Методика поверки «Комплекс антенный измерительный «Самара»» (Код не указан!)

УТВЕРЖДАЮ

России

2016 г.

В.В. Швыдун

• 1.1  Настоящая методика поверки распространяется на комплекс антенный измерительный «Самара» (далее - комплекс), заводской № 1, изготовленный акционерным обществом «Ракетно-космический центр «Прогресс» (АО «РКЦ «Прогресс») г. Самара, и устанавливает порядок и объем его первичной и периодической поверки.

• 1.2 Интервал между поверками - 2 года.

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

Примечание', допускается не проводить определение инструментальной погрешности измерений уровней амплитудных ДН (п. 8.3 настоящей методики) при наличии действующего свидетельства о поверке на векторный анализатор цепей N5222A из состава комплекса, в случае, если с момента его поверки прошло не более трех месяцев.

3.1 При проведении поверки используют средства измерений и вспомогательное оборудование, приведённое 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 Применяемые средства поверки должны быть исправны, поверены и иметь действующие свидетельства о поверке (отметки в формулярах или паспортах).

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

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

• 6.1 Поверку проводить при следующих условиях:

- для используемых антенных устройств в соответствии с руководствами по эксплуатации на них:

• - температура окружающего воздуха, °C..............................................................20±5;

• - относительная влажность воздуха при температуре 20°С, %..........................до 80;

• - напряжение питания. В.....................................................................................220±10;

• - частота, Гц...........................................................................................................50±0,5.

• 7.1   Перед проведением поверки необходимо выполнить следующие подготовительные работы:

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

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

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

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

• 8.1 Внешний осмотр

  • 8.1.1  При проведении внешнего осмотра установить соответствие комплекса следующим требованиям:

• - наличие маркировки, подтверждающей тип и заводской номер;

• - наружная поверхность элементов комплекса не должна иметь следов механических повреждений, которые могут влиять на работу комплекса;

• - присоединительные разъемы должны быть чистыми;

• - соединительные провода должны быть исправными;

• - комплектность комплекса должна соответствовать указанной в ТД.

• 8.1.2 Результаты внешнего осмотра считать положительными, если комплектность комплекса соответствует требованиям ТД, внешний вид комплекса соответствует требованиям п. 8.1.1.

• 8.1.3  Комплекс, имеющий дефекты (механические повреждения), бракуется и направляется в ремонт.

• 8.2 Опробование

  • 8.2.1 Подготовить комплекс к работе в соответствии с РЭ.

  • 8.2.2 Проверить работоспособность аппаратуры комплекса путем проверки отсутствия сообщений об ошибках и неисправностях при загрузке программного продукта «Antenna Measurement Studio».

  • 8.2.3 Проверить работоспособность приводов опорно-поворотного устройства (ОПУ).

  • 8.2.4 Установить в рабочей зоне тестовую антенну с электрическими размерами апертуры не менее ЗА. (где X - длина волны, м). Провести измерения сечений ДН на рабочей длине волны антенны.

  • 8.2.5 Минимальные измеренные уровни задних и боковых лепестков ДН должны быть не более минус 20 дБ.

  • 8.2.6 Результаты проверки считать положительными, если аппаратура комплекса работоспособна и обеспечивает измерения характеристик антенных устройств.

• 8.3 Определение динамического диапазона

  • 8.3.1 Подготовить комплекс к работе в соответствии с РЭ.

  • 8.3.2 В качестве вспомогательной антенны использовать антенну логопериодическую антенну CBL 6143А. Установить на ОПУ антенну измерительную логопериодическую П6-46 из состава установки измерительной К2П-71. Установить вспомогательную и тестовую антенны для работы на согласованной поляризации.

  • 8.3.3 ВАЦ установить в режим измерений коэффициента передачи в полосе частот от 0,5 до 1 ГГц. Полосу фильтра промежуточной частоты установить равной 100 Гц, уровень выходной мощности 0 дБм.

Зафиксировать измеряемый коэффициент передачи К_АНГ( f), [дБ].

• 8.3.4 Отключить один из портов ВАЦ от антенны и нагрузить его на согласованную нагрузку. Зафиксировать измеряемый коэффициент передачи К_шум( f) , [дБ].

• 8.3.5 Определить средний уровень шума ВАЦ по формуле (1):

Ku,_m^0lg\-Y'°   ^Л°1 ^{+ 3}.                           (В

где п = 1...А - номер частотного отсчета.

• 8.3.6 Определить частотную зависимость динамического диапазона измерений характеристик антенных устройств по формуле (2):

О(/) = ^_ет(/)-(^™+3)-С„₆.„(/),дБ,                     (2)

где О_Р6_₄₆(/) - коэффициент усиления антенны П6-46, указанный в ТД на антенну, дБ.

• 8.3.7 Повторить измерения пп. 8.3.2-8.3.6 в диапазоне частот от 1 до 2 ГГц с использованием в качестве тестовой антенны измерительной П6-49 из состава установки измерительной К2П-71. В формуле (2) в качестве переменной O_/Z6_₄₆(/) использовать коэффициент усиления антенны П6-49, указанный в ТД на антенну.

• 8.3.8 Повторить измерения п. 8.3.7 в диапазоне частот от 2 до 10 ГГц с использованием в качестве вспомогательной антенны ВНА 9118.

• 8.3.9 Результаты поверки считать положительными, если динамический диапазон в диапазоне рабочих частот превышает значения (0,26/² - 6,6/ + 60) дБ (где/- частота, ГГц).

• 8.4 Определение инструментальной погрешности измерений амплитудных ДН

  • 8.4.1 Подготовить комплекс к работе в соответствии с РЭ.

  • 8.4.2 Векторный анализатор цепей N5222A из состава комплекса установить в режим измерений коэффициента передачи в полосе частот от 0,5 до 10 ГГц. Полосу фильтра промежуточной частоты установить равной 10 Гц, уровень выходной мощности установить равным 0 дБм. Отношение сигнал/шум на входе приемного порта ВАЦ должно составлять не менее 80 дБ, при необходимости допускается использование усреднений сигнала.

  • 8.4.3 Установить в измерительный тракт ступенчатые аттенюаторы Agilent 8494В и

8496В. Установить вводимое аттенюаторами ослабление равным нулю и зафиксировать начальное ослабление    (/).

• 8.4.4 Поочередно вводить ослабления 3, 6, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40 и 45 дБ и

фиксировать соответствующие им частотные зависимости ослабления сигнала измеряемого ВАЦ J._3de(/) (Л •••     (Л-

• 8.4.5 Подключить аттенюаторы Agilent 8494В и 8496В к ВАЦ N5222A, провести измерения величин вводимого относительного ослабления аналогично пп. 8.3.4, 8.3.5 в соответствии с РЭ на установку. Зафиксировать результаты измерений 5_0<ze(/)’

B-6JH (/) ... B_45ja(/) • Измерения проводить с шагом не более 500 МГц.

• 8.4.6 Инструментальную погрешность измерений для каждого номинального ослабления рассчитать по формуле (3).

^гД^е A<zb(/) ^и ^(/) - результаты измерений Л__3<ш(/),         ...          и

^в-зм (/), ^в-ьм (/)••■ ^B-A5dB (/)» соответственно, дБ.

• 8.4.7 Рассчитать инструментальную погрешность измерений уровней ДН для заданного отношения сигнал/шум SNR [дБ] используя соотношение:

X = 20/og(l+10-^oosa*^w^) + k_w,                                           (4)

где L - измеряемый уровень ДН, дБ.

• 8.4.8 Результаты поверки считать положительными, если значения инструментальной погрешности измерений амплитудных ДН находятся в пределах, дБ , приведенных в таблице 3.

Таблица 3

• 8.5 Определение коэффициента безэховости

  • 8.5.1 Подготовить комплекс к работе в соответствии с РЭ.

  • 8.5.2 Определение коэффициента безэховости провести методом КСВ свободного пространства. Измерения провести поочередно на горизонтальной и вертикальной поляризациях.

  • 8.5.3 В качестве тестовых антенн использовать широконаправленные антенны (вибраторные антенны, открытые концы волноводов и др.).

  • 8.5.4 Поляризацию тестовой антенны установить соответствующей поляризации вспомогательной антенны из состава комплекса (Teseq CBL 6143А или Teseq ВНА 9118).

  • 8.5.5 Установить анализатор цепей в режим работы со следующими настройками:

• - полоса обзора - соответствует диапазону частот и вспомогательной и тестовой антенны;

• - шаг по частоте - не более 250 МГц в диапазоне частот до 1 ГГц, не более 0,5 ГГц в диапазоне частот от 1 до 3 ГГц и не более 1 ГГц в диапазоне частот свыше 3 ГГц;

• - ширина полосы фильтра ПЧ (IF BW) - не более 100 Гц;

• - выходная мощность - не менее 10 дБм.

Убедиться, что отношение сигнал/шум составляет не менее 50 дБ. В противном случае изменением уровня мощности и параметров обзора анализатора сигналов добиться необходимого отношения сигнал/шум.

• 8.5.6 Переместить вспомогательную либо тестовую антенну поочередно по горизонтали и вертикали в плоскости, перпендикулярной линии визирования антенн. Для каждого положения антенны и частоты фиксировать коэффициент передачи К (х) [дБ] (где х -координата антенны).

При перемещении антенны в поперечном направлении (перпендикулярно оси симметрии БЭК) использовать шаг не более X/(10sin<p) и диапазон перемещения не менее X/(sin<p), где <р - угол между линией визирования точки зеркального отражения и плоскостью отражающей поверхности для стен, перпендикулярных траектории перемещения антенны 6 (точкой зеркального переотражения считать центр линии, соединяющей точки проекции антенн на выбранную плоскость).

• 8.5.7 Относительный уровень переотражений (коэффициент безэховости L) рассчитать по формуле (5).

  L = 201g

  I

  
  

  (5)

  где а_шкс =

  max

  X

  

  - размах измеренной интерференционной

зависимости, дБ.

• 8.5.8 Из значений КБ, полученных для вертикальной и горизонтальной поляризаций, выбирается наибольшее.

• 8.5.9 Результаты поверки считать положительными, если значения КБ, дБ, в диапазонах частот не превышают минус 15 дБ.

• 8.6 Определение погрешности измерений коэффициента усиления методом замещения

  • 8.6.1 Определение погрешности измерений коэффициента усиления методом эталонной антенны провести для следующих условий:

• - отношение сигнал/шум для выбранной частоты сигналов эталонной и измеряемой антенн не менее 40 дБ;

• - уровень кроссполяризационной составляющей антенн не более минус 20 дБ;

• - КСВН антенн не более 1,5;

• - расстояние R между антеннами при измерениях удовлетворяет условию дальней зоны (6).

₍₆₎

где 2 - длина волны, см;

Д и D₂ - наибольшие размеры раскрывов антенн, см,

• 8.6.2 Определение погрешности измерений КУ 8G методом эталонной антенны проводить в соответствии ГОСТ 8.736-2013 на основе частных составляющих суммарной погрешности по формуле (7).

SG = ±10/g(l +1,1^+^+^+^+0,005),

где       - границы составляющей суммарной погрешности, обусловленной

погрешностью коэффициента усиления эталонной антенны 8G₃, принимаются равными 0,12, 0,2 и 0,26;

в₂ - границы составляющей суммарной погрешности, обусловленной нелинейностью амплитудной характеристики ВАЦ А [дБ], определяемой в п. 4.14 для уровня минус 10 дБ, вычисляются по формуле (8):

0₂=1О^ом-1;                                                  (8)

- границы составляющей суммарной погрешности, обусловленной поляризационными потерями, вычисляемые по формуле (9),

=(1 + 10°'*)²-1.                                                      (9)

где К - наибольший уровень кроссполяризационной составляющей поля излучения среди эталонной и исследуемой антенн, дБ;

9^ - границы составляющей суммарной погрешности, обусловленной побочными переотражениями, вычисляемые по формуле (10),

0₄=(1 + 1О^ооп)²-1,                                                 (10)

где К - наибольший уровень кроссполяризационной составляющей поля излучения среди эталонной и исследуемой антенн, дБ;

0,005 - слагаемое, учитывающее:

• -  границы составляющей суммарной погрешности, обусловленной конечным расстоянием между антеннами, принимаемые равными 0,03;

• - границы составляющей суммарной погрешности, обусловленной рассогласованием СВЧ трактов эталонной и исследуемой антенн, для КСВН=1,5 равные 0,04;

• - границы составляющей суммарной погрешности, обусловленной неучтенными факторами, равные 0,05.

• 8.6.3 Результаты поверки считать положительными, если значения погрешности измерений коэффициента усиления методом замещения находятся в пределах, приведенных в таблице 4.

Таблица 4

• 8.7 Определение погрешности измерений амплитудных ДН

  • 8.7.1 Определение погрешности измерений амплитудных ДН выполнить на основе их инструментальных погрешностей и методической погрешности из-за неисключенных источников переотражений в соответствии с требованиями ГОСТ 8.736-2011.

  • 8.7.2 Рассчитать систематическую погрешность измерений отношений уровней сигналов, обусловленной нелинейностью амплитудной характеристики стробоскопического преобразователя А [дБ], определяемой в п. 4.15, по формуле (11):

    

    = 1О^ом-1.

(Н)

Рассчитать систематическую погрешность измерений из-за наличия неисключенных побочных переотражений в безэховой камере по формуле (12):

где L - измеряемый уровень диаграммы, дБ.

Рассчитать доверительные границы (р = 0,99) случайной погрешности, обусловленной влиянием шумов стробоскопического преобразователя, по формуле (13):

^ = (1 + 1О-°^о^^+ЛЖ7)²-1,                                                 (13)

где SNR = 60 - отношение сигнал/шум в направлении максимума ДН, дБ

• 8.7.3 Погрешность измерений уровней амплитудных ДН (в линейном масштабе) рассчитать по формуле (14).

  

  (14)

Пересчитать погрешность измерений уровней амплитудных ДН в логарифмический масштаб по формуле (15).

&лог ~ 10/g(l + ^,_ww ).                                                     05)

8.7.4 Результаты поверки считать положительными, если значения погрешности измерений амплитудных ДН находятся в пределах, приведенных в таблице 5.

Таблица 5

• 8.8 Определение идентификационных признаков ПО

  • 8.8.1 Определение идентификационных признаков ПО провести в соответствии с п.6 РЭ комплекса.

  • 8.8.2 Результаты проверки считать положительными, если идентификационные данные ПО соответствуют приведенным в таблице 6.

Таблица 6

• 9.1 При положительных результатах поверки комплекса выдается свидетельство у ci апо в л ен н о й форм ы.

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

• 9.3 Знак поверки наносится на ОПУ DAMS 6250 в виде наклейки и в свидетельство о поверке в виде оттиска клейма.

• 9.4 В случае отрицательных результатов поверки поверяемый комплекс к дальнейшему применению не допускается. На комплекс выдается извещение о непригодности к дальнейшей эксплуатации с указанием причин забракования.

Начальник отдела

ФГБУ «ГНМЦ» Минобороны России

Начальник лаборатории

ФГБУ «ГНМЦ» Минобороны России

11