Методика поверки «Комплекс автоматизированный измерительно-вычислительный ТМСА 1.0-40.0 Б/R 075» (МП 165-16-03)

УТВЕРЖДАЮ

Первый заместитель генеральной директора -заместитель по научной ра^бдеФГУП «ВНИИФТРИ»

2016 г.

СОДЕРЖАНИЕ

• 1 ВВОДНАЯ ЧАСТЬ

• 2 ОПЕРАЦИИ ПОВЕРКИ

• 3 СРЕДСТВА ПОВЕРКИ

• 4 ТРЕБОВАНИЯ К КВАЛИФИКАЦИИ ПОВЕРИТЕЛЕЙ

• 5 ТРЕБОВАНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ

• 6 УСЛОВИЯ ПОВЕРКИ

• 7 ПОДГОТОВКА К ПРОВЕДЕНИЮ ПОВЕРКИ

• 8 ПРОВЕДЕНИЕ ПОВЕРКИ

  • 8.1 Внешний осмотр...............................................................................................................................

  • 8.2 Опробование.....................................................................................................................................

  • 8.3 Определение метрологических характеристик.............................................................................

• 8.3.1 Определение относительной погрешности измерений амплитудного распределения

электромагнитного поля, абсолютной погрешности измерений фазового распределения электромагнитного поля

• 8.3.2 Определение относительной погрешности измерений относительных уровней

амплитудных диаграмм направленности и абсолютной погрешности измерений фазовых диаграмм направленности

• 8.3.4 Определение диапазона рабочих частот

• 8.3.5 Определение размеров рабочей области сканирования

• 8.3.6 Определение сектора углов восстанавливаемых диаграмм направленности

• 9 ОФОРМЛЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ПОВЕРКИ

• 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/R 075 (далее - комплекс), заводской № 075, изготовленного обществом с ограниченной ответственностью «Научно-производственное предприятие «ТРИМ СШП Измерительные системы» (ООО «НПП «ТРИМ СШП Измерительные системы»), г. Санкт-Петербург.

• 1.2 Первичная поверка комплекса проводится при вводе его в эксплуатацию и после ремонта. Периодическая поверка комплекса проводится в ходе его эксплуатации и хранения.

• 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

3.1 При проведении поверки комплекса должны быть применены средства измерений, указанные в таблице 2.

Таблица 2 - Средства измерений для поверки комплекса

• 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 и имеющим квалификационную группу электробезопасности не ниже третьей.

• 4.2 Перед проведением поверки поверитель должен предварительно ознакомиться с документом «Комплекс автоматизированный измерительно-вычислительный ТМСА 1.0 - 40.0 Б/R 075. Руководство по эксплуатации. ТМСА 075. 040. 00Б РЭ».

• 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

• 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/R 075. Паспорт. ТМСА 075. 040. 00Б ПС» (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.

• 8.2.1 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 программ NFCalc.exe и 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

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 электрических цепей (далее - анализатор) из состава комплекса, перевести его в режим измерений модуля комплексного коэффициента передачи. Установить следующие настройки анализатора:

• - полоса анализа от 1 до 40 ГГц;

• - ширина полосы пропускания 1 МГц;

• - уровень мощности выходного колебания 0 дБ (мВт).

На экране анализатора 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 анализатора наблюдается результат измерений частотной зависимости модуля коэффициента передачи без резких изменений, а также отсутствует программная или аппаратная сигнализация о неисправностях комплекса.

• 8.3 Определение метрологических характеристик

  • 8.3.1 Определение относительной погрешности измерений амплитудного распределения электромагнитного поля и абсолютной погрешности измерений фазового распределения электромагнитного поля

    • 8.3.1.1 Относительную погрешность измерений амплитудного распределения электромагнитного поля Д_А, дБ, определить по формуле:

      

A,=201g(l + ^),                            (1) (2)

где 0_АХ - погрешность измерений модуля комплексного коэффициента передачи анализатором из состава комплекса;

0_Аг- погрешность измерений, обусловленная неидеальной поляризационной развязкой антенн-зондов из состава комплекса;

S - среднее квадратическое отклонение результатов измерений амплитудного распределения;

А - результат измерений амплитудного распределения;

А - среднее арифметическое результатов измерений амплитудного распределения;

t - коэффициент Стьюдента для заданного числа реализаций измерений амплитудного распределения.

Абсолютную погрешность измерений фазового распределения электромагнитного поля А_ф, °, определить по формуле:

+1 -1-\/^ф1 + #ф₂ ⁺^ФЗ

^001 + 0ф2 ⁺

• (5)

• (6)

(7)

(8)

где в_ф[ - погрешность измерений фазы комплексного коэффициента передачи анализатором из состава комплекса, рад;

в_ф2 - погрешность измерений фазы, обусловленная неточностью позиционирования антенны-зонда в плоскости сканирования, рад;

в_ф3- погрешность измерений фазы, обусловленная случайными перегибами радиочастотного тракта комплекса, рад;

S<p - среднее квадратическое отклонение результатов измерений фазового распределения, рад;

Ф - результат измерений фазового распределения, рад;

(р - среднее арифметическое результатов измерений фазового распределения, рад.

Относительные погрешности измерений амплитудного распределения электромагнитного поля и относительные 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 анализатора не менее 10 дБ.

Относительные погрешности измерений амплитудного распределения электромагнитного поля и относительные погрешности измерений фазового распределения электромагнитного поля определить на частотах 1; 2; 5; 10; 20; 40 ГГц.

На частотах от 1 до 20 ГГц ограничиться формулами:

Л, =20lg(l + 1.174     );                               (9)

Д_ф=—1.1^,+^+^,.                   (10)

71

Частные составляющие погрешности измерений (слагаемые в выражениях (2), (3), (6), (7)) определить по следующим методикам.

• 8.3.1.2 Относительную погрешность измерений модуля комплексного коэффициента передачи анализатором из состава комплекса определить при помощи аттенюатора 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 анализатора 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 анализатора:

• - 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 анализатора провести измерения модуля ком

дБ, а также нижний предел измерений модуля коэффициента передачи на уровне (N+10), дБ, что соответствует соотношениям сигнал/шум на входе приемного канала анализатора 10 дБ.

Увеличивая мощность сигнала с порта генератора анализатора, зафиксировать опорный

уровень, при котором обеспечивается условие

Изменяя ослабление аттенюатора от 5 до 50 дБ с шагом 5 дБ, провести измерения модуля комплексного коэффициента передачи.

Относительную погрешность измерений модуля комплексного коэффициента передачи на каждой частоте f, указанной в п. 5.1.1, рассчитать как разность (в логарифмических едини

тельным значением ослабления аттенюатора £(/), дБ, записанным в его технической документации (свидетельстве о поверке):

512Ш - Ш),

За погрешность в_АХ для каждого номинала ослабления, соответствующего относительному уровню амплитудного распределения электромагнитного поля М, принять максимальное значение погрешности измерений 0_AX(j\)соответствующего номинала ослабления аттенюатора

в установленной полосе частот в линейном масштабе:

Аналогичные измерения и расчеты выполнить в диапазоне частот от 26 до 40 ГГц с применением высокочастотных кабельных сборок из состава комплекса.

Результаты поверки записать в таблицу.

Таблица 4 - Результаты оценки погрешности измерений модуля комплексного коэффициента

передачи анализатором из состава комплекса

• 8.3.1.3 Погрешность измерений, обусловленную неидеальной поляризационной развязкой антенн-зондов из состава комплекса, определить по формуле:

6_А2 = (1 + Ю^0Ш7Р)² -1,                                      (13)

где кпр - минимальный уровень кроссполяризационной развязки антенн-зондов из состава комплекса, принимаемый равным минус 25 дБ.

• 8.3.1.4 Относительную погрешность измерений фазы комплексного коэффициента передачи векторным анализатором цепей из состава комплекса определить с помощью набора мер коэффициентов передачи и отражения 85056А и аттенюатора 84908М.

В измерительный тракт комплекса внести аттенюатор и меру фазового сдвига из состава набора 85056А таким образом, чтобы они соединяли разъемы радиочастотных кабелей для подключения испытываемой антенны и антенны-зонда. Ослабление аттенюатора установить равным 0 дБ.

Провести полную двухпортовую калибровку анализатора 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 5 до 50 дБ с шагом 5 дБ, провести измерения фазы комплексного коэффициента передачи при следующих настройках анализатора:

• - полоса анализа от 1 до 26 ГГц;

• - ширина полосы пропускания 500 Гц;

• - уровень мощности выходного колебания минус 10 дБ (мВт);

• - режим измерений фазы комплексного коэффициента передачи S21;

• - количество точек 3601.

Относительную погрешность измерений фазы комплексного коэффициента передачи на каждой частоте /, указанной в п. 5.1.1, рассчитать как разность между измеренным значением фазы коэффициента передачи arg(Sl 2(/)), рад, и действительным значением установленного фазового сдвига мерыФ'^Л ’(/), рад, записанным в его технической документации:

C(Z) = arg(512(Z))-0^,"^,(Z).                        (14)

За погрешность для каждого номинала относительного уровня фазового распределения электромагнитного поля принять максимальное значение погрешности измерений $ф, ¹ (/) соответствующего номинала ослабления аттенюатора в установленной полосе частот:

C=max{C(Z)}-                            (15)

Провести аналогичные измерения и расчеты для полосы частот от 26 до 40 ГГц с приме-нениехМ высокочастотных кабельных сборок из состава комплекса.

Результаты поверки записать в таблицу.

Таблица 5 - Результаты оценки погрешности измерений фазы комплексного коэффициента пе-редачи анализатором из состава комплекса

• 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 OMN1TRAC 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 антенну-зонд в крайнее центральное левое положение. Зафиксировать показания API OMNITRAC.

Контроллер движения Приб^ник Рчмное цправление Измерения

Достутные оси                  — — Ручное управление ОсьX

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 Я_шш/2, где Л_тм - 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 «NFMeas» 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 Л_т1П12, до срабатывания механического ограничителя, фиксировать показания системы лазерной координатно-измерительной API OMNITRAC.

Рассчитать погрешность позиционирования антенны-зонда как разность 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:

A^(/)=A-Az,                                (16)

где к = 2л-/Л - волновое число, 1/м;

Л - длина волны, соответствующая частотам, указанным в п. 5.1.1, м.

За погрешность измерений фазы в_ф2 для каждого номинала частоты, указанного в п.

8.3.1.1, принять среднее квадратическое значение погрешности, определенное по формуле (16):

2>(f.))²

i=0_______________

м

где М - число точек, в которых проводились измерения пространственного положения антенны-зонда.

Размеры рабочей области сканирования по осям Ох и Оу рассчитать как разность 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 85056А.

В измерительный тракт комплекса внести меру отражения таким образом, чтобы он замыкал соединитель радиочастотного кабеля для подключения антенны-зонда.

Провести однопортовую калибровку анализатора из состава комплекса в диапазоне частот от 26 до 40 ГГц в соответствии с технической документацией на него.

Провести измерения фазы комплексного коэффициента отражения при следующих настройках анализатора:

• - полоса анализа от 26 до 40 ГГц;

• - ширина полосы пропускания 500 Гц;

• - уровень мощности выходного колебания минус 10 дБ (мВт);

• - режим измерений фазы комплексного коэффициента отражения S11.

С помощью программы ручного управления сканером (рисунок 2) в соответствующей вкладке программного продукта для измерений в ближней зоне «NFMeas» 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 анализатора.

За оценку погрешности измерений фазы, обусловленную случайными перегибами радиочастотного тракта комплекса, принять разность между максимальным и минимальным значением измеренной фазы комплексного коэффициента отражения на частоте 40 ГГц.

• 8.3.1.7 Оценку среднего квадратического отклонения результатов измерений амплитудного и фазового распределений (АФР) проводить методом прямых измерений с многократными наблюдениями распределения поля, формируемого на плоскости сканирования рупорной антенной П6-140 с коаксиально-волноводным переходом диапазона частот от 26,5 до 40,0 ГГц из состава комплекса.

Антенну П6-140 установить на опорно-поворотное устройство в положение, соответствующее вертикальной поляризации, таким образом, чтобы плоскость раскрыва была параллельна плоскости сканирования.

Используя режим ручного или дистанционного управления сканера, установить антенну-зонд соосно с антенной П6-140 в положение, соответствующее вертикальной поляризации.

Расстояние между раскрывами антенны П6-140 и антенны-зонда установить равным в пределах ЗА., где X - максимальная длина волны измеряемого поддиапазона частот.

Запустить программу измерений в частотной области.

В соответствии с РЭ на комплекс установить полосу частот анализатора от 25 до 40 ГГц, ширину полосы пропускания 100 Гц, шаг перестройки по частоте 5 ГГц, уровень мощности выходного сигнала анализатора 10 дБ (мВт).

Далее установить следующие настройки:

• - шаг сканирования - не более А/2;

• - режим сканирования - непрерывное сканирование без реверса;

• - поляризация измеряемой антенны - вертикальная;

• - поляризация зонда - вертикальная;

• - размеры области сканирования 200 х 300 мм.

Нажать кнопку «НАЧАТЬ ИЗМЕРЕНИЯ».

Измерить АФР не менее 7 раз с интервалом не менее 5 мин (далее по тексту - результаты измерений АФР, полученные в ходе одного сканирования, - реализация).

Запустить программу расчета характеристик антенн по данным в ближнем поле nfcalc.exe, входящую в комплект поставки комплекса. На частоте 40 ГГц рассчитать амплитудные Aj и фазовые ср, распределения, а также среднее квадратическое отклонение результатов измерений амплитудного и фазового распределений по формулам (4) и (8).

• 8.3.1.8 Результаты поверки считать положительными, если значения погрешности измерений амплитудного распределения электромагнитного поля при соотношении сигнал/шум на входе приемного канала анализатора не менее 10 дБ и кроссполяризационной развязке антенны-зонда не менее 25 дБ находятся в следующих пределах для относительных уровней амплитудного распределения:

• - минус 10 дБ                         ± 0,3 дБ;

• - минус 20 дБ                        ± 0,4 дБ;

• - минус 30 дБ                        ± 0,6 дБ;

• - минус 40 дБ

  ± 1,7 дБ;

  ± 1,9 дБ,

• - минус 50 дБ

а значения погрешности измерений фазового распределения электромагнитного поля при соотношении сигнал/шум на входе приемного канала анализатора не менее 10 дБ находятся в следующих пределах при относительном уровне амплитудного распределения:

• 8.3.2 Определение относительной погрешности измерений относительных уровней амплитудных диаграмм направленности и абсолютной погрешности измерений фазовых диаграмм направленности

  • 8.3.2.1 Определение относительной погрешности измерений относительных уровней амплитудных диаграмм направленности (АДН) и фазовых диаграмм направленности (ФДН) 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):

L_x=a + 2R-tg0,                                 (18)

L_Y = b + 2R-tg(p,

где Lx, Ly - размеры плоскости сканирования в соответствующих плоскостях, м;

а, b - размеры раскрыва в соответствующих плоскостях, м, а = b > 5Л_тах, где Л_тах - длина волны, соответствующая частотам 1; 20 и 40 ГГц;

R - измерительное расстояние, R = (3 -8) Л_тах, м;

0, <р- сектор углов восстановленной ДН в соответствующих плоскостях, 0 = <р = 60°.

Интервал дискретизации выбрать равным 0,5Л_тах.

Для частоты 1 ГГц пересчитать АФР в раскрыве антенны в АФР на плоскости сканирования по формуле:

где J(x₂,y₂) - АФР на плоскости сканирования;

(х2, уг) - координаты на плоскости сканирования, м; Ао - амплитуда сигнала (Ao = 1 В)-,

(ро - фаза сигнала (уро = 0рад)',

нирования в плоскости X и Y, соответственно.

Рассчитать нормированную амплитудную диаграмму направленности и фазовую диаграмму направленности по формулам:

^{i U}'^V ~       ” MAX^(J(x₂.y₂)ff

F₀(w,v) = arg[3(J(x₂,.y₂))]

где |...| - модуль комплексной величины;

3 (...) - оператор двумерного дискретного преобразования Фурье;

МАХ - максимальное значение амплитудной диаграммы направленности; arg - аргумент функции;

и = sin 0 • cos <р, v = sin0- sin <р - угловые координаты.

• 8.3.2.3 Амплитудную диаграмму антенны и ФДН 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 10 ДБ:

&4 = Norm(0, ст² а) ,                                    (21)

Л<р = Norm(Q,cr²<p ),

где Norm - генератор случайных величин, распределенных по нормальному закону;

а_А - среднее квадратическое отклонение результатов измерений амплитудного распределения

а_А =10²⁰/2,45;

ст? - среднее квадратическое отклонение результатов измерений фазового распределения <т_л = Д_ф/2,45.

Рассчитать амплитудное и фазовое распределения ЭМП на плоскости сканирования с учетом погрешности их измерений по формуле:

J' (х₂, у₂) = | j(x₂, у₂ )|(1 + £l)exp(j(arg(j(x₂, у₂)) + Др)).                 (22)

Аналогичным образом провести расчет «возмущенных» ДН 7 раз. При каждой последующей реализации воспроизводить новые случайные величины по законам (21).

• 8.3.2.4 Погрешности измерений относительных уровней АДН и ФДН оценить следующим образом.

Среднее квадратическое отклонение результатов измерений уровней АДН и ФДН в двух главных сечениях при ф=0 и ср=л/2 рассчитать по формулам:

(23)

(24)

где к - число реализаций моделирования, к = 7.

Рассчитать погрешность измерений уровней АДН и ФДН по формулам:

&F_a = ±201g(l + 2,45<5Fj;

1 RO

ДК_Ф = ±—— 2,45-ЙГ_Ф.                             (24)

71

• 8.3.2.5 Результаты поверки считать положительными, если значения относительной погрешности измерений относительных уровней амплитудных диаграмм направленности до уровней (при соотношении сигнал/шум на входе приемного канала анализатора не менее 10 дБ, кроссполяризационной развязке антенны-зонда не менее 20 дБ, динамическом диапазоне измеренного амплитудного распределения антенны не менее 50 дБ), не превышают пределов:

• - минус 10 дБ                            ± 0,4 дБ;

• - минус 20 дБ                           ± 0,6 дБ;

• - минус 30 дБ                          ±1,0 дБ;

• - минус 40 дБ                           ± 2,0 дБ;

- минус 50 дБ                           ± 2,4 дБ,

и значения абсолютной погрешности измерений фазовых диаграмм направленности (при соотношении сигнал/шум на входе приемного канала анализатора не менее 10 дБ, кроссполяри-зационной развязке антенны-зонда не менее 20 дБ, динамическом диапазоне измеренного амплитудного распределения антенны не менее 50 дБ) при относительных уровнях амплитудных диаграмм, не превышают пределов:

• 8.3.3.1 Относительную погрешность измерений коэффициента усиления определить расчетным путем при использовании результатов измерений, полученных в п. 8.3.2 настоящей МП.

Относительную погрешность измерений коэффициента усиления 8, дБ, рассчитать по формуле:

(26)

где Гэ, Ги, Гк - коэффициенты отражения входов эталонной, испытываемой антенн, входа векторного анализатора цепей из состава комплекса.

Модуль коэффициента отражения связан с коэффициентом стоячей волны по напряжению (КСВН) соотношением:

И = —

^{1 1} я + 1

• 8.3.3.2 При расчетах погрешности за счет рассогласования значение КСВН эталонной антенны, используемой при проведении измерений, не должно превышать 1,2, испытываемой антенны - 2,0, КСВН входа анализатора - 1,2.

• 8.3.3.3 Результаты поверки считать положительными, если значения относительной погрешности измерений коэффициента усиления антенны методом замещения при КСВН испытываемой антенны не более 2 и погрешности измерений коэффициента усиления эталонной антенны, дБ:

  0,5 дБ

  0,8 дБ

  1,5 дБ

  2,0 дБ

± 0,7 дБ; ±1,0 дБ;

± 1,7 дБ;

± 2,2 дБ.

• 8.3.4.1 Определение диапазона рабочих частот проводить по результатам определения погрешности измерений амплитудного и фазового распределений.

• 8.3.4.2 Результаты поверки считать положительными, если в диапазоне частот от 1 до

40 ГГц значения относительной погрешности измерений коэффициента усиления находятся в пределах установленных значений (см. п. 8.3.1). В этом случае диапазон частот комплекса со-сгавляет от 1 до 40 ГГц.

• 8.3.5.1 Определение размеров рабочей области сканирования осуществить по результатам измерений, выполненных в соответствии с п. 8.3.1.5 настоящей МП.

• 8.3.5.2 Результаты поверки считать положительными, если размеры рабочей области сканирования комплекса (длина х высота) не менее 2,5 х 2,5 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 (р) рассчитанная погрешность измерений уровней АДН не превышает установленных в п. 8.3.2 значений.

• 9.1 Комплекс признается годным, если в ходе поверки все результаты поверки положительные.

• 9.2 При положительных результатах поверки оформляют свидетельство о поверке установленной формы.

• 9.3 Если по результатам поверки комплекс признан непригодным к применению, свиде

16