Методика поверки «ГСИ. Антенны дипольные активные АИ5-3» (Код не указан!)

Государственная система обеспечения единства измерений

Антенны измерительные дипольные активные АИ5-3

МЕТОДИКА ПОВЕРКИ

г. Мытищи 2018 г.

• 1.1 Настоящая методика поверки распространяется на антенны измерительные дипольные активные АИ5-3 (далее - антенны), изготовленные ООО «РусИнтелл», г.Москва. Зеленоград, и устанавливает методы и средства их первичной и периодической поверок.

• 1.2 Интервал между поверками - 1 год.

2.1 При поверке выполнить операции, представленные в таблице 1. Таблица 1

Проведение сокращенной поверки измерительных дипольных активных АИ5-3 невозможно

• 3.1 При проведении поверки использовать средства измерений и вспомогательное оборудование, представленные в таблице 2.

Таблица 2

4 ТРЕБОВАНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ

• 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 антенн, 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                              20±5;

• - относительная влажность окружающего воздуха, %             от 30 до 80;

• - атмосферное давление, кПа                                  от 84 до 106;

• - напряжение питающей сети, В                                  220±22;

• - частота питающей сети, Гц                                        50±1.

• 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 её 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 проверить:

• - комплектность поверяемой антенны;

• - отсутствие внешних механических повреждений и неисправностей, влияющих на работоспособность антенны.

• 6.1.2 Результаты внешнего осмотра считать положительными, если комплектность поверяемой антенны соответствует паспорту на нее. отсутствуют внешние механические повреждения и неисправности, влияющие на работоспособность антенны, органы управления находятся в исправном состоянии

• 6.2.1 При опробовании проверить возможность сборки и подключения антенны к анализатору спектра (измерительному приемнику).

• 6.2.2 Результаты опробования считать положительными, если обеспечивается возможность сборки и подключения антенны к анализатору спектра (измерительному приемнику). В противном случае антенна дальнейшей поверке не подвергается, бракуется и направляется в ремонт.

• 6.3.1 Определение диапазона рабочих частот, значения коэффициента калибровки антенн в диапазоне рабочих частот.

• 6.3.1.1 Определение значения коэффициента калибровки в диапазоне рабочих частот и погрешности определения коэффициента калибровки антенн провести при помощи рабочего эталона единиц напряженности электромагнитного поля в диапазоне частот от 300 Гц до 1000 МГц КОСИ НЭМП «Панировка-ЭМ» (установки электрического поля с кольцевым конденсатором УЭК, установки электрического поля с плоским конденсатором УЭП, установки электрического поля с дипольными антеннами УЭД), антенны измерительной П6-23М, анализатора спектра Е4440А, генератора сигналов СВЧ SMR40.

В диапазоне частот от 9 до 100 кГц использовать установку электрического поля с кольцевым конденсатором УЭК из состава КОСИ НЭМП «Панировка-ЭМ», на частотах от 100 кГц до 30 МГц использовать установку электрического поля с плоским конденсатором УЭП из состава КОСИ НЭМП «Панировка-ЭМ», на частотах от 30 до 1000 МГц использовать установку электрического поля с дипольными антеннами УЭД из состава КОСИ НЭМП «Панировка-ЭМ», на частотах от 1000 до 2000 МГц использовать антенну измерительную П6-23М. анализатор спектра Е4440А и генератор сигналов СВЧ SMR40.

Измерения на установках УЭК, УЭП и УЭД провести в ручном режиме (блок интерфейсных плат унифицированный БИПУ в стойках генераторно-измерительной СГИ1 и измерительно-информационной СИИ1 и в пульте генераторно-измерительном ПГИ-1 не включать).

• 6.3.1.2 Провести подготовку к работе в соответствии с документом «Установка электрического поля с кольцевым конденсатором УЭК. Техническое описание и инструкция по эксплуатации».

Частоту’ выходного сигнала генератора Г4-153* установить равной 9 кГц. уровень сигнала 100 мВ.

Примечание: *  - здесь и далее средство измерений из состава КОСИ

НЭМП «Панировка-ЭМ».

На блоке коммутации БКЗ нажать клавишу «Г4-153» и подать сигнал установленного уровня и частоты на входы вольтметра ВЗ-59* и частотомера 43-66*.

В соответствии с РЭ вольтметра ВЗ-59* и частотомера 43-66* измерить уровень и частоту выходного сигнала генератора Г4-153*. При необходимости провести подстройку частоты и уровня выходного сигнала генератора при помощи кнопок управления, расположенных на лицевой панели генератора Г4-153*.

• 6.3.1.3 Напряженность электрического поля, воспроизводимого в кольцевом конденсаторе УЭК. рассчитать по формуле (1):

где Е - напряженность электрического поля между обкладками кольцевого конденсатора, В/м;

U - уровень выходного сигнала генератора, измеренное вольтметром ВЗ-59*, В;

Кги - коэффициент преобразования УЭК, записанный в свидетельстве о поверке, К_Ец = 2,558 (м¹).

В рабочую зону кольцевого конденсатора УЭК поместить испытуемую антенну АИ5-3. Антенну установить на диэлектрическом штативе на согласованной поляризации. Выход преобразователя дипольного активного АИ5-3 подключить к входу «Антенна» устройства развязывающего УР 3.6. Выход «Приемник» УР 3.6 подключить к входу вольтметра ВЗ-59* стойки измерительно-информационной СИИ1, используя высокочастотный пробник из состава вольтметра ВЗ-59* и 50-омную нагрузку. Блок питания, входящий в состав антенны АИ5-3, подключить к устройству развязывающему и включить в сеть.

Измерить уровень сигнала на выходе антенны АИ5-3.

Коэффициент калибровки антенны АИ5-3 на фиксированной частоте рассчитать по формуле (2):

где Кди - коэффициент калибровки антенны АИ5-3. м’¹;

Е - напряженность электрического поля между обкладками кольцевого конденсатора, рассчитанная по формуле (1), В/м;

Иди - уровень сигнала на выходе антенны АИ5-3, измеренный вольтметром ВЗ-59*. В.

Провести пересчет коэффициента калибровки Кди в логарифмические единицы (дБ(м *)) по формуле (3):

Каи ~ 20-lgKAU.                               (3)

Аналогичные измерения и расчеты провести на частотах 10. 20. 50, 100 кГц. Выход блока коммутации БКЗ подключить к плоскому конденсатору УЭП. Провести подготовку к работе в соответствии с документом «Установка электрического поля с плоским конденсатором УЭП. Техническое описание и инструкция по эксплуатации».

Частоту выходного сигнала генератора Г4-154* установить равной 200 кГц, уровень 100 мВ.

На блоке коммутации БКЗ нажать клавишу «Г4-154» и подать сигнал установленного уровня и частоты на входы вольтметра ВЗ-59* и частотомера 43-66*.

В соответствии с РЭ вольтметра ВЗ-59* и частотомера 43-66* измерить уровень и частоту выходного сигнала генератора Г4-154*. При необходимости провести подстройку частоты и уровня выходного сигнала генератора при помощи кнопок управления, расположенных на лицевой панели генератора Г4-154*.

Напряженность электрического поля, воспроизводимого в плоском конденсаторе УЭП. рассчитать по формуле (4):

Е = UKue,                              (4)

где Е - напряженность электрического поля между обкладками плоского конденсатора, В/м;

U - уровень выходного сигнала генератора, измеренный вольтметром ВЗ-59*. В; Kue - коэффициент преобразования УЭП. записанный в свидетельстве о поверке, м'¹. Значение коэффициента Kue выбрать из таблицы 3.

Таблица 3

В рабочую зону плоского конденсатора УЭП поместить испытуемую антенну АИ5-3. Антенну установить на диэлектрическом штативе на согласованной поляризации. Выход преобразователя дипольного активного АИ5-3 подключить к входу «Антенна» устройства развязывающего УР 3.6. Выход «Приемник» УР 3.6 подключить к входу вольтметра ВЗ-59* стойки измерительно-информационной СИИ1, используя высокочастотный пробник из состава вольтметра ВЗ-59* и 50-Омную нагрузку. Блок питания, входящий в состав антенны АИ5-3, подключить к устройству развязывающему УР 3.6 и включить в сеть.

Измерить уровень сигнала на выходе антенны АИ5-3.

Коэффициент калибровки антенны АИ5-3 на фиксированной частоте рассчитать по формулам (2) и (3).

Аналогично определить коэффициент калибровки антенны АИ5-3 на частотах 500 кГц, 1,2,5. 10, 20, 30 МГц.

• 6.3.1.4 Определение коэффициента калибровки антенны АИ5-3 в диапазоне частот от 30 до 1000 МГц провести с помощью установки электрического поля с дипольными антеннами У ЭД 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 У ЭД. 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 (5):

Л = и-%, D =                             (5)

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 50 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 (6):

V

где К- градуировочный коэффициент антенны биконической АБ1, Ом/м. приведён в табл. 4 и 5;

Р - мощность. мкВт;

R_M - рабочее сопротивление термисторного моста. Ом (150 Ом).

Таблица 4

Таблица 5

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 измерительную антенну АИ5-3. Антенну установить на диэлектрическом штативе на согласованной поляризации. Выход преобразователя дипольного активного АИ5-3 подключить к входу «Антенна» устройства развязывающего УР 3.6. Выход «Приемник» УР 3.6 подключить к входу вольтметра ВЗ-59* стойки измерительно-информационной СИИ1, используя высокочастотный пробник из состава вольтметра ВЗ-59* и 50-Омную нагрузку. Блок питания стабилизированный, входящий в состав антенны АИ5-3, подключить к устройству развязывающему УР 3.6 и включить в сеть.

Измерить уровень сигнала на выходе антенны АИ5-3.

Коэффициент калибровки антенны АИ5-3 на фиксированной частоте рассчитать по формулам (2) и (3).

Аналогично определить коэффициент калибровки антенны АИ5-3 на частотах 100, 200. 300. 400. 500. 600. 700. 800. 1000 МГц.

• 6.3.1.5 Определение коэффициента калибровки поверяемой антенны в диапазоне частот от 1000 до 2000 МГц провести в безэховой камере с коэффициентом безэховости в диапазоне частот от 1000 до 2000 МГц не более минус 20 дБ.

Измерения провести методом образцовой антенны с использованием измерительной антенны П6-23М. Вспомогательное поле в рабочей зоне камеры создать антенной-излучателем.

Измерить с помощью анализатора спектра Е4440А уровень сигнала с выхода антенны П6-23М Ао (дБмВт). уровень сигнала с выхода поверяемой антенны Ад (дБмВт), которая устанавливается вместо антенны П6-23М. Коэффициент усиления поверяемой антенны определить по формуле (7):

G_H=G_o10 '»

где Go - коэффициент усиления антенны П6-23М.

Коэффициент калибровки К (м¹) исследуемой антенны определить по

К

(8)

где Zo - волновое сопротивление свободного пространства (377 Ом);

Zbx - сопротивление входа (50 Ом);

X - длина волны, м.

Провести пересчет коэффициента калибровки в логарифмические единицы (дБ(м ')) по формуле (3).

• 6.3.1.6 Результаты поверки считать удовлетворительными, если диапазон рабочих частот антенны АИ5-3 составляет от 0.009 до 2000 МГц, значения коэффициента калибровки в диапазоне рабочих частот находятся в пределах от 10 до 45 дБ (м'¹)

6.3.2 Определение погрешности коэффициента калибровки

• 6.3.2.1 Погрешность коэффициента калибровки для каждой частоты рассчитать по

  формуле:

  — К -К_п,

(9)

где К_п - значение коэффициента калибровки, полученное при периодической поверке;

К - значение коэффициента калибровки, полученное при первичной поверке.

• 6.3.2.2 Результаты поверки считать удовлетворительными, если значения погрешности коэффициента калибровки находятся в пределах ±2 дБ.

• 7.1 При положительных результатах поверки антенны выдается свидетельство установленного образца.

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

• 7.3 Знак поверки наносится на корпус антенны в виде наклейки и в свидетельство о поверке в виде оттиска клейма.

• 7.4 При отрицательных результатах поверки антенна бракуется и направляется в ремонт. На забракованную антенну выдается извещение о непригодности с указанием причин браковки.

Начальник отдела

ФГБУ «ГНМЦ» Минобороны России

Младший научный сотрудник

ФГБУ «ГНМЦ» Минобороны России