Методика поверки «ГСОЕИ. Антенны логопериодические П6-151, П6-251» (КНПР.464651.026 МП)
УТВЕРЖДАЮ
Начальник
В.В. Швыдун
Минобороны России
2019 г.
Государственная система обеспечения единства измерений. Антенны логопериодические П6-151, П6-251
МЕТОДИКА ПОВЕРКИ
КНПР.464651.026 МП
2019 г.
1 ВВЕДЕНИЕНастоящая методика поверки распространяется на антенны логопериодические П6-151, П6-251 (далее по тексту - антенны), изготавливаемые АО «СКАРД-Электроникс», г. Курск и устанавливает порядок и объем их первичной и периодической поверки.
Интервал между поверками 2 года.
2 ОПЕРАЦИИ ПОВЕРКИ2.1 При поверке выполняют операции, представленные в таблице 1. Таблица 1
Наименование операции |
Номер пункта методики |
Проведение операции при | |
первичной поверке |
периодичес кой поверке | ||
1 Внешний осмотр |
6.1 |
+ |
+ |
2 Опробование |
6.2 |
+ |
+ |
3 Определение метрологических характеристик 3.1 Определение КСВН входа |
6.3 6.3.1 |
+ |
+ |
3.2 Определение коэффициента калибровки (КК) |
6.3.2 |
+ |
+ |
3.3 Определение погрешности КК |
6.3.3 |
+ |
+ |
3 СРЕДСТВА ПОВЕРКИ
3.1 При проведении поверки должны применяться средства поверки, указанные в таблице 2.
Таблица 2
Номер пункта методики |
Наименование и тип (условное обозначение) основного или вспомогательного средства поверки. Обозначение нормативного документа, регламентирующего технические требования, и (или) метрологические и основные технические характеристики средства поверки |
6.3.1, 6.3.2 |
Анализатор цепей векторный N5224А (диапазон рабочих частот от 0,01 до 43,5 ГГц, пределы допускаемой относительной погрешности установки частоты ± Г10'6, уровень гармонических составляющих в выходном сигнале не более минус 15 дБ, диапазон мощности выходного сигнала от минус 30 до 16 дБм, пределы допускаемой относительной погрешности измерений модуля коэффициента передачи в диапазоне от минус 49,99 до 10 дБ - ± 0,9 дБ, пределы допускаемой относительной погрешности измерений модуля коэффициента отражения в диапазоне от минус 24,99 до 0 дБ - ± 1,63 дБ) |
6.3.2 |
Дальномер лазерный Leica Disto D5 (диапазон измерений длины от 0,05 до 200 м, пределы допускаемой абсолютной погрешности ± 0,001 м) |
6.3.2 |
Вспомогательные антенны (диапазон частот от 1,0 до 6,0 ГГц, КУ не менее 11 дБ, КСВН входа не более 2,0, уровень кроссполяризационной составляющей не более минус 20 дБ) |
6.3.2 |
Эталон единиц напряженности электрического и магнитного полей «Пани-ровка-ЭМ» (диапазон частот установки электрического поля дипольными антеннами от 30 до 1000 МГц, пределы допускаемой относительной погрешности воспроизведения единицы напряженности ± 6 %). |
Примечания: 1. Вместо анализатора цепей векторного N5224A разрешается применять другие аналогичные векторные анализаторы цепей, обеспечивающие динамический диапазон измерений коэффициента передачи не менее 90 дБ и пределы допускаемой относительной погрешности измерений модуля коэффициента передачи в диапазоне от минус 50 до 0 дБ ± 0,5 дБ. |
-
2 Измерения КУ антенн допускается проводить с использованием рабочих эталонов, измерительных установок и комплексов для измерений характеристик антенн, обеспечивающих пределы допускаемой погрешности измерений КК в пределах ± 1,0 дБ.
-
3 Применяемые средства поверки должны быть исправны и иметь непросроченные свиде-тельства (или отметки в формулярах или паспортах) о поверке.
-
4.1 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 технической документации комплектов, в технической документации на применяемые при поверке рабочие эталоны и вспомогательное оборудование.
-
5.1 При проведении поверки должны быть соблюдены следующие условия:
-
- температура окружающего воздуха, °C 23 ± 5;
-
- относительная влажность окружающего воздуха, % до 98;
-
- атмосферное давление, кПа (мм рт.ст.) 100 ±4 (750 ±30);
-
- напряжение питающей сети, В 220 ± 22;
-
- частота питающей сети, Гц 50 ± 1.
Измерения радиотехнических характеристик должны проводиться в помещении, оборудованном радиопоглощающими материалами и обеспечивающем относительный уровень побочных переотражений не более минус 20 дБ в диапазоне частот от 1 до 6 ГГц.
-
5.2 Перед проведением поверки необходимо выполнить следующие подготовительные работы:
-
- выдержать антенну в условиях, указанных в п. 5.1, в течение не менее 8 ч;
-
- выполнить операции, оговоренные в технической документации на антенну по ее подготовке к измерениям;
-
- выполнить операции, оговоренные в технической документации на применяемые средства поверки по их подготовке к измерениям;
-
- осуществить предварительный прогрев средств измерений для установления их рабочего режима.
-
6.1.1 При внешнем осмотре установить соответствие антенны требованиям технической документации. При внешнем осмотре убедиться в:
-
- отсутствии механических повреждений;
-
- чистоте разъемов;
-
- исправности соединительных проводов и кабелей;
-
- целостности лакокрасочных покрытий и четкости маркировки.
Проверить комплектность антенны в соответствии с технической документацией.
-
6.1.2 Результаты внешнего осмотра считать положительными, если антенна удовлетворяет вышеперечисленным требованиям, комплектность антенны полная. В противном случае антенна дальнейшей поверке не подвергается, бракуется и направляется в ремонт.
-
6.2 Опробование
-
6.2 1 Произвести опробование работы антенны для оценки ее исправности.
При опробовании антенны проверить возможность сборки и подключения к ее входу кабельной сборки.
-
6.2.2 Результаты опробования считать положительными, если обеспечивается возможность сборки и подключения антенны. В противном случае антенна дальнейшей поверке не подвергается, бракуется и направляется в ремонт.
6.3 Определение метрологических характеристик
6.3.1 Определение КСВН входа антенны-
6.3.1.1 Определение КСВН антенны провести с применением анализатора цепей векторного N5224A методом прямых измерений. Измерительный порт анализатора цепей подключить при помощи кабельной сборки к коаксиальному входу антенны.
Измерения проводить в рабочем диапазоне частот поверяемой антенны в соответствии с РЭ на анализатор цепей. Антенну ориентировать в сторону, свободную от отражающих предметов.
-
6.3.2.1 Результаты поверки считать положительными, если КСВН входа антенны в диапазоне рабочих частот не превышает 3,0.
-
6.3.2.1 Определение КК антенн свыше 1 ГГц проводить методом трех антенн с использованием двух вспомогательных антенн. В качестве вспомогательных антенн использовать антенны измерительные рупорные П6-23М.
-
6.3.2.2 Измерить частотные зависимости модуля коэффициента отражения входов используемых антенн и входов кабельных сборок, используемых для их подключения со стороны принимающего и излучающего портов анализатора цепей векторного N5224A Ги, Г}, Г2, ГП1, ГП2, соответственно.
-
6.3.2.3 Собрать схему проведения измерений приведенную на рисунке 1.
Рисунок 1 - Схема установки для измерений КК
-
1 - анализатор цепей векторный N5224A;
-
2 - вспомогательная антенна «номер 1»;
-
3 - поверяемая антенна.
-
6.3.2.4 Установить антенны соосно друг напротив друга, на согласованной поляризации.
-
6.3.2.5 Расстояние между раскрывами антенн выбирать в соответствии с условием нахождения в дальней зоне, минимальное расстояние между раскрывами антенн вычислить по формуле:
n 2D2
В-МИН ~ , (1)
где Л - длина волны, м;
D - максимальный размер раскрыва наибольшей из передающей и приемной антенн.
Минимальное расстояние между антеннами должно составлять не менее 5Л. Высота до пола и потолка должна составлять не менее 1,5 м.
-
6.3.2.6 Анализатор цепей векторный N5224A установить в режим измерений коэффициента передачи S12. Выход измерительного порта «2» подключить к входу поверяемой ан-
5 тенны, а порта «1» к вспомогательной антенне «номер 1». Установить полосу обзора от 1 до 6 ГГц. Полосу пропускания, уровень выходной мощности, количество отсчетов и усреднений установить таким образом, чтобы обеспечивалось отношение сигнал/шум не менее 50 дБ, а уровень выходной мощности не превышал 0 дБм.
Допускается использование встроенных функций «сглаживания» («Smothing», не более 1 %) или частотно-временных преобразований.
-
6.3.2.7 Зафиксировать частотную зависимость комплексного коэффициента передачи
-
6.3.2.8 В точку расположения вспомогательной антенны «номер 1» установить вспомогательную антенну «номер 2», установить антенны для работы на согласованной поляризации.
Зафиксировать частотную зависимость комплексного коэффициента передачи s„.2(/).
-
6.3.2.9 В точку расположения поверяемой антенны установить вспомогательную антенну «номер 1», установить антенны для работы на согласованной поляризации.
Зафиксировать частотную зависимость комплексного коэффициента передачи
-
6.3.2.10 Отключить кабели от антенн и зафиксировать комплексный коэффициент передачи используемых кабельных сборок A(f), дБ.
-
6.3.2.11 Частотные зависимости коэффициента усиления (КУ) пар антенн К(/) вычислить по формулам (2) - (5):
г. \2
«».,(/) |1--гЛ2|2|1-г,гЯ||г |
(|-КйГ)(1-1лГ)11-глЛ2Г |
, ДБ,
(2)
$„.,(/) |1-гигЯ2|2|1-г2г„,|2 |
(>-|7’«Г)(1-|г2|2)|1-гЯ1гЯ2|2 |
, дБ,
(3)
Ь )
М/) |1-г,гЯ2|2|1-г2гЯ||2 |
(1-|г,|2)(1-|г2|2)|1-гЯ|гЯ2|2 |
, ДБ,
(4)
где R - расстояние между раскрывами антенн, измеренное дальномером Leica Disto D5, м;
Частотные зависимости КУ рассчитать по формуле:
(5)
Коэффициент калибровки КК антенны определить по формуле:
КК = 20logl0(32,4*X) - 101og\ Vu(f) |, дБ, (6)
где 2 - длина волны, м.
-
6.3.2.12 Определение коэффициента калибровки антенны П6-151 (П6-251) в диапазоне частот от 30 до 1000 МГц (от 100 до 1000 МГц) провести с помощью установки электрического поля с дипольными антеннами УЭД на частотах 50, 100, 200, 300, 400, 500, 600, 700, 800, 1000 МГц методом замещения.
Провести подготовку к работе всех приборов, входящих в состав ПГИ1 и СИИ1, в соответствии с «Установка электрического поля с дипольными антеннами УЭД. Техническое описание и инструкция по эксплуатации». Установка готова через 60 минут после включения всех приборов (при измерениях в ручном режиме БИПУ не включать).
Установить излучатель биконический ИБ1 и антенну биконическую АБ1 в положение, соответствующее горизонтальной поляризации. Высоту h центра антенн и расстояние между ними D определить из условий:
D = n~y2,
(7)
где X, - длина волны,
п- 1,2,3,....
На частотах 50, 100, 200 МГц использовать генератор Г4-151* в совокупности с усилителем мощности от 30 до 300 МГц. На частотах 300, 400, 500, 600 МГц использовать генератор Г4-159*. На частотах 700, 800, 1000 МГц использовать генератор Г4-160*. Выходы генераторов подключить к входам блока коммутации БК4. Выход блока коммутации БК4 подключить к излучателю биконическому ИБ1.
Установить на генераторе частоту 30 МГц.
Меняя напряжение на выходе генератора, установить ориентировочное значение напряженности электрического поля в месте расположения АБ1. Напряженность электрического поля Е в мВ/м в месте расположения АБ1 определить по формуле:
где К - градуировочный коэффициент антенны биконической АБ1, Ом/м, приведён в формуляре УЭД;
Р - мощность, мкВт;
RM - рабочее сопротивление термисторного моста, Ом (150 Ом).
Под действием электрического поля в антенне биконической возбуждается переменное напряжение, которое поступает на вход головки термисторной М5-88*. Мощность Р, выделяемую в головке термисторной М5-88*, измерить измерителем мощности МЗ-22А*.
Отключить выход блока коммутации БК4, заменить антенну АБ1 на антенну П6-151 (П6-251 на частотах от 100 МГц). Антенну установить на диэлектрическом штативе на согласованной поляризации. Выход антенны П6-151 (П6-251 на частотах от 100 МГц) подключить к входу вольтметра ВЗ-59* стойки измерительно-информационной СИИ1, используя высокочастотный пробник из состава вольтметра ВЗ-59* и 50-Омную нагрузку.
Измерить уровень сигнала на выходе испытываемой антенны.
Коэффициент калибровки поверяемой антенны на фиксированной частоте рассчитать по формуле:
£=20-lg(%), (9)
где К - коэффициент калибровки антенны, дБ (м'1);
Е - напряженность электрического поля в месте расположения АБ1, определенная по формуле (8), В/м;
U- измеренный уровень сигнала на выходе антенны, В.
Аналогично определить коэффициент калибровки поверяемой антенны на частотах 50, 100, 200, 300, 400, 500, 600, 700, 800, 1000 МГц.
-
6.3.2.13 Результаты поверки считать положительными, если значения КК антенн в диапазоне рабочих частот составляют:
П6-151 от 15 до 45;
П6-251 от 15 до 45.
6.3.3 Определение погрешности КК-
6.3.3.1 Погрешность КК в рабочем диапазоне частот рассчитать по формуле (10).
— Ккпасп (/) Ккизм (/), дБ,
(Ю)
где Ккизм (/) - КК, измеренные в п. 6.3.2, дБ(м'’);
КкПАСП (f) ' КК, указанные в формуляре на антенну, дБ(м4).
-
6.3.3.2 Результаты поверки считать положительными, если значения погрешности КК антенны находятся в пределах ± 2,0 дБ.
-
7.1 При положительных результатах поверки антенны выдается свидетельство установленной формы.
-
7.2 Знак поверки наносится на свидетельство о поверке в виде наклейки или оттиска поверительного клейма.
-
7.3 На оборотной стороне свидетельства о поверке записываются результаты поверки.
-
7.4 В случае отрицательных результатов поверки поверяемая антенна к дальнейшему применению не допускается. На антенну выдается извещение об ее непригодности к дальнейшей эксплуатации с указанием причин забракования, а в формуляре делаются соответствующие записи.
Начальник отдела
К. Черняев
В. Медведева
ФГБУ «ГНМЦ» Минобороны России
Младший научный сотрудник
ФГБУ «ГНМЦ» Минобороны России