Методика поверки «Анализаторы электрических цепей и сигналов комбинированные портативные FieldFox N9950A, FieldFox N9951A, FieldFox N9952A, FieldFox N9960A, FieldFox N9961A, FieldFox N9962A» (651-17-030 МП)

ипунов

Анализаторы электрических цепей и сигналов комбинированные портативные FieldFox N9950A, FieldFox N9951A, FieldFox N9952A, FieldFox N9960A, FieldFox N9961A, FieldFox N9962A

651-17-030 МП р.п. Менделееве 2017 г.

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Настоящая методика поверки распространяется на анализаторы электрических цепей и сигналов комбинированные портативные FieldFox N9950A, FieldFox N9951 A, FieldFox N9952A, FieldFox N9960A, FieldFox N9961A, FieldFox N9962A (далее - анализатор) компании «Keysight Technologies, Inc.», США, и устанавливает методы и средства их первичной и периодической поверок.

Интервал между поверками - 1 год.

1 ОПЕРАЦИИ ПОВЕРКИ

• 1.1 Перед проведением поверки анализатора провести внешний осмотр и операции подготовки его к работе.

• 1.2 Метрологические характеристики анализатора, подлежащие поверке, и операции поверки приведены в таблице 1.

Таблица 1

2 СРЕДСТВА ПОВЕРКИ

• 2.1 Рекомендуемые средства поверки, в том числе рабочие эталоны и средства измерений, приведены в таблице 2.

Вместо указанных в таблице 2 средств поверки допускается применять другие аналогичные средства поверки, обеспечивающие определение метрологических характеристик с требуемой погрешностью.

• 2.2 Все средства поверки должны быть исправны, применяемые при поверке средства измерений и рабочие эталоны должны быть поверены и иметь свидетельства о поверке с неистекшим сроком действия на время проведения поверки или оттиск поверительно-го клейма на приборе или в документации.

Таблица 2

3 ТРЕБОВАНИЯ К КВАЛИФИКАЦИИ ПОВЕРИТЕЛЕЙ

• 3.1 К проведению поверки анализаторов допускается инженерно-технический персонал со среднетехническим или высшим радиотехническим образованием, имеющим опыт работы с радиотехническими установками, ознакомленный с руководством по эксплуатации (РЭ) и документацией по поверке и имеющий право на поверку (аттестованными в качестве поверителей).

4 ТРЕБОВАНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ

• 4.1 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».

• 5 УСЛОВИЯ ПОВЕРКИ

5.1 ПОВЕРКУ ПРОВОДИТЬ ПРИ СЛЕДУЮЩИХ УСЛОВИЯХ:

• - температура окружающего воздуха, С          23 ±5;

• - относительная влажность воздуха, %            65 ±5;

• - атмосферное давление, кПа (мм рт. ст.)          100 ±4 (750 ±30);

• - параметры питания от сети переменного тока:

• - напряжение, В                            220 ±4,4;

• - частота, Гц                                  50 ±0,5;

• 5.2 При проведении операций поверки на открытом воздухе должны соблюдаться условия, указанные в РЭ на поверяемый анализатор и средства поверки.

• 5.3 При отрицательных результатах поверки по любому из пунктов таблицы 1 анализатор бракуется и направляется в ремонт.

6 ПОДГОТОВКА К ПОВЕРКЕ

• 6.1 Поверитель должен изучить РЭ поверяемого анализатора и используемых средств поверки.

• 6.2 Перед проведением операций поверки необходимо:

• - проверить комплектность поверяемого анализатора;

• - проверить комплектность рекомендованных (или аналогичных им) средств поверки, заземлить (если это необходимо) рабочие эталоны и средства измерений, включить питание заблаговременно перед очередной операцией поверки (в соответствии со временем установления рабочего режима, указанным в РЭ).

• 7 ПРОВЕДЕНИЕ ПОВЕРКИ

  • 7.1 Внешний осмотр

    • 7.1.1 При внешнем осмотре проверить:

- отсутствие механических повреждений и ослабления элементов, четкость фиксации их положения, чёткость обозначений;

• - исправность органов управления.

• 7.1.2 Результаты внешнего осмотра считать положительными, если отсутствуют внешние механические повреждения и неисправности, влияющие на работоспособность анализатора, органы управления находятся в исправном состоянии.

• 7.2 Опробование

  • 7.2.1 Подключить анализатор к сети питания. Включить его и выдержать 30 мин.

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

• 7.2.2 Результаты опробования считать положительными, если при включении отсутствуют сообщения о неисправности и анализатор позволяет менять настройки параметров и режимы работы.

• 7.3 Определение относительной погрешности частоты опорного генератора

  • 7.3.1 Определение относительной погрешности частоты опорного генератора проводить по схеме, приведенной на рисунке 1. Частотомер электронно-счетный подключить к разъему «Ref/Trig Out», расположенному на боковой панели анализатора.

ь_____________/

• 1 - анализатор;

• 2 - частотомер электронно-счетный 53152А;

• 3 - стандарт частоты рубидиевый FS 725

Рисунок 1 - Схема измерений погрешности установки частоты выходного сигнала

• 7.3.2 Измерения провести на выходе опорного генератора «Ref/Trig Out», расположенного на боковой поверхности корпуса анализатора, как без использования сигналов ГНСС, так и с использования сигналов ГНСС с применением внешней антенн приема сигналов ГНСС (в комплет не входит).

• 7.3.3  Частоту сигнала измерять при помощи частотомера электронно-счетного 53152А.

• 7.3.4  Относительную погрешность частоты опорного генератора вычислить по формуле (1):

SF ₌ ^Fhom - ^FU_M ,                   (J)

где Fhom - номинальное значение частоты опорного генератора;

F_H3M - измеренное анализатором значение частоты.

• 7.3.5  Результат поверки считать положительным, значение относительной погрешности частоты выходного сигнала опорного генератора анализатора находится в пределах:

• - без использования сигналов ГНСС - ±1,7-10'⁶;

• - с использования сигналов ГНСС - ±Г 10'⁸.

В противном случае анализатор бракуется.

7.4 Определение уровня собственных шумов анализатора

• 7.4.1  К измерительным портам анализатора «Port 1 RF output» и «Port 2 » присоединить нагрузки согласованные (50 Ом) из состава набора мер коэффициентов передачи и отражения Agilent 85056D.

• 7.4.2  Измерить уровень входного сигнала при помощи анализатора.

• 7.4.3  Результаты поверки считать положительными, если измеренные значения не превысили приведенных в таблице 2. В противном случае анализатор бракуется.

Таблица 2.

Уровень собственных шумов приведен для следующих настроек анализатора: значение опорного уровня - минус 20 дБ (исх. 1 мВт); ширина полосы фильтра ПЧ (RBW) -1 Гц; детектор: детектор среднего квадратического значения (СКЗ); усреднение отсчетов: логарифмическое

• 7.5 Определение абсолютной погрешности измерений частоты входного сигнала

• 7.5.1  Определение абсолютной погрешности измерений частоты входного сигнала проводить в режиме частотомера не менее чем на пяти частотах в диапазоне рабочих частот включая минимальную и максимальную.

• 7.5.2  Определение погрешности измерений частоты входного сигнала проводить по схеме, приведенной на рисунке 4.

-

• 1 - стандарт частоты рубидиевый FS 725

• 2 - генератор сигналов E8257D;

• 3 - анализатор;

Рисунок 2 - Схема определения погрешности измерений частоты входного сигна

ла

• 7.5.3  При помощи генератора подать непрерывный гармонический сигнал на входы частотомера и анализатора.

• 7.5.4  Перевести анализатор в режим частотомера:

• 7.5.4.1 Нажать на клавишу «Marker».

• 7.5.4.2 Выбрать тип детектора «Peak».

• 7.5.4.3 Установить маркер на частоту немодулированного гармонического сигнала при помощи ручки настройки.

• 7.5.4.4 Нажать функциональную клавишу «More», затем включить режим измерения частоты, выбрав пункт «Freq Count» и изменив значение пункта на «ON».

• 7.5.5  Установить значение полосы обзора анализатора (SPAN):

• 7.5.5.1 Нажать клавишу «Freq/Dist» на корпусе прибора.

• 7.5.5.2 Нажать функциональную клавишу «More», затем выбрать пункт «Full Span».

• 7.5.6  Установить количество отсчетов:

• 7.5.6.1 Нажать клавишу «Sweep 3» на корпусе анализатора.

• 7.5.6.2 Нажать функциональную клавишу «Points [current settings]», затем выбрать значение параметра «101».

• 7.5.7 Установить значение полосы фильтра промежуточной частоты (RBW):

• 7.5.7.1 Нажать клавишу «BW 2».

• 7.5.7.2 Нажать функциональную клавишу «Res BW», затем нажать «Мал».

• 7.5.7.3 При помощи клавиатуры или ручки настройки анализатора установить максимальное значение полосы пропускания узкополосного фильтра (RBW).

• 7.5.7.4 После выбора значения полосы пропускания узкополосного фильтра нажать клавишу «Enter».

• 7.5.8  Провести измерения не менее чем на пяти частотах в диапазоне рабочих частот, включая минимальную и максимальную.

• 7.5.9  Установить значение полосы узкополосного фильтра в пределах от 10 кГц до 1 МГц согласно п.4.7.7.

• 7.5.10  Повторить измерения в соответствии с п. 4.7.8.

Рассчитать пределы абсолютной погрешности измерений частоты исходя из соотношения:

± (F_H • 8_оп + F_p),

где F_H - измеренное значение частоты,

§оп " относительной погрешности частоты опорного генератора,

F_p - разрешение по частоте.

*разрешение по частоте рассчитывается как отношение полосы обзора анализатора к количеству отсчетов (точек) в полосе.

• 7.5.11  Определить погрешность измерений частоты по формуле (2):

& = F_A ~F₄, где                                     (2)

F_a - значение частоты, измеренное анализатором;

F₄ - значение частоты, измеренное частотомером.

• 7.5.12  Результаты поверки считать положительными, если значение погрешности измеренных анализатором значений А находятся пределах, рассчитанных         в

п. 4.7.11. В противном случае анализатор бракуется.

• 7.6 Определение абсолютной погрешности измерений мощности

• 7.6.1 Проверка неравномерности АЧХ анализатора

• 7.6.1.1 Перед началом определения погрешности измерений мощности анализатором провести калибровку измерительного тракта по схеме, приведенной на рисунке 3.

  

• 1 - генератор сигналов E8257D;

• 2 - делитель мощности;

• 3 - нагрузка согласованная (50 Ом) из состава калибровочного набора 85056D для;

• 4 - ваттметр N1914А с преобразователями N8487A, N8482A и 8487D.

Рисунок 3 - Схема калибровки измерительного тракта

• 7.6.1.2 Установить мощность выходного сигнала генератора 0 дБ (исх. 1 мВт).

• 7.6.1.3 Провести измерения мощности при помощи ваттметра Р_и не менее чем на пяти частотах в диапазоне рабочих частот анализатора, включая минимальную и максимальную, а также на частоте 50 МГц.

• 7.6.1.4 Поменять местами нагрузку согласованную и датчик ваттметра.

• 7.6.1.5 Повторить измерения мощности P_2l на частотах, выбранных в п. 4.9.3.

• 7.6.1.6 Рассчитать поправочные коэффициенты для делителя мощности для каждой частоты как разность мощности, измеренной ваттметром в дБ, как

• 7.6.1.7 Определение погрешности измерений мощности сигнала в диапазоне рабочих частот на опорном уровне мощности (1 мВт) проводить по схеме, приведенной на рисунке 4.

  

• 1 - генератор сигналов E8257D;

• 2 - делитель мощности.

• 3 - анализатор;

• 4 - N1914А с преобразователями N8487A, N8482A и 8487D.

Рисунок 4 - Схема проверки погрешности измерений уровня сигнала

• 7.6.1.8 Измерять мощность сигнала при помощи анализатора.

• 7.6.1.9 Измерения провести на частотах, выбранных в п. 4.9.1.3.

• 7.6.1.10 Рассчитать составляющую погрешности измерений мощности А в диапазоне частот по формуле (3):

Д', =/>„-/>'+Х,,                                                 (3)

где Р_о - мощность сигнала, измеряемая ваттметром;

Р' - мощность сигнала, измеряемая анализатором;

Л?, - поправочный коэффициент;

i - индекс, означающий то, что величины, входящие в расчетную формулу, измерены на одной частоте.

Результаты испытаний считать положительными, если значение погрешности из

мерений мощности А', соответствует указанным в таблице 3. В противном случае авали затор бракуется.

Таблица 3.

• 7.7 Определение уровня помех, обусловленных интермодуляционными искажениями третьего порядка

• 7.7.1 Относительный уровень помех, обусловленных интермодуляционными искажениями третьего порядка определить путем подачи на вход анализатора спектра двух гармонических сигналов с частотами fi и у? и измерения анализатором спектра относительного уровня помех, возникших на частотах 2f]-f2 и 2f2-fi.

  

• 1 - аттенюатор 10 дБ;

• 2 - делитель мощности

Рисунок 5 - Схема определения уровня помех, обусловленных интермодуляционными искажениями третьего порядка

• 7.7.2 Установить уровни входных сигналов Ао минус 16 дБм. Расстройка между частотами fi и /г сигналов должна соответствовать указанной в эксплуатационной документации на анализатор спектра, а полоса пропускания анализатора спектра устанавливается такой, при которой уровень собственных шумов на 10-15 дБ меньше нормированного уровня помех.

• 7.7.3 Относительный уровень помех, обусловленных интермодуляционными искажениями третьего порядка вычислить (в децибелах) по формуле (4):

D = Big (At/A?),                         (4)

где В - коэффициент, равный 20 при измерении напряжения и 10 при измерении мощности входного сигнала;

А1 и А2 - показания отсчетного устройства анализатора спектра, соответственно при измерении сигнала А о и отклика от максимальной из помех, возникших на частотах 2f2-fi и 2f]-f2 (в децибелах).

• 7.7.4 Результаты поверки считать положительными, если уровень помех, обусловленных интермодуляционными искажениями третьего порядка, не превышает 15 дБ. В противном случае анализатор бракуется.

• 7.8 Определение номинальных значений полос пропускания на уровне минус 3 дБ

• 7.8.1 Определение номинальных значений полос пропускания проводить при помощи генератора, воспроизводящего гармонический сигнал с перестраиваемой частотой, методом «постоянного входа».

• 7.8.2 Собрать измерительную схему, приведенную на рисунке 6. При измерении с использованием метода «постоянного входа» отметить показания анализатора при постоянном уровне гармонического сигнала на его входе и изменении частоты, используя отсчетные устройства анализатора спектра.

  

Рисунок 6 - Схема определения номинальных значений полос пропускания на уровне минус 3 дБ

• 7.8.3 Уменьшая и увеличивая частоту сигнала относительно резонансной частоты, установить амплитуды откликов на уровень ослабления минус 3 дБ и зафиксировать по-

казания частотомера (fj и f2).

Полосу обзора выбирать такой, чтобы в измеряемой полосе пропускания на заданном уровне укладывалось не менее трех масштабных отметок частотной шкалы. Уровень отклика установить равным максимальному значению шкалы отсчетного устройства анализатора. Изменением частоты генератора максимум отклика совместить с масштабной отметкой в центре экрана. Уменьшая и увеличивая частоту генератора (синтезатора) зафиксировать частоты (fj и f2), при которых амплитуда отклика, размещенного в центре экрана анализатора, будет ослаблена до уровня минус 3 дБ.

При измерении рекомендуется использовать видеофильтр анализатора для усреднения шумов тракта анализатора и минимизации их влияния на результат измерения.

Для исключения динамических искажений отклика сигнала скорость развертки следует уменьшать до тех пор, пока амплитуда отклика перестанет увеличиваться.

• 7.8.4 Значения полосы пропускания в единицах частоты вычислить по формуле (5):

Пз дБ ⁼ fi - f2 •                      (5)

Относительную погрешность номинальных значений полос пропускания (в процентах) вычислить по формуле (6):

(6)

где Пн - номинальное значение полосы пропускания.

• 7.8.5 Результаты поверки считать положительными, если значения полос пропускания составили:

• - при полосе обзора равной 0 с шагом, кратным (1,3, 10) Гц

• - при полосе обзора не равной 0 с шагом, кратным (1; 1,5; 2; 3; 5; 7,5; 10) Гц до 300 кГц, далее 300 кГц; 1, 3 и 5 МГц.

В противном случае анализатор бракуется.

• 7.9 Проверка программного обеспечения

• 7.9.1 Для выполнения операции необходимо включить анализатор и ознакомиться с информацией на дисплее.

Результат проверки считать положительным, если идентификационные данные ПО поверяемого анализатора соответствуют данным, приведенным в таблице 4.

Таблица 4

ство установленной формы.

8.2 На оборотной стороне свидетельства о поверке записывают результаты по-

менению не допускается. На него выдается извещение об его непригодности к дальнейшей эксплуатации с указанием причин забракования.

Начальник НИО-1                     / \ Милю/w           О.В. Каминский