторы углов 0 и ф) рассчитанная погрешность измерений уровней АДМ нс превышает установленных в п. 8.3.2 значений.
-
9.1 Комплекс признается годным, если в ходе поверки все результаты поверки положительные. .
-
9.2 Результаты поверки удостоверяются свидетельством о поверке в соответствии с Приказом Министерства промышленности и торговли РФ от 02 июля 2015 г. № 1815.
-
9.3 Если по результатам поверки комплекс признан непригодным к применению, свиде
тельство о поверке аннулируется и выписывается извещение о непригодности к применению в соответствии с Приказом Министерства промышленности м торговли РФ от 02 июля 2015 г. №1815. /
Начальник НПО-1 ФГУП «ВНИИФТРИ» I /CW”1' | О.В. Каминский
14