Методика поверки «ГСОЕИ. АНАЛИЗАТОРЫ СПЕКТРА ПОРТАТИВНЫЕ MS2090A-0754» (РТ-МП-518-441-2021)

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО НО ТЕХНИЧЕСКОМУ РЕГУЛИРОВАНИЮ II МЕТРОЛОГИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ БЮДЖЕТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ «ГОСУДАРСТВЕННЫЙ РЕГИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР СТАНДАРТИЗАЦИИ, МЕТРОЛОГИИ И ИСПЫТАНИЙ В Г. МОСКВЕ И МОСКОВСКОЙ ОБЛАСТИ» (ФБУ «РОСТЕСТ-МОСКВА»)

СОГЛАСОВАНО

Заместитель генерального директора

ФБУ «РостесттМосква»

Меньшиков

«29» июля 2021 г.

Государственная система обеспечения единства измерений

АНАЛИЗАТОРЫ СПЕКТРА ПОРТАТИВНЫЕ

MS2090A-0754

Методика поверки

РТ-МП-518-441-2021 г. Москва

2021

• 1 Общие положения

  • 1.1 Настоящая методика поверки распространяется на анализаторы спектра портативные MS2090A-0754 (далее - анализаторы), изготавливаемые фирмой “Anritsu Company” (США), и устанавливает методы и средства их поверки. Интервал между поверками - 1 год.

  • 1.2 Поверка обеспечивает прослеживаемость анализаторов к государственным эталонам:

• -  ГЭТ 1-2018. Государственный первичный эталон единиц времени, частоты и национальной шкалы времени;

• - ГЭТ 26-2010. Государственный первичный эталон единицы мощности электромагнитных колебаний в волноводных и коаксиальных трактах в диапазоне частот от 0.03 до 37,50 ГГц;

• - ГЭТ 167-2017. Государственный первичный эталон единицы мощности электромагнитных колебаний в диапазоне частот от 37,5 до 78,33 ГГц.

• 1.3 Операции поверки выполняются методами прямых измерений с использованием эталонов и средств измерений величин.

• 2 Перечень операций поверки

  • 2.1 При проведении поверки должны быть выполнены операции, указанные в таблице 1.

Таблица 1 - Операции поверки

• 2.2 Периодическая поверка по запросу пользователя анализаторов может выполняться для меньшего количества величин (операций, указанных в таблице 1).

• 3 Требования к условиям проведения поверки

В соответствии с ГОСТ 8.395-80 и с учетом условий, при которых нормируются метрологические характеристики анализаторов, а также по условиям применения средств поверки, при проведении поверки должны соблюдаться следующие требования:

• - температура воздуха в помещении (23 ±5) °C;

• - относительная влажность воздуха от 30 до 70 %;

• - атмосферное давление от 84 до 107 кПа.

• 4 Требования к специалистам, осуществляющим поверку

К проведению поверки допускаются лица, имеющие высшее или среднетехническое образование, практический опыт в области радиотехнических измерений, и имеющие документ о квалификации в соответствии с действующими нормативно-правовыми актами в области аккредитации.

• 5.1 Рекомендуется применять средства поверки, указанные в таблице 2.

Допускается применять другие аналогичные средства поверки, обеспечивающие определение метрологических характеристик поверяемых анализаторов с требуемой точностью.

Таблица 2 - Средства поверки

• 6 Требования (условия) по обеспечению безопасности проведения поверки

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

  • 6.2 Необходимо соблюдать меры предосторожности, изложенные в руководстве по эксплуатации анализаторов 10580-00444B_RUS, а также меры безопасности, указанные в руководствах по эксплуатации средств поверки.

  • 6.3 Во избежание несчастного случая и для предупреждения повреждения поверяемого анализатора необходимо обеспечить выполнение следующих требований:

• - подсоединение поверяемого анализатора к сети должно производиться посредством сетевого адаптера из комплекта анализатора;

• - заземление поверяемого анализатора и средств поверки должно производиться посредством заземляющего провода сетевого кабеля;

• - запрещается подавать на вход анализатора сигнал с уровнем, превышающим максимально допускаемое значение;

• - запрещается работать с анализатором при снятых крышках или панелях;

• - запрещается работать с анализатором в случае обнаружения его повреждения.

• 7 Внешний осмотр

  • 7.1 При проведении внешнего осмотра анализатора проверяются:

• - соответствие анализатора комплектации, заявленной на поверку, и правильность маркировки;

• - чистота и исправность разъемов;

• - исправность органов управления, четкость фиксации их положений;

• - отсутствие механических повреждений корпуса и ослабления крепления элементов конструкции (определяется на слух при наклонах анализатора).

• 7.2 При наличии дефектов или повреждений, препятствующих нормальной эксплуатации поверяемого анализатора, его следует направить заявителю поверки (пользователю) для ремонта.

• 8 Подготовка к поверке

  • 8.1 Перед началом работы следует изучить руководства по эксплуатации анализатора и применяемых средств поверки.

  • 8.2 Перед началом выполнения операций используемые средства поверки и поверяемый анализатор должны быть подключены к сети 230 В; 50 Гц и выдержаны во включенном состоянии в соответствии с указаниями руководств по эксплуатации.

Минимальное время прогрева анализатора 30 минут.

• 9 Опробование и идентификация программного обеспечения

  • 9.1 Войти в меню SYSTEM (“=” вверху слева), выбрать SYSTEM INFORMATION.

  • 9.2 Проверить идентификационную информацию:

Model Number: MS2090A;

Options: наличие опции 0031 (GPS) и установленную частотную опцию 0754;

Serial Number: проверить совпадение с заводским номером на этикетке корпуса;

Package Version: версия программного обеспечения должна быть не ниже V2019.6.1.

• 9.3 Войти в меню MODE (вторая клавиша вверху слева), выбрать SPECTRUM ANALYZER.

На дисплее должно появиться главное окно анализатора спектра.

При выполнении действий по пунктам 9.1 - 9.3 не должно быть сообщений об ошибках.

• 10 Определение метрологических характеристик и подтверждение соответствия метрологическим требованиям

Общие указания по выполнению операций поверки:

• - в процессе выполнения операций результаты должны укладываться в пределы допускаемых значений, которые указаны в таблицах настоящего раздела документа;

• - допускается фиксировать результаты измерений качественно без указания действительных измеренных значений;

• - при получении отрицательных результатов по какой-либо операции необходимо повторить операцию, при повторном отрицательном результате анализатор следует направить заявителю поверки (пользователю) для проведения регулировки и/или ремонта.

• 10.1.1 Присоединить к входу “RF In” анализатора согласованную нагрузку тип V(m). Допустимо не подключать нагрузку, оставить вход анализатора свободным, если это не влияет на результаты измерений.

• 10.1.2 Сделать установки на анализаторе:

PRESET: PRESET MODE

SWEEP: CONTINUOUS, POINTS 1000

TRACE, DETECTOR TYPE RMS/Avg

AMPLITUDE, AUTO ATTEN Off, ATTEN LEVEL 0 dB

PRE AMP Off, REF LEVEL -20 dBm

BANDWITDH: AUTO RBW Off, AUTO VBW Off, VBW TYPE Logarifmic

MARKER, MARKER FUNCTION: Noise

• 10.1.3 Ввести значения полосы пропускания и полосы огибающей: BANDWITDH: RBW 1 MHz, VBW 1 kHz.

• 10.1.4 Установить конечную и начальную частоту в соответствии с таблицей 10.1: FREQ SPAN: STOP FREQUENCY, START FREQUENCY

• 10.1.5 Найти пик сигнала на шумовой дорожке и записать его в столбец 3 таблицы 10.1: MARKER, PEAK SEARCH PEAK SEARCH

• 10.1.6 Выполнить действия по пунктам 10.1.4, 10.1.5 для всех интервалов частоты, указанных в таблице 10.1.

Таблица 10.1 - Усредненный уровень собственных шумов

• 10.1.7 Активировать на анализаторе предварительный усилитель и изменить опорный уровень:

AMPLITUDE, PRE AMP On. REF LEVEL -50 dBm

• 10.1.8 Выполнить действия по пунктам 10.1.4 - 10.1.6 для режима предварительного усилителя.

КРИТЕРИЙ ПОДТВЕРЖДЕНИЯ СООТВЕТСТВИЯ МЕТРОЛОГИЧЕСКИМ ТРЕБОВАНИЯМ: измеренные значения уровня собственных шумов не должны превышать предельные допускаемые значения, указанные в столбце 4 таблицы 10.1.

• 10.2 Определение погрешности измерения частоты

• 10.2.1 Выполнить соединения оборудования:

• - соединить кабелем BNC(m-m) выход “10 MHz" стандарта частоты с входом синхронизации “Ref In” генератора сигналов и убедиться в том, что генератор перешел в режим внешней синхронизации, при необходимости выполнить соответствующую настройку;

• - используя кабель тип V (и адаптер при необходимости), соединить выход “RF” генератора сигналов с входом “RF In” анализатора.

• 10.2.2 Установить на генераторе уровень -10 дБм и частоту 1 ГГц.

• 10.2.3 Сделать установки на анализаторе:

PRESET: PRESET MODE

SWEEP: CONTINUOUS, POINTS 1000

TRACE, DETECTOR TYPE RMS/Avg

AMPLITUDE, AUTO ATTEN On, PRE AMP Off, REF LEVEL 0 dBm

FREQ SPAN: CENTER FREQUENCY 1 GHz, SPAN 200 Hz

BANDWITDH: AUTO RBW Off, RBW 20 Hz, AUTO VBW Off, VBW 3 Hz MARKER, PEAK SEARCH PEAK SEARCH

• 10.2.4 Записать измеренное маркером значение частоты в столбец 3 таблицы 10.2.

• 10.2.5 Вычислить и записать в столбцы 2 и 4 нижний предел Fmin и верхний предел Fmax допускаемого значения частоты по формулам:

Fmin = F - AF, Fmax = F + AF

F = 1 ГГц;

AF = (6o + N-6n)-F;

6o = 3-10'⁷, бп= 1-10'⁷;

N - округленное в большую сторону количество лет со дня выпуска или последней заводской подстройки.

Таблица 10.2 - Погрешность измерения частоты

КРИТЕРИЙ ПОДТВЕРЖДЕНИЯ СООТВЕТСТВИЯ МЕТРОЛОГИЧЕСКИМ ТРЕБОВАНИЯМ: измеренное значение частоты должно находиться в пределах допускаемых значений, рассчитанных по формулам п. 10.2.5 и записанных в столбцах 1 и 3 таблицы 10.2.

• 10.3.1 Выполнить соединения и установки по пунктам 10.2.1 - 10.2.3.

• 10.3.2 Подсоединить антенну GPS из комплекта анализатора к разъему “GPS”, используя при необходимости удлиняющий кабель SMA и адаптер.

Установить анализатор вблизи окна помещения так, чтобы антенна была в зоне приема сигналов от спутников системы GPS.

• 10.3.3 Нажать на анализаторе клавишу SYSTEM (“=’ вверху слева), выбрать SETTINGS, GPS.

Активировать функцию GPS/GNSS.

Дождаться установления приема сигнала, при этом через несколько минут в окне GPS должна отобразиться индикация “Good Fix'’. Закрыть окно GPS.

• 10.3.4 Выждать 30 минут для стабилизации. Найти пик сигнала:

MARKER, PEAK SEARCH PEAK SEARCH

Записать измеренное значение частоты в столбец 3 таблицы 10.3.

• 10.3.5 Отсоединить антенну GPS от разъема “GPS”, через несколько минут индикатор FREQ REFERENCE в меню STATUS (в колонке слева внизу) должен перейти в состояние Int Hi Ассу.

• 10.3.6 Выждать 30 минут. Найти пик сигнала:

MARKER, PEAK SEARCH

Записать измеренное значение частоты в столбец 3 таблицы 10.3.

Таблица 10.3 - Погрешность измерения частоты для опции 0031

КРИТЕРИЙ ПОДТВЕРЖДЕНИЯ СООТВЕТСТВИЯ МЕТРОЛОГИЧЕСКИМ ТРЕБОВАНИЯМ: измеренные значения частоты должны находиться в пределах допускаемых значений, указанных в столбцах 2 и 4 таблицы 10.2.

• 10.4.1 Выполнить соединение оборудования:

• - соединить кабелем BNC(m)-SMB(f) выход "'Ref Out" генератора сигналов с входом синхронизации “Refin” анализатора и убедиться в том, что в меню STATUS (в колонке слева внизу) отобразилось состояние FREQ REFERENCE External;

• - используя кабель тип V (и адаптер при необходимости), соединить выход “RF” генератора сигналов с входом ^iwRF In” анализатора.

• 10.4.2 Установить на генераторе сигналов уровень -2 дБм и частоту 1 ГГц.

• 10.4.3 Выполнить па анализаторе установки:

PRESET: PRESET MODE

SWEEP: CONTINUOUS, POINTS 1000

TRACE, DETECTOR TYPE Peak, TYPE: AVERAGE, AVERAGES 20

AMPLITUDE, REF LEVEL 0 dBm, AUTO ATTEN On

• 10.4.4 Установить на анализаторе частотные параметры, как указано в столбцах 1 - 3 таблицы 10.4, и найти пик сигнала:

MARKER, PEAK SEARCH PEAK SEARCH

• 10.4.5 Войти в основное меню PEAK SEARCH <— и ввести MODE Delta.

Ввести в меню MARKER отстройку частоты AF (FREQUENCY), как указано в столбце 4 таблицы 10.4. Зафиксировать отсчет М1Д2.

• 10.4.6 Вычислить значение уровня фазовых шумов Pn по формуле

P_N = Ml Д2 - 30 dB для полосы пропускания 1 kHz

Записать значение уровня фазовых шумов Pn в столбец 6 таблицы 10.4.

• 10.4.7 Ввести MODE Normal и вернуться в основное меню PEAK SEARCH.

• 10.4.8 Выполнять действия по пунктам 10.4.4 - 10.4.7 для остальных значений частотных параметров, указанных в столбцах 1 - 3 таблицы 10.4.

Вычислять значения уровня фазовых шумов Pn по формулам

Pn = Ml Д2 - 40 дБ для полосы пропускания 10 kHz

Pn = Ml Д2 - 50 дБ для полосы пропускания 100 kHz

Pn = Ml Д2 - 60 дБ для полосы пропускания 1 МГц

Записывать значения уровня фазовых шумов Pn в столбец 5 таблицы 10.4.

Таблица 10.4 - Уровень фазовых шумов

КРИТЕРИЙ ПОДТВЕРЖДЕНИЯ СООТВЕТСТВИЯ МЕТРОЛОГИЧЕСКИМ ТРЕБОВАНИЯМ: измеренные значения уровня фазовых шумов не должны превышать предельные допускаемые значения, указанные в столбце 6 таблицы 10.4.

• 10.5.1 Подготовить к работе ваттметр СВЧ поглощаемой мощности в соответствии с руководством по эксплуатации. Выполнить установку нуля, ввести количество усреднений 32.

• 10.5.2 Выполнить соединение оборудования:

Присоединить к выходу “RF Out" генератора сигналов разъем кабеля тип V (и адаптер при необходимости), этот же кабель будет в дальнейшем использоваться для соединения с входом анализатора.

Используя при необходимости адаптер, присоединить к другому разъему кабеля разъем ваттметра СВЧ поглощаемой мощности.

• 10.5.3 Установить на генераторе сигналов частоту 10 кГц и уровень -10 дБм.

• 10.5.4 Устанавливать на генераторе сигналов значения частоты, указанные в столбце 1 таблицы 10.5.1

Подстраивать уровень на генераторе сигналов так, чтобы отсчет уровня мощности по ваттметру СВЧ находился в пределах, указанных в столбце 2 таблицы 10.5.1. Записывать значения уровня на генераторе сигналов в столбец 3 таблицы 10.5.1 для уровня -10 дБм.

• 10.5.5 Установить на генераторе сигналов частоту 10 кГц и уровень -30 дБм.

• 10.5.6 Выполнить действия по пункту 10.5.4 для уровня -30 дБм.

• 10.5.7 Отсоединить ваттметр СВЧ поглощаемой мощности от кабеля СВЧ.

• 10.5.8 Выполнить соединения оборудования:

• - соединить кабелем BNC(m)-SMB(f) выход “Ref Out” генератора сигналов с входом синхронизации “Refin” анализатора и убедиться в том, что в меню STATUS (в колонке слева внизу) отобразилось состояние FREQ REFERENCE External (если это не было сделано ранее);

• - присоединить выходной разъем кабеля тип V к входу “RF In” анализатора, используя при необходимости адаптер.

• 10.5.9 Выполнить на анализаторе установки:

PRESET: PRESET MODE

SWEEP: CONTINUOUS. POINTS 1000

TRACE, DETECTOR TYPE Peak

AMPLITUDE, PRE AMP Off, REF LEVEL 0 dBm, AUTO ATTEN Off, ATTEN LEVEL 10 dB FREQ SPAN: CENTER FREQUENCY 10 kHz, SPAN 10 kHz

BANDWITDH: AUTO RBW Off. RBW 1 kHz, AUTO VBW Off, VBW 10 Hz

• 10.5.10 Установить на генераторе сигналов частоту 10 кГц и уровень, значение которого записано в столбце 3 таблицы 10.5.1 для данного значения частоты и уровня мощности -10 дБм.

• 10.5.11 Найти на анализаторе пик сигнала:

MARKER, PEAK SEARCH PEAK SEARCH

Записать отсчет уровня по маркеру анализатора в столбец 4 таблицы 10.5.2.

• 10.5.12 Устанавливать остальные значения частоты на генераторе сигналов и центральной частоты на приборе, указанные в столбце 1 таблицы 10.5.2.

Устанавливать уровень генератора таким образом, чтобы он был равен значению, записанному в столбце 3 таблицы 10.5.1 для данного значения частоты и уровня на входе анализатора -10 дБм.

Выполнять действия по пункту 10.5.11.

Таблица 10.5.1 - Предварительное определение значений уровня генератора

• 10.5.13 Установить на генераторе сигналов частоту 10 кГц и уровень, значение которого записано в столбце 3 таблицы 10.5.1 для данного значения частоты и уровня мощности -30 дБм.

• 10.5.14 Сделать установки на анализаторе, включив предварительный усилитель: AMPLITUDE, PRE AMP On, REF LEVEL -20 dBm

FREQ SPAN: CENTER FREQUENCY 10 kHz, SPAN 10 kHz

• 10.5.15 Найти на анализаторе пик сигнала:

MARKER, PEAK SEARCH PEAK SEARCH

Записать отсчет уровня по маркеру анализатора в столбец 4 таблицы 10.5.2.

• 10.5.16 Устанавливать остальные значения частоты на генераторе сигналов и центральной частоты на приборе, указанные в столбце 1 таблицы 10.5.2.

Устанавливать уровень генератора таким образом, чтобы он был равен значению, записанному в столбце 3 таблицы 10.5.1 для данного значения частоты и уровня на входе анализатора -30 дБм.

Выполнять действия по пункту 10.5.15.

Таблица 10.5.2 - Относительная погрешность измерения мощности

Окончание таблицы 10.5.2

КРИТЕРИЙ ПОДТВЕРЖДЕНИЯ СООТВЕТСТВИЯ МЕТРОЛОГИЧЕСКИМ ТРЕБОВАНИЯМ: измеренные значения уровня мощности должны находиться в пределах допускаемых значений, указанных в столбцах 3 и 5 таблицы 10.5.2.

• 10.5.17 Отключить оборудование и отсоединить кабель СВЧ.

10 ОФОРМЛЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ПОВЕРКИ

Результаты поверки представляются в соответствии с действующими правовыми нормативными документами и передаются в Федеральный информационный фонд по обеспечению единства измерений.

При положительных результатах по запросу оформляется свидетельство о поверке.

При отрицательных результатах поверки, выявленных при внешнем осмотре, опробовании или выполнении операций поверки, по запросу выдается извещение о непригодности к применению средства измерений с указанием причин непригодности.

Протокол поверки оформляется в произвольной форме. В протоколе поверки допускается привести качественные результаты измерений с выводами о соответствии поверенного

Главный специалист по метрологии лаборатории № 441 ФБУ «Ростест-Москва»

А.С. Каледин

13