Методика поверки «ГСИ. Анализаторы спектра FPC1000» (РТ-МП-4437-441-2017)

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ТЕХНИЧЕСКОМУ РЕГУЛИРОВАНИЮ И МЕТРОЛОГИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ БЮДЖЕТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ «ГОСУДАРСТВЕННЫЙ РЕГИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР СТАНДАРТИЗАЦИИ,

МЕТРОЛОГИИ И ИСПЫТАНИЙ В Г. МОСКВЕ»

(ФБУ • РОСТ ЕСТ - МОСКВА»)

УТВЕРЖДАЮ

Заместитель генерального директора

Е.В. Морин

«03» июля 2017 г.

Государственная система обеспечения единства измерений

АНАЛИЗАТОРЫ СПЕКТРА FPC1000

Методика поверки

РТ-МП-4437-441-2017 г. Москва

2017 г.

Настоящий документ устанавливает методы и средства поверки анализаторов спектра FPC1000 (далее анализаторов), изготовленных фирмой “Rohde & Schwarz GmbH & Со. KG”, Германия.

Интервал между поверками - 1 год.

• 1 Операции поверки

  • 1.1 При первичной и периодической поверке анализатора выполняются операции, указанные в таблице 1.

  • 1.2 При получении отрицательных результатов при выполнении любой из операций поверка прекращается и прибор бракуется.

Таблица 1

• 2 Средства поверки

  • 2.1 При проведении поверки должны применяться средства поверки, указанные в таблице 2.

Таблица 2

* Здесь и далее: дБмВт - дБ относительно 1 мВт;

дБн/Гц - дБ относительно уровня несущей в полосе пропускания 1 Гц

• 2.2 Допускается применение аналогичных средств поверки, обеспечивающих определение метрологических характеристик поверяемых средств измерений с требуемой точностью.

• 2.3 Применяемые средства поверки должны быть исправны и иметь действующие свидетельства о поверке (отметки в формулярах или паспортах).

• 3 Требования безопасности

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 на приборы, в технической документации на применяемые при поверке рабочие эталоны и вспомогательное оборудование.

4 Условия поверки

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.

• 6   Подготовка к поверке

  • 6.1 Поверитель должен изучить руководства по эксплуатации поверяемого прибора и используемых при поверке средств измерений

  • 6.2 Перед включением приборов должно быть проверено выполнение требований безопасности.

  • 6.3 Определение метрологических характеристик поверяемого прибора должно производиться по истечении времени установления рабочего режима, равного 15 мин.

• 7   Проведение поверки

  • 7.1 Внешний осмотр

При проведении внешнего осмотра необходимо проверить:

• - наличие маркировки, подтверждающей тип и заводской номер;

• - наружная поверхность не должна иметь следов механических повреждений, которые могут влиять на работу прибора и его органов управления;

• - разъемы должны быть чистыми;

• - соединительные провода должны быть исправными;

• - комплектность анализатора должна соответствовать указанной в технической документации фирмы-изготовителя.

Приборы, имеющие дефекты, бракуются и направляются в ремонт.

• 7.2   Опробование и определение идентификационных данных

Проверить отсутствие ошибок при включении анализатора. Идентификационное наименование и номер версии программного обеспечения анализатора отображаются при нажатии Setup-HW/SW Info.

Номер версии ПО должен соответствовать описанию ПО в технической документации на анализатор, ошибки при включении должны отсутствовать.

• 7.3   Определение относительной погрешности частоты опорного генератора

Погрешность частоты опорного генератора определить при помощи генератора SMB100A.

На генераторе установить частоту 1 ГГц, уровень 1 мВт.

На анализаторе выполнить следующие установки:

[PRESET]

[ FREQ : 1 GHz ]

[ SPAN : 100 kHz ]

[ BW : MANUAL RBW : 3 kHz ]

[AMPT: 10 dBm]

[ MARKER ► : Set to Peak ]

[ MARKER : Marker Mode: Frequency Count ]

Относительную погрешность частоты вычислить по формуле:

8f = (Бизм - 1 ГГц)/1 ГГц

Результаты поверки по данной операции считать удовлетворительными, если погрешность частоты опорного генератора не превышает ±2-10'⁶.

• 7.4 Определение абсолютной погрешности измерения уровня

Определение абсолютной погрешности измерения уровня провести с помощью генератора SMB100A и ваттметра NRP-Z98.

Выполнить соединение приборов по схеме рис. 1. Перевести анализатор в режим работы от внешней опорной частоты.

Рисунок 1

♦

На генераторе установить частоту 100 МГц, уровень 6 дБмВт. Выполнить следующие установки на анализаторе:

-[PRESET]

[FREQ : 100 MHz]

• - [ AMPT: 0 dBm ]

• - [ AMPT: ATTENUATOR: MANUAL ATT: 20 dB ] [SPAN : 10kHz]

• - [ BW : MANUAL RBW : 1 kHz ]

• - [ TRACE : DETECTOR : RMS ]

• - [ SWEEP : Swep Time Manual: 5s]

• - [ MKR-> : Set to Peak ]

Зафиксировать результат измерения уровня по показанию маркера анализатора спектра L и значение уровня мощности, измеренное ваттметром Lpowermeter. Вычислить погрешность измерения по формуле:

Л100МГц= L — Lpowermeter

Повторить измерения для частот 9 кГц, 1 МГц, 10 МГц, 50 МГц, 500 МГц, 700 МГц, 1 ГГц, при наличии опций В2 и ВЗ также провести измерения для частот 1,3 ГГц, 1,5 ГГц, 1,8 ГГц, 2 ГГц, 2,5 ГГц, 3 ГГц. Для частоты 9 кГц установить SPAN = 100 Гц и RBW =10 Гц.

Повторить измерения для частоты 1 ГГц при установке уровня сигнала на генераторе: минус 4 дБмВт, минус 14 дБмВт, минус 24 дБмВт, минус 34 дБмВт.

Повторить измерения для частоты 1 ГГц и уровня сигнала на генераторе минус 14 дБмВт при опорном уровне анализатора спектра минус 10 дБмВт и положениях ВЧ аттенюатора: 0 дБ, 10 дБ, 30 дБ и 40 дБ.

Результаты поверки по данной операции считать удовлетворительными, если значение погрешности измерения уровня не превышает ±2,3 дБ до 10 МГц включительно и ±1,3 дБ свыше 10 МГц.

• 7.5 Определение среднего уровня собственных шумов

Определение среднего уровня собственных шумов анализатора осуществить измерением их уровня на дисплее в отсутствии входной мощности. Для этого к входу анализатора подключить согласованную нагрузку 50 Ом и выполнить установки на анализаторе:

[PRESET]

[ SPAN : Zero Span ]

[ BW: Manual RBW : 1 kHz ]

[BW: Manual VBW : 10 Hz]

[ SWEEP : Manual SWP Time : 600ms]

[ TRACE : Trace Mode: Average 10]

[ TRACE : DETECTOR : SAMPLE ]

[ ATT: 0 dB ]

[ AMPT : -40 dBm ]

[ FREQ : {fwM} ]

[MKR-> : SET TO PEAK ]

Частоту установить из ряда 1 МГц, 11 МГц, 499 МГц, 999 МГц, при наличии опций В2 и ВЗ - также установить частоты 1,499 ГГц, 1,999 ГГц 2,499 ГГц, 2,999 ГГц. При необходимости, проверять в режиме полосы обзора 100 кГц наличие на частоте измерения собственных дискретных спектральных составляющих анализатора, и в случае наличия производить отстройку от них.

Считать показания маркера для всех частот, нормализовать значение шума к полосе 1 Гц, для чего из показаний маркера вычесть 30 дБ.

Затем повторить измерения, включив предусилитель (при наличии опции В22), для чего на анализаторе установить:

-[AMPT: PREAMPLIFIER]

Результаты поверки по данной операции считать удовлетворительными, если действительные значения уровня шума не превышают допустимых значений, приведенных в таблице 3.

Таблица 3

• 7.6 Определение уровня фазовых шумов

Для определения уровня фазовых шумов выполнить соединение приборов по схеме, представленной на рис. 1.

На генераторе установить частоту 500 МГц, уровень 0 дБмВт.

На анализаторе установить:

-[PRESET]

• - [ FREQ : 500 MHz ]

• - [ AMPT : 0 dBm ]

• - [ AMPT: Attenuator: Manual Att: 10dB ] -[SPAN : 100 kHz]

• - [ BW: Manual RBW : 1 kHz ]

• - [ BW: Manual VBW :10 kHz]

• - [ TRACE : DETECTOR : RMS ]

• - [ TRACE : Trace Mode: Average 10]

• - [MKR-> : SET TO PEAK ]

Считать значение фазового шума по показаниям дельта-маркера D2, привести его к полосе 1 Гц, уменьшив на 30 дБ, при отстройке маркера от несущей и соответствующей полосе обзора из ряда: 30 кГц/100 кГц, 100 кГц/300 кГц и 1 МГц/3 МГц.

Результаты поверки по данной операции считать удовлетворительными, если действительные значения уровня фазовых шумов в полосе 1 Гц относительно уровня несущей не превышают:

минус 88 дБ для отстройки 30 кГц,

минус 98 дБ для отстройки 100 кГц,

минус 120 дБ для отстройки 1 МГц.

• 7.7 Определение уровня гармонических искажений второго порядка

Для определения уровня гармонических искажений второго порядка соединить выход генератора с входом анализатора спектра через фильтр нижних частот. Схема измерения представлена на рис. 2.

Рисунок 2

Установить на генераторе частоту из таблицы 4 и уровень сигнала минус 20 дБмВт.

Подключить фильтр соответствующего диапазона.

На анализаторе установить:

-[PRESET]

• - [ FREQ : из таблицы 4 ]

• - [ АМРТ : -20 dBm ]

• - [ АМРТ: Attenuator: Manual Att: OdB ]

• - [ SPAN : 50 kHz ]

• - [ BW: Manual RBW : 1 kHz ]

• - [ BW: Manual VBW : 100 Hz ]

• - [MKR-> : SET TO PEAK ]

Включить на анализаторе второй маркер, установить на анализаторе частоту второй/третьей гармоники в соответствии с таблицей 4 и измерить вторым маркером уровень гармоники. Рассчитать гармонические искажения как разницу между значениями второго и первого маркеров.

Записать показания в таблицу 4.

Таблица 4

Результаты поверки по данной операции считать удовлетворительными, если полученные значения уровня гармонических искажений второго порядка не превышают предельных допускаемых значений, указанных в последнем столбце таблицы 4.

• 7.8 Определение уровня интермодуляционных искажений третьего порядка

Определение уровня интермодуляционных искажений третьего порядка провести по схеме рис. 3 путем измерения относительного уровня помех на частотах: (2xfi - f2) и (2xf₂ - fi) при подаче на анализатор двух сигналов примерно одинаковой мощности с частотами fi и f₂.

Где: Д - резистивный делитель мощности СВЧ Рисунок 3

На анализаторе установить:

-[PRESET]

• - [ FREQ : из таблицы 5 ]

• - [ АМРТ : -20 dBm ]

• - [ АМРТ: Attenuator: Manual Att: OdB ]

• - [ SPAN : 500 kHz ]

Анализаторы спектра FPC1000                                                       лист 7

Методика поверки РТ-МП-4437-441-2017                                              листов 8

• - [ BW: Manual RBW : 3 kHz ]

• - [MKR-> : SET TO PEAK ]

Установить на генераторах уровень сигнала минус 10 дБ относительно 1 мВт и частоты fi = fimi - 50 кГц - на одном и h = fm*i + 50 кГц - на другом.

Выключить мощность одного из генераторов. Органами регулировки второго генератора установить уровень на входе анализатора минус 20 дБ относительно 1 мВт.

Выключить этот генератор, включить другой и его уровень установить аналогичным образом.

Включить мощность обоих генераторов.

Включить на анализаторе режим дельта-маркера, установить дельта-маркер на 100 кГц левее меньшей частоты и на 100 кГц правее большей частоты. Занести большее по модулю значение маркера в таблицу 5. Это значение соответствует уровню интермодуляционных искажений 3-го порядка.

Повторить измерения на частотах, указанных в таблице 5 в диапазоне частот поверяемого анализатора спектра.

Таблица 5

Результаты поверки по данной операции считать удовлетворительными, если действительные значения интермодуляционных искажений не превышают допустимые значения, приведенные в последнем столбце таблицы 5.

• 8 Оформление результатов поверки

  • 8.1 Результаты измерений, полученные в процессе поверки, заносят в протокол произвольной формы.

  • 8.2 При положительных результатах поверки выдается свидетельство о поверке в соответствии с приказом Министерства промышленности и торговли Российской Федерации № 1815 от 02.07.2015.

Знак поверки наносится на переднюю панель анализаторов спектра FPC1000 или на свидетельство о поверке в соответствии с приказом Министерства промышленности и торговли Российской Федерации № 1815 от 02.07.2015.

• 8.3 При отрицательных результатах поверки, выявленных при внешнем осмотре, опробовании или выполнении операций поверки, выдается извещение о непригодности в соответствии с приказом Министерства промышленности и торговли Российской Федерации № 1815 от 02.07.2015.

  

  С. Э. Баринов

  Р. А. Осин

Начальник лаборатории № 441

ФБУ «Ростест-Москва»

Нач. сектора № 1 лаборатории № 441

ФБУ «Ростест-Москва»

Анализаторы спектра FPC1000

Методика поверки РТ-МП-4437-441-2017

лист 8

листов 8