Методика поверки «Анализаторы спектра AV4051A/B/C/D/E/F/G/H» (МП 651-16-27 )

УТВЕРЖДАЮ Первый заместитель

генерального директора -

Инструкция

Анализаторы спектра AV4051A/B/C/D/E/F/G/H

МЕТОДИКА ПОВЕРКИ

651-16-27 МП т.п. Менделеево 2016 г.

• 1.1    Настоящая методика распространяется на анализаторы спектра AV4051A/B/C/D/E/F/G/H (далее по тексту - анализаторы), изготавливаемые 41 институтом корпорации «China Electronics Technology Group», КНР, и устанавливает методы и средства их первичной и периодической поверок.

• 1.2 Интервал между поверками — 1 год.

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

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

Таблица 2

• 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 Все средства поверки должны быть исправны и иметь свидетельства о поверке.

• 4.1 К проведению поверки анализаторов допускается инженерно-технический персонал со среднетехническим или высшим образованием, ознакомленный с руководством по эксплуатации (РЭ) и документацией по поверке, допущенный к работе с электроустановками и имеющие право на поверку (аттестованными в качестве поверителей).

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

• 5.2 К работе с анализаторами допускаются лица, изучившие требования безопасности по ГОСТ 22261-94. ГОСТ Р 51350-99. инструкцию по правилам и мерам безопасности и прошедшие инструктаж на рабочем месте.

• 5.3 При проведении поверки необходимо принять меры защиты от статического напряжения, использовать антистатические заземлённые браслеты и заземлённую оснастку. Запрещается проведение измерений при отсутствии или неисправности антистатических защитных устройств.

• 6.1 Поверку проводить при следующих условиях:

• - температура окружающего воздуха. °C      23 ±5;

• - относительная влажность воздуха. % от 5 до 70;

• - атмосферное давление, мм рт. ст. от 626 до 795;

• - напряжение питания. В от 100 до 250;

• - частота, Гц от 50 до 60.

Примечание - Температура при поверке выбирается в соответствии с руководствами по эксплуатации средств поверки. Все средства измерений, использующиеся при поверке анализаторов, должны работать в нормальных условиях эксплуатации.

• 7.1 Перед проведением поверки необходимо выполнить следующие подготовительные работы:

• - выполнить операции, оговорённые в документации изготовителя на поверяемый анализатор по его подготовке к работе;

• - выполнить операции, оговорённые в РЭ на применяемые средства поверки по их подготовке к измерениям;

• - осуществить прогрев приборов для установления их рабочих режимов.

• 8.1  Внешний осмотр

  • 8.1.1 При внешнем осмотре проверить:

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

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

• - наличие маркировки согласно требованиям эксплуатационной документации,

• 8.1.2  Результаты поверки считать положительными, если выполняются все перечисленные требования. В противном случае анализатор бракуется.

• 8.2  Опробование

  • 8.2.1 Подключить анализатор к сети питания и включить его согласно РЭ.

  • 8.2.2 Убедиться в возможности установки режимов измерений и настройки основных параметров и режимов измерений анализатора.

  • 8.2.3 Результаты опробования считать положительными, если при включении отсутствуют сообщения о неисправности и анализатор позволяет менять настройки параметров и режимы работы. В противном случае анализатор бракуется.

• 8.3  Идентификация программного обеспечения

Проверку соответствия заявленных идентификационных данных программного обеспечения (ПО) анализатора проводить в следующей последовательности:

• - проверить наименование ПО:

* проверить идентификационное наименование ПО:

• - проверить номер версии (идентификационный номер) ПО.

Результаты поверки считать положительными, если идентификационные данные ПО соответствуют идентификационным данным, приведённым в таблице 3. В противном случае

анализатор бракуется.

Таблица 3

• 8.4 Определение диапазона частот

  • 8.4.1 Соединить выход частоты 10 МГц стандарта частоты со входом внешней опорной частоты генератора сигналов в соответствии с рисунком 1.

  • 8.4.2 Соединить выход низкой частоты (LO) генератора сигналов с входом анализатора спектра серии AV4051,

  • 8.4.3 Установить следующие параметры генератора:

• - AM-модуляция включена;

• - значение коэффициента AM 80%:

• - скорость модуляции 3 Гц;

• - значение амплитуды выхода низкой частоты 100 мВ.

  

__________V

Рисунок 1

• 8.4.4 Установить следующие параметры анализатора:

• - режим связи входа/выхода по постоянному току;

• - центральная частота 3 Гц;

• - полоса обзора 10 Гц.

• 8.4.5 Измерить значение частоты путём нажатия клавиши Peak (если пик сигнала находится на нулевой частоте, требуется выполнить автоматическую регулировку нулевой частоты).

• 8.4.6 Изменить соединение приборов для измерения частоты на высокочастотном входе анализатора (RF), как показано пунктирными линиями на рисунке 1.

• 8.4.7  Установить следующие параметры генератора:

• - выходная частота генератора сигналов - номинальный верхний предел частоты испытуемого анализатора (зависит от модели анализатора);

• - значение амплитуды выхода минус 10 дБ/мВт;

• - модуляция выключена.

• 8.4.8  Установить следующие параметры анализатора:

• - центральная частота анализатора - номинальный верхний предел частоты анализатора (зависит от модели анализатора);

• - полоса обзора 20 кГц.

• 8.4.9  Измерить значение частоты путём нажатия клавиши Peak.

• 8.4.10 Результаты поверки считать положительными, ели значения диапазона частот соответствуют данным таблицы 4. В противном случае анализатор бракуется.

Таблица 4

• 8.5 Определение относительной погрешности частоты опорного генератора

  • 8.5.1 Соединить выход частоты 10 МГц стандарта частоты со входом внешней опорной частоты генератора сигналов в соответствии с рисунком 1.

  • 8.5.2  Соединить выход низкой частоты (LO) генератора сигналов со входом анализатора спектра серии AV4051.

  • 8.5.3  Прогреть оборудование в течении 1 часа.

  • 8.5.4 Установить значение выходной частоты генератора сигналов равным верхнему пределу частоты испытуемого анализатора и уровень выходной мощности генератора сигналов равным минус 10 дБ/мВт.

  • 8.5.5  Нажать клавишу Reset анализатора и установить полосу обзора, равную 100 кГц.

  • 8.5.6  Нажать клавишу Peak Search (Поиск пика) анализатора и включить функцию Delta Count (Подсчёт дельта маркера).

  • 8.5.7  Записать результаты измерения дельта-маркера как значение частоты F_UiM.

  • 8.5.8  Относительную погрешность частоты (5F) вычислить по формуле (1):

где F„_OM - установленное значение частоты генератора. Гц;

F_utM - измеренное анализатором значение частоты. Гц.

• 8.5.9 Результаты поверки считать положительными, если значение относительной погрешности частоты опорного генератора находится в пределах ± (Т 10' + 5,5 10 ). где 1 -время, прошедшее с даты последней поверки в годах. В противном случае анализатор бракуется.

• 8.6 Определение абсолютной погрешности измерений частоты

  • 8.6.1  Соединить оборудование в соответствии с рисунком 1.

  • 8.6.2  Установить следующие параметры генератора:

• - частота выходного сигнала 1,5 ГГц;

• - уровень мощности выходного сигнала минус 10 дБ/мВт;

• - RF-выход включён.

• 8.6.3  Нажать клавишу Reset анализатора и установить его параметры:

• - центральная частота 1,5 ГГц;

• - значение полосы обзора в соответствии с таблицей 4.

• 8.6.4  Измерить с помощью функции delta marker анализатора разницу между значением центральной частоты (1.5 ГГц) и отображаемой анализатором.

• 8.6.5  Повторить измерения для всех значений центральной частоты и полос обзора из таблицы 4.

• 8.6.6  Результаты поверки считать положительными, если значения относительной погрешности измерений частоты находятся в пределах, приведенных в таблице 4. В противном случае анализатор бракуется.

Таблица 4

• 8.7 Определение номинальных значений полосы пропускания

  • 8.7.1  Собрать схему измерений в соответствии с рисунком 2.

  • 8.7.2

    

    синхронизация

    10 МГц

    Анализатор спектра

    

Рисунок 2

• 8.7.3  Установить следующие параметры генератора сигналов:

• - значение частоты выходного сигнала 500 МГц;

• - значение уровня мощности выходного сигнала минус 2 дБ/мВт;

• - шаг изменения уровня мощности выходного сигнала 1 дБ;

• - выход ГГЧ (IF) включён.

• 8.7.4  Установить начальные параметры анализатора клавишей Reset, провести все самокалибровки, включить функцию NdB bandwidth measurement function и установить значение N равным 301.

• 8.7.5  Установить следующие параметры анализатора:

• - центральная частота 500 МГц;

• - полоса обзора 20 МГц;

• - амплитуда шкалы I дБ;

• - полоса пропускания 10 МГц;

-отношение VBW/RBW 0.1.

• 8.7.6  Отрегулировать значение уровня мощности выходного сигнала генератора таким образом, чтобы оно было на 2 - 3 деления ниже опорного уровня (2-3) дБ.

• 8.7.7  Нажать Continuous Measurement On (Вкл. непрерывного измерения). Peak Search (Поиск пика) и Marker to Center (Маркер в центр) для перемещения пика сигнала в центр экрана.

• 8.7.8  Нажать Continuous Measurement Off (Выкл. непрерывного измерения), записать показание текущей разницы маркера полосы частот Гздб в таблицу 5.

Таблица 5

• 8.7.9 Вычислить относительную погрешность номинальных значений полос пропускания в процентах по формуле (2):

(2)

где fn - номинальное значение полосы пропускания. Гц.

• 8.7.10 Повторить измерения для всех значений полосы пропускания из таблицы 3.

• 8.7.11 Результаты поверки считать положительными, если значения полос пропускания и относительной погрешности полосы пропускания соответствуют указанным в таблице 5. В противном случае анализатор бракуется.

• 8.8 Определение неравномерности АЧХ

А) Определение неравномерности АЧХ в диапазоне частот от 50 МГц до 4 ГГц

• 8.8.1  Откалибровать ваттметр в соответствии с его РЭ.

• 8.8.2  Собрать схему измерений в соответствии с рисунком 3.

  

Рисунок 3

• 8.8.3  Установить на генераторе значение частоты 50 МГц и выходной уровень минус 4 дБ/мВт.

• 8.8.4  Установить на анализаторе центральную частоту 50 МГц, полосу обзора 0 Гц. полосу пропускания 300 кГц. видеофильтр 30 кГц. (предусилитель выключен в случае его наличия).

• 8.8.5  Провести измерения, устанавливая значения частоты генератора в соответствии с таблицей 6:

Таблицаб.

• 8.8.6 Вычислить неравномерность АЧХ как разность между значениями амплитуды сигнала, измеренной анализатором и измеренной ваттметром.

Б) Определение неравномерности АЧХ в диапазоне частот от 3 Гц до 50 МГц

• 8.8.7  Отключить ваттметр и вместо него установить короткозамкнутую нагрузку 50 Ом.

• 8.8.8  Установить на анализаторе центральную частоту 50 МГц, полосу обзора 100 Гц, полосу пропускания 10 Гц. отключить все маркеры, развязка по входу DC.

• 8.8.9  Установить поиск пика для анализатора и отрегулировать амплитуду генератора сигналов таким образом, чтобы пока показание амплитуды анализатора было ближе всего к показанию маркера, полученному при измерении неравномерности АЧХ на частоте 50 МГц на предыдущем этапе измерений (опорная частота).

• 8.8.10 Включить функцию измерений с помощью дельта-маркера на анализаторе.

• 8.8.11 Установить центральную частоту анализатора и частоту генератора сигналов в соответствии с таблицей 3 и записать показание дельта-маркера в каждой частотной точке в столбце «неравномерность АЧХ, нормализованная к 50 МГц» таблицы 7.

• 8.8.12 Повторить измерения для каждого значения частоты из таблицы 7,

Таблица 7

• 8.8.13 При наличии предусилителя, выполнить вышеописанные измерения, включив предусилитель.

• 8.8.14 Результаты поверки считать положительными, если значения неравномерности АЧХ находятся в пределах, приведенных в таблице 8. В противном случае анализатор бракуется.

Таблица 8

8.9 Определение абсолютной погрешности измерения уровня сигнала на частоте

500 МГц

• 8.9.1  Откалибровать ваттметр и измерительный преобразователь.

• 8.9.2  Установить коэффициент калибровки ваттметра в соответствии с характеристиками измерительного преобразователя для частоты 500 МГц.

• 8.9.3  Присоединить измерительный преобразователь к выходу генератора сигналов.

• 8.9.4  Установить частоту выходного сигнала генератора сигналов 500 МГц и уровень выходного сигнала минус 20 дБ/мВт.

• 8.9.5  Измерить уровень выходного сигнала генератора измерителем мощности и записать показания уровня выходного сигнала А_вагтаетр.

• 8.9.6  Отсоединить измерительный преобразователь от генератора сигналов и соединить его с входом анализатора.

• 8.9.7  Установить центральную частоту анализатора 500 МГц. полосу обзора 0 Гц. полосу пропускания 300 кГц, частоту видеофильтра 30 кГц.

• 8.9.8  Измерить уровень выходного сигнала генератора сигналов А с помощью анализатора.

• 8.9.9  Вычислить абсолютную погрешность измерений уровня сигнала как разность между значением, измеренным анализатором и измеренным ваттметром, по формуле (3):

АА.чхмГц^-А “Аватгметр-                (3)

• 8.5.1 Результаты поверки считать положительными, если значение абсолютной погрешности измерений уровня гармонического сигнала на частоте 500 МГц находится в пределах ±0.24 дБ. В противном случае анализатор бракуется.

• 8.6 Определение уровня фазовых шумов

• 8.6.1  Соединить выход генератора сигналов со входом анализатора.

• 8.6.2  Установить следующие значения параметров генератора сигналов: значение частоты выходного сигнала 1000 МГц. значение уровня выходного сигнала 0 дБ/мВт.

• 8.6.3  Установить центральную частоту анализатора 1 ГГц и полосу обзора 100 кГц.

• 8.6.4  Удерживать отклик сигнала в центре экрана анализатора, постепенно уменьшая полосу обзора до значения 200 Гц.

• 8.6.5  Установить уровень выходного сигнала генератора так. чтобы его значение соответствовало опорному уровню анализатора.

• 8.6.6  Установить анализатор как Peak Search (Поиск пика), включить функции Noise Marker (Маркер шума) и Delta Marker (Дельта маркер), запустить Video Average (усреднение видеосигнала) в течение 10 раз и Single Sweep (однократная развёртка).

• 8.6.7  Снять показание разности амплитуды маркера шума при отстройке частоты на 100 Гц и минус 100 Гц как уровень фазового шума при отстройке частоты на 100 Гц и минус 100 Гц, соответственно.

• 8.6.8  Установить непрерывную развёртку анализатора (Continuous Sweep).

• 8.6.9  Провести измерения уровня фазового шума, устанавливая значения параметров анализатора в соответствии с таблицей 9.

Таблица 9

8.9.10 Результаты поверки считать положительными, если значения уровня фазового шума соответствуют указанным в таблице 10. В противном случае анализатор бракуется.

Таблица 10

8.7 Определение относительного уровня помех, обусловленных гармоническими искажениями

• 8.7.1 Собрать схему в соответствии с рисунком 4.

  Генератор

  сигналов

  синхронизация

  

  Анализатор спектра

  

50 МГц низкочастотный фильтр

Рисунок 4

• 8.7.2 На анализаторе установить входное ослабление 10 дБ.

• 8.7.3 При измерении уровня второй гармоники необходимо использовать фильтры нижних частот соответствующие частоте несущей. Подать на вход анализатора гармонический сигнал частотой П и измерить по отсчётному устройству уровень помехи на частоте 2f|.

• 8.7.4 Измерения проводить в полосе частот от 10 МГц до 25 ГГц

• 8.9.11 Результаты поверки считать положительными, если уровень помех не превышает значений, указанных таблице 11. В противном случае анализатор бракуется

Таблица 11

• 8.8 Определение среднего уровня собственных шумов

• 8.8.1 Средний уровень собственных шумов измерять в полосе пропускания 1 кГц при отсутствии сигнала на входе анализатора.

• 8.8.2 Установить на входной RF-разъем анализатора согласованную короткозамкнутую нагрузку 50 Ом (из состава набора мер коэффициентов передачи и отражения Agilent 85054D (Agilent 85O52D).

• 8.8.3 Установить на анализаторе следующие значения параметров, последовательно нажимая клавиши: центральная частота 10 МГц; полоса обзора 10 кГц; относительный уровень минус 70 дБ/мВт; входной аттенюатор 0 дБ; полоса пропускания 1 кГц; видеофильтр 100 Гц; количество измерений 20.

• 8.8.4 Нажать клавишу Restart и дождаться установления значения Average/Hold равным 20/20.

• 8.8.5 Вращая ручку управления анализатора установить линию дисплея на среднее значение отображаемой на экране дисплея амплитуды.

• 8.8.6 Нормализовать полученное значение уровня сигнала к полосе пропускания 1 Гц путём прибавления к полученному значению минус 30 дБ/мВт. Например, если измеренное значение соответствует минус 126 дБ/мВт. то нормализованное значение будет минус 156 дБ/мВт.

• 8.8.7 Повторить измерения для каждого из значений центральной частоты f_n из табли

цы 12,

Таблица 12

Продолжение таблицы 12

Диапазон частот

• 8.9.12 Результаты поверки считать положительными, если средний уровень собственных шумов анализатора не превышает значений, указанных в таблице 12. В противном случае анализатор бракуется.

• 8.9 Определение относительного уровня помех, обусловленных интермодуляционными искажениями третьего порядка

• 8.9.1 Соединить выходы генераторов сигналов через аттенюаторы 10 дБ с входами делителя.

• 8.9.2 Соединить выход делителя со входом анализатора.

• 8.9.3 Установить на первом генераторе значение частоты выходного сигнала

fgi = fin - 50 кГц.

• 8.9.4 Установить на втором генераторе значение частоты выходного сигнала

f_gi = fin+ 50 кГц.

• 8.9.5 Отрегулировать значение уровня выходного сигнала каждого генератора по отсчётному устройству анализатора таким образом, чтобы суммарный уровень сигнала на входе анализатора соответствовал значению минус 30 дБ/мВт.

• 8.9.6 Отключить автоматическую регулировку уровня генераторов для уменьшения взаимных помех.

• 8.9.7 Провести измерения TOI.

• 8.9.8 Значение fin устанавливать в соответствии с таблицей 13.

Таблица 13

• 8.9.9 Точка пересечения третьего порядка, соответствующая входному сигналу, отображается в поле маркера анализатора как [ТО1].

• 8.9.10      Уровень помех, обусловленных интермодуляционными искажениями 3-го порядка Аз, вычислить по формуле (4):

Аз = (-15-TOI) 2.                                     (4)

Например, если полученное значение ТО1 равно 15. то Аз =(-15-15) 2 = минус 60 дБ/мВт.

• 8.9.13 Результаты поверки считать положительными, если уровень помех, обусловленных интермодуляционными искажениями 3-го порядка не превышает значений, указанных в таблице 13. В противном случае анализатор бракуется.

• 9.1 При положительных результатах поверки на корпус анализатора наносится оттиск поверительного клейма и/или выдается свидетельство установленной формы.

• 9.2 Значения характеристик, определённые в процессе поверки при необходимости заносятся в документацию.

• 9.3 В случае отрицательных результатов поверки применение анализатора запрещается, на него выдается извещение о непригодности к применению с указанием причин забрако

вания.

О.В. Каминский

Начальник НИО-1 ФГУП «ВНИИФТРИ»

18