Методика поверки «Анализаторы электрических пеней векторные модульные М9370А, M19371A. М9372A, М9373А, М9374А, М9375А» (МП 651-16-10 )

УТВЕРЖДАЮ

Нервi>iii замеспггсль генерального ди рек юра -научной работе НИИФТРИ»

ГУ

А.Н. Щипунов

Анализаторы электрических цепей векторные модульные М9370А, M937I  М9372А.

М9373А, М9374А, М9375А

Методика поверки 651-16-10 МП

.н. Мендслсево 2016 г.

СОДЕРЖАНИЕ

• 1 Общие сведения

• 2 Операции поверки

• 3 Средства поверки

• 4 Требования к квалификации поверителей

• 5 Требования безопасности

• 6 Условия поверки

• 7 Проведение поверки

• 8 Оформление результатов поверки

1 ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

Настоящий документ распространяется на анализаторы цепей векторные модульные М9370А. М9371А. М9372А. М9373Л. М9374А. М9375А (далее анализаторы) всех вариантов исполнения и устанавливает методику, порядок и содержание их первичной и периодической поверок.

Первичную поверку анализатора проводят по настоящей методике на предприятии изготовителе в объеме согласно Таблице 1.

Интервал между поверками 1 год.

2 ОПЕРАЦИИ ПОВЕРКИ

При проведении поверки анализатора проводят операции, указанные в таблице 1: Таблица 1

3 СРЕДСТВА ПОВЕРКИ

3.1 При проведении поверки применяют средства измерений и приспособления указанные в таблице 2:

Таблица 2.

• 3.3 Все средства поверки должны быть исправны, поверены и иметь свидетельства о поверке или оттиск поверительного клейма на приборе или в технической документации.

4 ТРЕБОВАНИЯ К КВАЛИФИКАЦИИ ПОВЕРИТЕЛЯ

• 4.1 К проведению поверки допускаются лица, аттестованные в качестве поверителей.

• 4.2 Персонал, проводящий поверку, должен знать основные принципы работы векторных анализаторов цепей, быть компетентным в вопросах эксплуатации анализатора и его поверки в соответствии с настоящей методикой.

5 ТРЕБОВАНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ

• 5.1 При проведении поверки следует соблюдать общие требования безопасности по ГОСТ 12.3.019-80 и «Правила безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей».

Внимание! При проведении поверки необходимо принять меры защиты от статического напряжения, использовать антистатические заземленные браслеты и заземлённую оснастку.

6 УСЛОВИЯ ПОВЕРКИ

6.1 Условия поверки приведены в таблице 3.

Таблица 3.

Во время определения метрологических характеристик температура в помещении не должна изменяться более чем на 1 градус Цельсия относительно температуры при которой была проведена калибровка анализатора.

7 ПРОВЕДЕНИЕ ПОВЕРКИ

7.1 Внешний осмотр

При проведении внешнего осмотра установить соответствие поверяемого анализатора следующим требованиям:

• - комплектность анализатора и его компонентов соответствует указанной в докумен гании на анализатор;

• - отсутствие механических повреждений и ослабление элементов, четкость фиксации их положения;

• - чёткость обозначений, чистоту и исправность разъёмов и гнёзд, наличие и целостность печатей и пломб;

• - наличие маркировки согласно требованиям эксплуатационной документации;

7.2 Опробование

Проверку работоспособности анализаторов проводить при помощи мер волнового сопротивления короткое замыкание (КЗ) и холостой ход (XX) из набора мер 85052D.

Произвести полную 2-х портовую калибровку анализатора в диапазоне рабочих частот анализатора, при уровне выходной мощности измерительного порта 0 дБ относительно I мВт и полосе ПЧ 3 кГц. Для калибровки анализатора использовать набор мер коэффициентов передачи и отражения 85052D.

Подключить на вход откалиброванных измерительных портов анализатора меры холостого хода «OPEN» или короткого замыкания «SHORT». Установить на анализаторе режим измерений S параметров (коэффициента отражения).

Результаты проверки работоспособности считать удовлетворительными, если зависимости коэффициента отражения от частоты, отображенные на экране анализатора соогвегс гву-юг характеру подключенной к измерительному порту нагрузке. Повторить проверку работоспособности для всех измерительных портов анализатора. Допускается проводить проверку работоспособности с использованием мер «нагрузка согласованная» из комплекта мер 85052D.

7.3 Идентификация ПО анализатора

• 7.3.1 Определение идентификационных данных ПО.

Для приложений М937хА Firmware проверить следующие идентификационные данные ПО;

наименование ПО;

идентификационное наименование ПО;

номер версии (идентификационный номер) ПО ; цифровой идентификатор ПО (контрольную сумму исполняемого кода).

Для расчета цифрового идентификатора использовать программу (утилиту) «MDS FileCheckcr». использующая алгоритм md5. Указанная программа находится в свободном доступе сети Internet (сайт www.winmd5.com).

Результаты испытаний считать положительными, если идентификационные данные ПО соответствуют указанным в приложении А.

7.4 Определение относительной погрешности установки частоты

Установить на анализаторе режим непрерывной генерации сигнала «CW». Подключить частотомер 53151А к измерительному порту 1 анализатора. Установить частоту сигнала, равную начальной частоте диапазона рабочих частот (300 кГц).

Произвести измерение частоты выходного сигнала с использованием электронно-счётного частотомера. Измеренное значение частоты занести в протокол.

Повторить измерение частоты выходного сигнала на частотах: 50 МГц. 134.1 МГц. 548 МГц. 3 ГГц. 4.5 ГГц, 8.5 ГГц. 9 ГГц. 14 ГГц. 26,5 ГГц (в зависимости от модели анализатора).

Рассчитать значения относительных погрешностей установки частоты сигнала по формуле : 5f = (f, - f'o)/!', .

где I',, - значение частоты сигнала, измеренное частотомером. Гц:

1'г - значение частоты сигнала, установленное на анализаторе. Гц.

Повторить перечисленные выше операции для каждого измерительного порта.

Значения 6Г на каждой из приведенных частот, занести в протокол.

Результаты поверки считать удовлетворительными, если значения относительной погрешности установки частоты находятся в пределах, указанных в приложении А.

7.5 Определение значений абсолютной погрешности установки мощности на выходе измерительных портов.

К измерительному порту 1 анализатора подключить ваттметр поглощаемой мощности типа N1914A с преобразователем мощности N8485A (N8482A в зависимости от частотного диапазона). Установить на анализаторе режим непрерывной генерации «CW» на частоте Fi = 300 кГц с уровнем выходной мощности 0 дБ относительно 1 мВт. Выполнить измерения мощности Ртп на измерительном порте согласно эксплуатационной документации на ваттметр. Повторить измерения мощности Рш на частотах Fi: 300 кГц; 1 МГц; 10 МГц; 46.845 МГц: 50 МГц: 68 МГц; 90 МГц; 125 МГц; 325 МГц: 625 МГц; 875 МГц; 1.05 ГГц; 1.55 ГГц; 2.05 ГГц; 2.55 ГГц: 3 ГГц; 3.025 ГГц;3.525 ГГц; 4.025 ГГц: 4.5 ГГц; 4.525 ГГц; 5.025 ГГц; 5,525 ГГц; 6.025 ГГц; 6.5 ГГц; 6,525 ГГц; 7,025 ГГц; 7,525 ГГц; 8.025 ГГц; 8.5 ГГц; 9 ГГц, 14 ГГц, 24 ГГц (в зависимости от модели анализатора).

Рассчитать значение абсолютной погрешности установки выходной мощности на 1-ом измерительном порте анализатора по формуле:

\Pi = Ру - Рш .

Ру - установленный уровень выходной мощности анализатора.

11олученныс значения \Pi занести в протокол.

Повторить измерения для каждого измерительного порта анализатора.

Результаты поверки считать удовлетворительными, если значения абсолютной погрешности установки мощности на измерительных портах находятся в пределах, указанных в приложении А.

7.6 Определение случайной составляющей погрешности измерений коэффициентов передачи и отражения

Произвести полную 2-х портовую калибровку анализатора в рабочей полосе частот анализатора. при уровне выходной мощности измерительного порта 0 дБ относительно 1 мВт и полосе ПЧ 3 кГц. Для калибровки анализатора использовать набор мер коэффициентов передачи и отражения 85052D.

Провести измерения случайной составляющей погрешности измерений коэффициентов отражения для чего:

- к порту 1 подключить нагрузку SHORT из калибровочного набора, установить режим измерения модуля и фазы коэффициента отражения (SI 1) в полосе частот от 300 кГц до 2 МГц (уровень выходной мощности 0 дБ относительно 1 мВт, полоса ПЧ 3 кГц). Провести измерения среднего значения и СКО модуля и фазы коэффициента отражения в заданном диапазоне частот. Описанную выше процедуру измерений S11 повторить в полосах частот : от 2 МГц до 1 ГГц; от 1.01 ГГц до 2 ГГц; от 2.01 ГГц до 4 ГГц; от 4.01 ГГц до 6.5 ГГц; от 6.51 ГГц до 9 ГГц; от 9.01 ГТц до 14 ГГц; от 14.01 ГГц до 20 ГГц; от 20.01 ГГц до 24 ГГц. Результаты измерений занести в протокол.

Измерения повторить для всех портов анализатора.

Провести измерения случайной составляющей погрешности измерений коэффициентов передачи для чего:

-соединить порты 1 и 2 анализатора при помощи гибкого фазостабильного кабеля. На анализаторе установить режим измерений модуля и фазы коэффициента передачи (S21) в полосе частот от 300 кГц до 2 МГц (уровень выходной мощности 0 дБ относительно I мВт. полоса ПЧ 3 кГц). Провести измерения среднего значения и СКО модуля и фазы коэффициента передачи в заданном диапазоне частот. Описанную выше процедуру измерений S21 повтори сь в полосах частот: от 2 МГц до 1 ГГц: от 1.01 ГГц до 2 ГГц: от 2,01 ГГц до 4 ГГц: от 4.01 ГГц до 6.5 ГГц: от 6.51 ГГц до 9 ГГц: от 9.01 ГГц до 14 ГГц: от 14.01 ГГц до 20 ГГц; от 20.01 ГГц до 24 ГГц. Результаты измерений занести в протокол.

Измерения повторить для коэффициента передачи S12.

Результаты поверки считать удовлетворительными, если СКО модуля и фазы коэффициентов передачи и отражения находятся в пределах, указанных в приложении А.

7.7 Определение уровня собственных шумов

Для определения уровня собственных шумов приемника (Pnoise) порта 1 анализатора необходимо:

Установить на анализаторе режим непрерывной генерации (CW) на частоте (f, - f|)/2. где fj = 10 МГц, fj = 250 МГц. К измерительному порту анализатора, работающему в качестве синтезатора частот, подключить СВЧ кабель. К другому разъему СВЧ кабеля подключить ваттметр поглощаемой мощности типа N1914A с преобразователем мощности N8485A. Установить, контролируя по ваттметру, уровень выходной мощности синтезатора 5 дБ относительно 1 мВт.

Отключить СВЧ кабель от измерительного преобразователя ваттметра и подключить его к измерительному порту приемника, у которого определяется уровень собственных шумов. Измерить уровень мощности (Plog) на входе этого приемника и занести его в протокол. Отключить СВЧ кабель от измерительных портов анализатора.

Подключить на измерительный порт приемника, у которого определяется уровень собственных шумов, согласованную нагрузку из состава набора мер коэффициентов передачи и отражения 85052D. Включить анализатор в режим свипирования по частоте в диапазоне от Г, до 1, с полосой ПЧ 1 Гц. Снять показания максимального значения уровня мощное ги шума приемника (PdBm) в диапазоне частот от 1) до fj и занести его в протокол.

Рассчитать уровень мощности шума испытуемого приемника в полосе частот от П до Г] по формуле:

Pnose = PdBm - (5.00-Plog),

и занести значение Pnoise в протокол.

Повторить измерения и определение уровня собственных шумов приемника в диапазонах частот: от 10 МГц до менее 250 МГц: от 250 МГц до 1 ГГц; от 1.01 ГГц до 4 ГГц; от 4.01 Г1 ц до 6.5 ГГц; от 6.51 ГГц до 9 ГГц: от 9.01 ГГц до 14 ГГц; от 14.01 ГГц до 18 ГГц: от 18.01 ГГц до 20 ГГц; от 20.01 ГГц до 24 ГГц.

Повторить измерения для каждого измерительного порта анализатора.

Результаты поверки считать удовлетворительными, если уровни собственных шумов измерительных приемников анализатора не превышают значений, указанных в приложении А.

7.8 Определение значений составляющей абсолютной погрешности измерений в динамическом диапазоне

• 7.8.1 Перед началом определения составляющей погрешности измерений мощности в динамическом диапазоне измерить значения ослабления аттенюаторов на частоте 1.2 ГГц:

Измерения ослабления аттенюаторов проводить по схеме, приведённой на рисунке 1.

Рисунок 1.

• 1 - генератор сигналов E8257D:

• 2 - делитель мощности 11636 А;

• 3 - аттенюатор коаксиальный ступенчатый 8494В:

• 4 - аттенюатор коаксиальный ступенчатыц 8496В:

• 5 - нагрузка согласованная (50 Ом);

• 6 - ваттметр N1914A с преобразователями N8485A и N8482A.

Установить частоту выходного сигнала генератора E8257D 1,2 ГГц. установить мощность выходного сигнала генератора 10 дБ (исх. 1 мВт).

Устанавливать ослабление аттенюаторов с шагом 1 дБ в диапазоне до 10 дБ и с шагом 10 дБ в диапазоне до 80 дБ (измерять ваттметром с соответствующим преобразователем мощности до уровня минус 60 дБ/мВт).

Рассчитать поправочные коэффициенты для всех установленных значений ослабления по формуле:

где “^зл'^ер - значение мощности сигнала, измеренное ваттметром или анализатором спектра:

⁽⁾ - мощность выходного сигнала генератора (10 дБ исх. 1 мВт):

- суммарное номинальное ослабление аттенюаторов (определяемое по шкалам ai те-шоаторов).

• 7.8.2 Перевести анализатор в режим измерений параметра S21 согласно РЭ.

При помощи аттенюаторов изменять ослабление входного сигнала с шагом 1 дБ в диапазоне значений ослабления до 10 дБ и с шагом 10 дБ в диапазоне значений ослабления от К) дБ от 80 дБ. Изменение мощности сигнала контролировать при помощи ваттметра.

Рассчитать значение составляющей абсолютной погрешности измерений мощности в динамическом диапазоне по формуле:

Д, =/)),-/”+//,.

где/), - мощность выходного сигнала генератора с учетом номинального значения ослабления аттенюаторов равна 10 дБ (исх. 1 мВт) минус S.

/’’ - мощность сигнала, измеренная ваттметром;

К, - поправочный коэффициент:

/ - индекс, означающий то. что величины, входящие в расчетную формулу, измерены при одном значении ослабления шагового аттенюатора.

В качестве составляющей погрешности измерений мощности в динамическом диапазоне Л выбрать максимальное значение из Л .

Измерения провести для всех измерительных портов анализаторов.

Результаты поверки считать удовлетворительными. если значения составляющей абсолютной погрешности измерений в динамическом диапазоне находятся в допускаемых пределах, указанных в приложении А. для каждою измерительного порта анализатора.

8. ОФОРМЛЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ПОВЕРКИ

• 8.1. Результаты поверки оформил, протоколом.

• 8.2. При положительных результатах поверки оформить «Свидетельстве о поверке . в соответствии с приложением I к «Порядку проведения поверки средств измерении, требований к знаку поверки и содержанию свидетельства о поверке, утвержденном} приказом Министерства промышленности и торговли РФ от 2 июля 2015 г. N 1815 .

• 8.3. При отрицательных результатах поверки оформляется Извещение о непригодности к применению па анализатор с указанием причин, согласно приложению 2 к «Порядку проведения поверки средств измерений, требований к знаку поверки и содержанию свидетельства о поверке, утвержденному приказом Министерства промышленности и торговли РФ от 2 июля 2015 г. N 1815».

  

  А.В. Апрелев

Заместитель начальника НИО-6

ФГУП «ВНППФТРИ»

Приложение А

Метрологические и технические характеристики анализаторов приведены в таблице 1.

Таблица 1.

Пределы допускаемых значений составляющей абсолютной погрешности измерений в динамическом диапазоне

Диапазоны частот

10

Transmission Coefficient (dB)

Phase

M9375A Fi.il 'wo Pon Ca Using 850577:

too

Л

8

Р>

0.1

-1

so

10 о

-10  -20  -30  -40  -50   -60  -70

Transmission Coefficient (dB)

5 0 04

Magnitude

о

6 0.8

Reflection Coefficient (linear)

Phase

M9375A with 85052D

Magnitude

Testport Power (dBm)

Phase

Testport Power (dBm)

Пределы допускаемых значений абсолютной погрешности измерений амплитуды и фазы сигнала в динамическом диапазоне при частоте 6,5 ГГц

Magnitude

Phase

Testport Power (dBm)                                            Testport Power (dBm)

Пределы допускаемых значений абсолютной погрешности измерений амплитуды и фазы сигнала в динамическом диапазоне при частоте 9 ГГц

Magnitude

Phase

___________________Testport Power (dBm)_____________________________________________Testport Power (dBm)___________________

Пределы допускаемых значений абсолютной погрешности измерений амплитуды и фазы сигнала в динамическом диапазоне при частоте 14 ГГц____________________________________________

Magnitude                                             Phase

__________________Testport Power (dBm)_____________________________________________Testport Power (dBm)______________

Пределы допускаемых значений абсолютной погрешности измерений амплитуды и фазы сигнала в динамическом диапазоне при частоте 20 ГГц

Идентификационные данные (признаки) метрологически значимой части ПО приведены в таблице 2.

Таблица 2.

14