Методика поверки «Комплекс автоматизированный измерительно-вычислительный ТМСА 5.0-10.0 Б 061» (165-18-04 МП)

УТВЕРЖДАЮ

Первый заместитель генерального директора

Инструкция Комплекс автоматизированный измерительно-вычислительный

ТМСА 5.0-10.0 Б 061

Методика поверки

165-18-04 МП

2018 г.

СОДЕРЖАНИЕ

• 1 ВВОДНАЯ ЧАСТЬ

• 2 ОПЕРАЦИИ ПОВЕРКИ

• 3 СРЕДСТВА ПОВЕРКИ

• 4 ТРЕБОВАНИЯ К КВАЛИФИКАЦИИ ПОВЕРИТЕЛЕЙ

• 5 ТРЕБОВАНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ

• 6 УСЛОВИЯ ПОВЕРКИ

• 7 ПОДГОТОВКА К ПРОВЕДЕНИЮ ПОВЕРКИ

• 8 ПРОВЕДЕНИЕ ПОВЕРКИ

  • 8.1 Внешний осмотр

  • 8.2 Опробование

  • 8.3 Определение метрологических характеристик

    • 8.3.1 Определение погрешности измерений амплитудного распределения электромагнитного поля и абсолютной погрешности измерений фазового распределения электромагнитного поля. 7

    • 8.3.2 Определение погрешности измерений относительных уровней амплитудных диаграмм направленности и абсолютной погрешности измерений фазовых диаграмм направленности.... 13

    • 8.3.3 Определение погрешности измерений коэффициента усиления антенн

    • 8.3.4 Определение диапазона рабочих частот

    • 8.3.5 Определение размеров рабочей области сканирования

    • 8.3.6 Определение сектора углов восстанавливаемых диаграмм направленности

• 9 ОФОРМЛЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ПОВЕРКИ

• 1.1 Настоящая методика поверки (далее - МП) устанавливает методы и средства первичной и периодической поверок комплекса автоматизированного измерительно-вычислительного ТМСА 5.0-10.0 Б 061, изготовленного ООО «НПП «ТРИМ СШП Измерительные системы», г. Санкт-Петербург, заводской № 061 (далее - комплекс).

Первичная поверка комплекса проводится при вводе его в эксплуатацию и после ремонта.

Периодическая поверка комплекса проводится в ходе его эксплуатации и хранения.

• 1.2 Комплекс предназначен для измерений радиотехнических характеристик антенн.

• 1.3 Поверка комплекса проводится не реже одного раза в 24 (двадцать четыре) месяца.

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

Таблица 1 - Операции поверки

3.1 При проведении поверки комплекса должны быть применены средства измерений, указанные в таблице 2.

Таблица 2 - Средства измерений для поверки комплекса

• 3.2 Допускается использовать аналогичные средства поверки, которые обеспечат измерения соответствующих параметров с требуемой точностью.

• 3.3 Средства поверки должны быть исправны, поверены и иметь свидетельства о поверке.

• 4.1 Поверка должна осуществляться лицами с высшим и среднем техническим образованием, аттестованными в качестве поверителей в области радиотехнических измерений в соответствии с ГОСТ Р 56069-2014, и имеющими квалификационную группу электробезопасности не ниже третьей.

• 4.2 Перед проведением поверки поверитель должен предварительно ознакомиться с документом «Комплекс автоматизированный измерительно-вычислительный ТМСА 5.0-10.0 Б 061. Руководство по эксплуатации. ТМСА 061.010.00Б РЭ».

• 5.1 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», а также требования безопасности, приведённые в эксплуатационной документации на составные элементы комплекса и средства поверки.

• 5.2 Размещение и подключение измерительных приборов разрешается производить только при выключенном питании.

• 6.1 При проведении поверки комплекса должны соблюдаться условия, приведенные в таблице 3.

Таблица 3 - Условия проведения поверки комплекса

• 7.1 Проверить наличие эксплуатационной документации и срок действия свидетельств о поверке на средства поверки.

• 7.2 Подготовить средства поверки к проведению измерений в соответствии с руководствами по их эксплуатации.

• 8 ПРОВЕДЕНИЕ ПОВЕРКИ

• 8.1.1 При проведении внешнего осмотра комплекса проверить:

• - комплектность и маркировку комплекса;

• - наружную поверхность элементов комплекса, в том числе управляющих и питающих кабелей;

• - состояние органов управления;

• 8.1.2 Проверку комплектности комплекса проводить сличением действительной комплектности с данными, приведенными в разделе «Комплект поставки» документа «Комплекс автоматизированный измерительно-вычислительный ТМСА 5.0-10.0 Б 061. Паспорт. ТМСА 061. 010. 00Б ПС» (далее - ПС).

• 8.1.3 Проверку маркировки производить путем внешнего осмотра и сличением с данными, приведенными в ПС.

• 8.1.4 Результаты внешнего осмотра считать положительными, если:

• - комплектность и маркировка комплекса соответствует ПС;

• - наружная поверхность комплекса не имеет механических повреждений и других дефектов;

• - управляющие и питающие кабели не имеют механических и электрических повреждений;

• - органы управления закреплены прочно и без перекосов, действуют плавно и обеспечивают надежную фиксацию;

• - все надписи на органах управления и индикации четкие и соответствуют их функциональному назначению.

В противном случае результаты внешнего осмотра считать отрицательными и последующие операции поверки не проводить.

• 8.2.1 Идентификация программного обеспечения (далее - ПО)

  • 8.2.1.1 Включить персональные компьютеры (далее - ПК), для чего:

• - на блоке источника бесперебойного питания нажать кнопку ВКЛ;

• - нажать на системном блоке ПК кнопку включения;

• - включить монитор.

После загрузки операционной системы WINDOWS 7 на экране монитора ПК наблюдать иконку программы FrequencyMeas, NFCalc, AmrView.

Установить далее на ПК программу, позволяющую определять версию и контрольную сумму файла по алгоритму MD5, например, программу «HashTab».

• 8.2.1.2 Выбрать в папке TRIM файл FrequencyMeas.exe, нажать на правую кнопку мыши на файле и выбрать пункт «Свойства». Открыть вкладку «Хеш-суммы файлов». Наблюдать контрольную сумму файла FrequencyMeas.exe по алгоритму MD5. Открыть вкладку «О программе». Наблюдать значение версии файла FrequencyMeas.exe. Результаты наблюдения зафиксировать в рабочем журнале.

• 8.2.1.3 Повторить операции п. 8.2.1.2 для программ NFCalc.exe и AmrView.exe.

• 8.2.1.4 Сравнить полученные контрольные суммы и версии с их значениями, записанными в ПС. Результат сравнения зафиксировать в рабочем журнале.

• 8.2.1.5 Результаты идентификации ПО считать положительными, если полученные идентификационные данные ПО соответствуют значениям, приведенным в таблице 3.

Таблица 3 - Идентификационные данные ПО

В противном случае результаты проверки соответствия ПО считать отрицательными и последующие операции поверки не проводить.

8.2.2 Проверка работоспособности

• 8.2.2.1 Подготовить комплекс к работе в соответствии с РЭ.

• 8.2.2.2 Проверить работоспособность аппаратуры комплекса путем проверки отсутствия сообщений об ошибках и неисправностях при загрузке программного продукта для измерений в ближней зоне «FrequencyMeas».

• 8.2.2.3 Проверить работоспособность всех приводов четырехкоординатного (X, Y, Z, Р) планарного сканера ТМП 04П 9.0 х 2.25:

• - при перемещении по оси Ох;

• - при перемещении по оси Оу;

• - при перемещении по оси 0z;

• - при вращении каретки зонда в плоскости поляризации.

• 8.2.2.4 Соединить при помощи перемычки соединитель кабеля «вход антенны-зонда» и соединитель кабеля «выход испытываемой антенны». В соответствии с эксплуатационной документацией на комплекс подготовить к работе векторный анализатор электрических цепей ZVL 13 (далее - анализатор) из состава комплекса, перевести его в режим измерений модуля комплексного коэффициента передачи. Установить следующие настройки анализатора:

• - полоса анализа от 5 до 10 ГГц;

• - ширина полосы пропускания 1 МГц;

• - уровень мощности выходного колебания 0 дБ (мВт).

На экране анализатора наблюдать результат измерений частотной зависимости модуля коэффициента передачи. При этом должны отсутствовать резкие изменения полученной характеристики, свидетельствующие о неудовлетворительном состоянии радиочастотного тракта комплекса.

• 8.2.2.5 В соответствии с РЭ установить антенну П6-123 из состава антенного измерительного комплекта АИК 1-40Б в рабочую зону сканера. Настроить комплекс и провести измерения амплитудной диаграммы направленности антенны П6-123 на частотах 5 и 10 ГГц.

• 8.2.2.6 Результаты поверки считать положительными, если четырехкоординатный (X, Y, Z, Р) планарный сканер ТМП 04П 9.0 х 2.25 обеспечивает перемещение антенны-зонда по осям Ох, Оу, 0z и в плоскости поляризации, на экране анализатора наблюдается результат измерений частотной зависимости модуля коэффициента передачи без резких изменений, комплекс обеспечивает измерения амплитудных диаграмм направленности, а также отсутствует программная или аппаратная сигнализация о неисправностях комплекса

В противном случае результаты поверки считать отрицательными и последующие операции поверки не проводить, комплекс бракуется и подлежит ремонту.

• 8.3.1.1 Погрешность измерений амплитудного распределения электромагнитного поля S_A, дБ, определить по формулам (1) - (4):

6, = 201g(l + XS₁),

5

(3)

(4)

где - погрешность измерений модуля комплексного коэффициента передачи анализатором из состава комплекса;

0_А2 - погрешность измерений, обусловленная неидеальной поляризационной развязкой антенн-зондов из состава комплекса;

S - среднее квадратическое отклонение результатов измерений амплитудного распределения;

А - результат измерений амплитудного распределения;

А - среднее арифметическое результатов измерений амплитудного распределения; t - коэффициент Стьюдента для заданного числа реализаций измерений амплитудного

распределения.

Абсолютную погрешность измерений фазового распределения электромагнитного поля А_ф, градус, определить по формулам (5) - (8):

A

я

3

(7)

(8)

где 0_ФХ - погрешность измерений фазы комплексного коэффициента передачи векторным анализатором цепей из состава комплекса, рад;

в_ф1 - погрешность измерений фазы, обусловленная неточностью позиционирования антенны-зонда в плоскости сканирования, рад;

в_ф3- погрешность измерений фазы, обусловленная случайными перегибами радиочастотного тракта комплекса, рад;

Sq> - среднее квадратическое отклонение результатов измерений фазового распределения, рад;

<р - результат измерений фазового распределения, рад;

ср - среднее арифметическое значение результатов измерений фазового распределения, рад-

Погрешности измерений амплитудного распределения электромагнитного поля и абсолютные погрешности измерений фазового распределения электромагнитного поля определить при относительных уровнях амплитудного распределения от минус 10 до минус 50 дБ с интервалом 10 дБ. Динамический диапазон измерений амплитудного распределения при этом должен составлять не менее 60 дБ. Под динамическим диапазоном измерений амплитудного распределения понимать отношение максимального уровня амплитудного распределения к среднему уровню измеряемых радиошумов.

Погрешности измерений амплитудного распределения электромагнитного поля и относительные погрешности измерений фазового распределения электромагнитного поля определить на частотах 5; 8; 10 ГГц.

На частотах от 5 до 8 ГГц ограничиться формулами (9) и (10):

З_л =±201g(l + |^,| + |^₂|);                             (9)

Д_ф = ±—1,1^,+(&+(& .                (10)

Л

Частные составляющие погрешности измерений (слагаемые в выражениях (2), (3), (6), (7)) определить по следующим методикам.

• 8.3.1.2 Погрешность измерений модуля комплексного коэффициента передачи векторным анализатором цепей из состава комплекса определить при помощи аттенюатора Agilent 84908М.

В измерительный тракт комплекса внести аттенюатор таким образом, чтобы он соединял разъемы радиочастотных кабелей для подключения испытываемой антенны и антенны-зонда. Ослабление аттенюатора установить равным 0 дБ.

Провести полную двухпортовую калибровку анализатора из состава комплекса в комплекте с штатными радиочастотными кабелями, аттенюатором в диапазоне частот от 5 до 8 ГГц в соответствии с технической документацией на него.

Установить следующие настройки анализатора:

• - полоса анализа от 5 до 8 ГГц;

• - ширина полосы пропускания 500 Гц;

• - режим измерений модуля комплексного коэффициента передачи S21;

• - количество точек 3601.

Без подачи мощности с порта генератора векторного анализатора цепей провести изме

рения модуля комплексного коэффициента передачи ницу АЧХ шума N, дБ.

Увеличивая мощность сигнала с порта генератора анализатора, зафиксировать опорный

уровень, при котором обеспечивается условие

Изменяя ослабление аттенюатора от 0 до 50 дБ с шагом 10 дБ, провести измерения модуля комплексного коэффициента передачи.

Погрешность измерений модуля комплексного коэффициента передачи на каждой частоте f, указанной в п. 8.3.1.1, рассчитать как разность (в логарифмических единицах) между из

ем ослабления аттенюатора £(/), дБ, записанным в его технической документации (свидетельстве о поверке), по формуле (11):

0_A1(f_t)= S12(f) - L(f),

За погрешность 0_А1 для каждого номинала ослабления, соответствующего относительному уровню амплитудного распределения электромагнитного поля М, принять максимальное значение погрешности измерений 0^(Л)соответствующего номинала ослабления аттенюатора

в установленной полосе частот в линейном масштабе (12):

Г ^(Л)~ 0^ - max-10

Аналогичные измерения и расчеты выполнить в диапазоне частот от 8 до 10 ГГц. Результаты поверки записать в таблицу 4.

Таблица 4 - Результаты оценки погрешности измерений модуля комплексного коэффициента

передачи анализатором из состава комплекса

• 8.3.1.3 Погрешность измерений, обусловленную неидеальной поляризационной развязкой антенн-зондов из состава комплекса, определить по формуле (13):

0_А2 = (1 + 10^0Ш7?)²-1,                                    (13)

где кпр - минимальный уровень кроссполяризационной развязки антенн-зондов из состава комплекса, принимаемый равным -20 дБ.

• 8.3.1.4 Погрешность измерений фазы комплексного коэффициента передачи векторным анализатором цепей из состава комплекса определить с помощью набора мер коэффициентов передачи и отражения 85056А и аттенюатора Agilent 84908М.

В измерительный тракт комплекса внести аттенюатор и меру фазового сдвига из состава набора 85056А таким образом, чтобы они соединяли разъемы радиочастотных кабелей для подключения испытываемой антенны и антенны-зонда. Ослабление аттенюатора установить равным 0 дБ.

Провести полную двухпортовую калибровку анализатора из состава комплекса в комплекте с штатными радиочастотными кабелями, аттенюатором и мерой в диапазоне частот от 5 до 8 ГГц в соответствии с технической документацией на него.

Изменяя ослабление аттенюатора от 0 до 50 дБ с шагом 10 дБ, провести измерения фазы комплексного коэффициента передачи при следующих настройках анализатора:

• - полоса анализа от 5 до 8 ГГц;

• - ширина полосы пропускания 500 Гц;

• - уровень мощности выходного колебания 0 дБ (мВт);

• - режим измерений фазы комплексного коэффициента передачи S21;

• - количество точек 3601.

Погрешность измерений фазы комплексного коэффициента передачи на каждой частоте/, указанной в п. 8.3.1.1, рассчитать как разность между измеренным значением фазы коэффициента передачи arg(5'12(/)), рад, и действительным значением установленного фазового сдвига мерыФ^(Л,)(/), рад, записанным в его технической документации (14):

^’(Z) = arg(S12(Z»-«>^<''⁾(Z),                         (14)

За погрешность 0_Ф} для каждого номинала относительного уровня фазового распределения электромагнитного поля принять максимальное значение погрешности измерений соответствующего номинала ослабления аттенюатора в установленной полосе частот (15):

C^axfc’a)}.                          (15)

Провести аналогичные измерения и расчеты для полосы частот от 8 до 10 ГГц.

Результаты поверки записать в таблицу 5.

Таблица 5 - Результаты оценки погрешности измерений фазы комплексного коэффициента пе-редачи анализатором из состава комплекса

• 8.3.1.5 Погрешность измерений фазы, обусловленную неточностью позиционирования антенны-зонда в плоскости сканирования, определить с помощью системы лазерной координатно-измерительной Leica АТ401.

Подготовить комплекс к измерению характеристик антенн в ближней зоне в соответствии с РЭ.

Подготовить систему лазерную координатно-измерительную Leica АТ401 к измерению в соответствии с эксплуатационной документацией на нее.

Оптический отражатель из состава системы лазерной координатно-измерительной Leica АТ401 закрепить на антенну-зонд, установленную на сканере из состава комплекса, в соответствии со схемой, приведенной на рисунке 1.

1 - антенна-зонд; 2 - оптический отражатель; 3 - система Leica АТ401; 4 - сканер Рисунок 1 - Схема измерений характеристик позиционирования сканера

С помощью программы ручного управления сканером (рисунок 2) в соответствующей вкладке программного продукта для измерений в ближней зоне «FrequencyMeas» переместить антенну-зонд в крайнее центральное левое положение. Зафиксировать показания Leica АТ401.

Рисунок 2 - Меню программы для ручного управления движением сканера

Перемещая антенну-зонд с установленным оптическим отражателем вдоль оси Ох в пределах рабочей зоны сканера с шагом      , где Л_тт - минимальная длина волны, соответству

ющая верхней границе диапазона рабочих частот комплекса, до срабатывания механического ограничителя, фиксировать показания системы лазерной координатно-измерительной Leica АТ401.

С помощью программы ручного управления сканером (рисунок 2) в соответствующей вкладке программного продукта для измерений в ближней зоне «NFMeas» переместить антенну-зонд в крайнее центральное нижнее положение. Зафиксировать показания Leica АТ401.

Перемещая антенну-зонд с установленным оптическим отражателем вдоль оси Оу в пределах рабочей зоны сканера с шагом Я_ш&)/2, до срабатывания механического ограничителя, фиксировать показания системы лазерной координатно-измерительной Leica АТ401.

Рассчитать погрешность позиционирования антенны-зонда как разность между координатами вертикальной плоскости измерений системы лазерной координатно-измерительной Leica АТ401 и измеренными координатами положения антенны-зонда Аг, м.

Погрешность измерений фазы А^>(/), рад, обусловленную неточностью позиционирования антенны-зонда в плоскости сканирования, для каждого номинала частоты, указанного в п.

8.3.1.1, оценить по формуле (16):

&<p(f)=k-te,                                  (16)

где к = 2д-/2 - волновое число, 1/м;

Л - длина волны, соответствующая частотам, указанным в п. 5.1.1, м.

За погрешность измерений фазы в_Ф2 для каждого номинала частоты, указанного в п.

8.3.1.1, принять среднее квадратическое значение погрешности, определенное по формуле (17):

i=0______________

М

где М - число точек, в которых проводились измерения пространственного положения антенны-зонда.

Размеры рабочей области сканирования по осям Ох и Оу рассчитать как разность между показаниями системы лазерной координатно-измерительной Leica АТ401 в момент срабатывания механического ограничителя сканера и ее показаниями при установке антенны-зонда в крайние положения.

• 8.3.1.6 Погрешность измерений фазы, обусловленную случайными перегибами радиочастотного тракта комплекса определить с помощью набора меры отражения из состава мер коэффициентов передачи и отражения 85056А.

В измерительный тракт комплекса внести меру отражения таким образом, чтобы он замыкал соединитель радиочастотного кабеля для подключения антенны-зонда.

Провести однопортовую калибровку анализатора из состава комплекса в диапазоне частот от 8 до 10 ГГц в соответствии с технической документацией на него.

Провести измерения фазы комплексного коэффициента отражения при следующих настройках анализатора:

• - полоса анализа от 8 до 10 ГГц;

• - ширина полосы пропускания 500 Гц;

• - уровень мощности выходного колебания -10 дБ (мВт);

• - режим измерений фазы комплексного коэффициента отражения SI 1.

С помощью программы ручного управления сканером (рисунок 2) в соответствующей вкладке программного продукта для измерений в ближней зоне «NFMeas» переместить антенну-зонд в крайнее нижнее положение.

Перемещая антенну-зонд с установленным оптическим отражателем вдоль оси хОу в пределах рабочей зоны сканера с шагом 20 см, фиксировать показания анализатора.

За оценку погрешности измерений фазы, обусловленную случайными перегибами радиочастотного тракта комплекса, принять разность между максимальным и минимальным значением измеренной фазы комплексного коэффициента отражения на частоте 10 ГГц.

• 8.3.1.7 Оценку среднего квадратического отклонения результатов измерений амплитудного и фазового распределений (АФР) проводить методом прямых измерений с многократными наблюдениями распределения поля, формируемого на плоскости сканирования антенной П6-140 из состава антенного измерительного комплекта АТК 1-40Б.

Антенну П6-140 установить на опорно-поворотное устройство в положение, соответствующее вертикальной поляризации, таким образом, чтобы плоскость раскрыва была параллельна плоскости сканирования.

Используя режим ручного или дистанционного управления сканера, установить антенну-зонд соосно с антенной П6-140 в положение, соответствующее вертикальной поляризации.

Расстояние между раскрывами антенны П6-140 и антенны-зонда установить равным в пределах ЗХ, где X - максимальная длина волны измеряемого поддиапазона частот.

Запустить программу измерений в частотной области.

В соответствии с РЭ на комплекс установить полосу частот анализатора от 8 до 10 ГГц, ширину полосы пропускания 100 Гц, шаг перестройки по частоте 1 ГГц, уровень мощности выходного сигнала анализатора 0 дБ (мВт).

Далее установить следующие настройки:

• - шаг сканирования - не более Х/2;

• - режим сканирования - непрерывное сканирование без реверса;

• - поляризация измеряемой антенны - вертикальная;

• - поляризация зонда - вертикальная;

• - размеры области сканирования не менее 600 х 800 мм.

Нажать кнопку «НАЧАТЬ ИЗМЕРЕНИЯ».

Измерить АФР не менее 7 раз с интервалом не менее 5 мин (далее по тексту - результаты измерений АФР, полученные в ходе одного сканирования, - реализация).

Запустить программу расчета характеристик антенн по данным в ближнем поле nfcalc.exe, входящую в комплект поставки комплекса. На частоте 10 ГГц рассчитать амплитудные Aj и фазовые (pj распределения, а также среднее квадратическое отклонение результатов измерений амплитудного и фазового распределений по формулам (4) и (8).

• 8.3.1.8 Результаты поверки считать положительными, если значения погрешности измерений амплитудного распределения электромагнитного поля при динамическом диапазоне измерений амплитудного распределения не менее 60 дБ и кроссполяризационной развязке антенны-зонда не менее 20 дБ находятся в следующих пределах для относительных уровней амплитудного распределения: а значения абсолютной погрешности измерений фазового распределения электромагнитного поля при динамическом диапазоне измерений амплитудного распределения не менее 60 дБ находятся в следующих пределах при относительном уровне амплитудного распределения:

  ±0,3 дБ; ±0,3 дБ;

  ±0,5 дБ;

  ±0,7 дБ;

  ±1,5 дБ,

  -10 дБ

  -20 дБ

  -30 дБ

  -40 дБ

  -50 дБ

  ю дБ	±3°;
  20 дБ	±4°;
  30 дБ	±4°;
  40 дБ	±5°;
  50 дБ	±13°

В противном случае результаты поверки считать отрицательными и последующие операции поверки не проводить, комплекс бракуется и подлежит ремонту.

• 8.3.2 Определение погрешности измерений относительных уровней амплитудных диаграмм направленности и абсолютной погрешности измерений фазовых диаграмм направленности

  • 8.3.2.1 Определение погрешности измерений относительных уровней амплитудных диаграмм направленности (АДН) и фазовых диаграмм направленности (ФДН) осуществить методом математического моделирования с учетом результатов, полученных в п. 8.3.1 настоящего документа, путем сравнения невозмущенных амплитудных диаграмм направленности, определенных для антенн с равномерным синфазным распределением токов на апертуре, и тех же диаграмм направленности, но с учетом погрешности измерений амплитудного и фазового распределений (АФР).

  • 8.3.2.2 Невозмущенную диаграмму направленности оценить следующим образом.

Размеры плоскости сканирования выбрать из критерия максимального сектора углов восстанавливаемой ДН, равного ±65°, по формулам (18):

L_x=a + 2R-tgO,                                 (18)

L_y = b + 2R- tg(p,

где Lx, Ly - размеры плоскости сканирования в соответствующих плоскостях, м;

а, b - размеры раскрыва в соответствующих плоскостях, м, а = b > 5Л_тах, где л_тах - длина волны, соответствующая частотам 5; 8 и 10 ГГц;

R - измерительное расстояние, R = 3 л_тах, м;

0 = 2,97 рад.

Интервал дискретизации выбрать равным 0,5Л_тах.

Для частоты 1 ГГц пересчитать АФР в раскрыве антенны в АФР на плоскости сканирования по формуле (19):

где J(x₂,y₂) - АФР на плоскости сканирования;

(х2, уг) - координаты на плоскости сканирования, м; Ао - амплитуда сигнала (Ao = 1 В)',

(ро - фаза сигнала {(ро = 0рад)-,

- число шагов сканирования в каждой из плоскостей, где Дх, Ду - шаг ска-нирования в плоскости X и Y, соответственно.

Рассчитать нормированную амплитудную диаграмму направленности и фазовую диаграмму направленности по формулам (20) и (21): р z >_ /₁    2    2    \-^(J(x₂,y₂))\

^a(U’^V>~ ^U MAX^3(J(x„y,)^’

F# (и, v) = arg[3( J (x₂, y₂))]

где |...| - модуль комплексной величины;

3 (...) - оператор двумерного дискретного преобразования Фурье;

МАХ - максимальное значение амплитудной диаграммы направленности; arg - аргумент функции;

и = sin 0 • cos <р, v = sin0- sin (р - угловые координаты;

Л          Л

U = ±---N, V = ±---М - угловые сектора в системе координат направляющих косинусов (и, г), в пределах которых восстанавливается диаграмма, рад;

( ^v^l

= arccosw, р = arctgl — I

• 8.3.2.3 Амплитудную диаграмму антенны и ФДН с учетом погрешности измерений АФР оценить следующим образом.

Значения погрешности измерений амплитудного и фазового распределений для каждого относительного уровня амплитудного распределения М задавать программно с учетом оценки погрешности измерений АФР, полученных в п. 8.3.1, по формулам (22) и (23):

&4 = Norm(0,cr²A),                                   (22)

ts.(p = Norm(Q,(y²_<p),                                     (23)

где Norm - генератор случайных величин, распределенных по нормальному закону;

<у_а - среднее квадратическое отклонение результатов измерений амплитудного распределения М

<г_А = 10²⁰ /2,45;

сг^ - среднее квадратическое отклонение результатов измерений фазового распределения (У_А = А_ф/2,45.

Рассчитать амплитудное и фазовое распределения ЭМП на плоскости сканирования с учетом погрешности их измерений по формуле (24):

J* , У г) = |Л^Х2 ’ У2 X^{1 +} &0exp(y(arg( j(x₂, у₂)) + А^)).                (24)

Аналогичным образом провести расчет «возмущенных» ДН 7 раз. При каждой последующей реализации воспроизводить новые случайные величины по законам (21).

• 8.3.2.4 Погрешность измерений относительных уровней АДН и ФДН оценить следующим образом.

Среднее квадратическое отклонение результатов измерений уровней АДН и ФДН в двух главных сечениях при (р=0 и ср=л/2 рассчитать по формулам (25) и (26):

/=1

(25)

(26)

где число реализаций моделирования, к =7.

Рассчитать погрешность измерений уровней АДН и ФДН по формулам (27) и (28):

<^=±201g(l + 2,45aFj;                        (27)

1 RO

ДГ_Ф=±—2,45-0^.                       (28)

я

Аналогичные расчеты провести для номиналов частот, указанных в п. 8.3.2.2.

• 8.3.2.5 Результаты поверки считать положительными, если значения погрешности измерений относительных уровней амплитудных диаграмм направленности до уровней (при крос-споляризационной развязке антенны-зонда не менее 20 дБ, динамическом диапазоне измеренного амплитудного распределения антенны не менее 60 дБ), не превышают пределов:

  -10 дБ	±0,3 дБ;
  -20 дБ	±0,3 дБ;
  -30 дБ	±0,7 дБ;
  -40 дБ	±1,1 дБ;
  -50 дБ	±2,0 дБ,

и значения абсолютной погрешности измерений фазовых диаграмм направленности (при кроссполяризационной развязке антенны-зонда не менее 20 дБ, динамическом диапазоне измеренного амплитудного распределения антенны не менее 60 дБ) при относительных уровнях ам-

В противном случае результаты поверки считать отрицательными и последующие операции поверки не проводить, комплекс бракуется и подлежит ремонту.

• 8.3.3.1 Погрешность измерений коэффициента усиления определить расчетным путем при использовании результатов измерений, полученных в п. 8.3.2 настоящей МП.

Погрешность измерений коэффициента усиления 5, дБ, рассчитать по формуле (29):

5 = ±10 lg(l +1,1 • ^’²+<5²+^),                              (29)

где <5/ - погрешность измерений АДН до уровней минус 10 дБ, <5/=0,072;

§2 - погрешность коэффициента усиления эталонной антенны, <52=0,12; 0,2; 0,41; 0,6;

8з - погрешность за счет рассогласования.

За погрешность <5j принять максимальное из двух значений, рассчитанных по формулам

где Гэ, Ги, Гк - коэффициенты отражения входов эталонной, испытываемой антенн, входа анализатора из состава комплекса.

Модуль коэффициента отражения связан с коэффициентом стоячей волны по напряжению (КСВН) соотношением (32):

(32)

^{1 1} /С + 1

• 8.3.3.2 При расчетах погрешности за счет рассогласования значение КСВН эталонной антенны, используемой при проведении измерений, не должно превышать 1,2, испытываемой антенны - 2,0, КСВН входа векторного анализатора цепей - 1,2.

• 8.3.3.3 Результаты поверки считать положительными, если значения погрешности измерений коэффициента усиления антенны методом замещения при КСВН испытываемой антенны не более 2 и погрешности измерений коэффициента усиления эталонной антенны, дБ:

  0,5 дБ	±0,7 дБ;
  0,8 дБ	±1,0 дБ;
  1,5 дБ	±1,7 дБ;
  2,0 дБ	±2,2 дБ.

В противном случае результаты поверки считать отрицательными и последующие операции поверки не проводить, комплекс бракуется и подлежит ремонту.

• 8.3.4.1 Проверку диапазона рабочих частот проводить по результатам определения погрешности измерений амплитудного и фазового распределений.

• 8.3.4.2 Результаты поверки считать положительными, если в диапазоне частот от 5 до 10 ГГц значения погрешности измерений амплитудного и фазового распределений не превышают установленных значений (см. п. 8.3.1). В этом случае диапазон частот комплекса составляет от 5 до 10 ГГц.

В противном случае результаты поверки считать отрицательными и последующие операции поверки не проводить, комплекс бракуется и подлежит ремонту.

• 8.3.5.1 Определение размеров рабочей области сканирования осуществить по результатам измерений, выполненных в соответствии с п. 8.3.1.5 настоящей МП.

• 8.3.5.2 Результаты поверки считать положительными, если размеры рабочей области сканирования комплекса (длина ^х высота) не менее 9,0 ^х 2,25 м.

В противном случае результаты поверки считать отрицательными и последующие операции поверки не проводить, комплекс бракуется и подлежит ремонту.

• 8.3.6.1 Определение сектора углов восстанавливаемых диаграмм направленности осуществить по результатам определения погрешности измерений по п.8.3.2.

• 8.3.6.2 Результаты поверки считать положительными и сектор углов восстанавливаемой амплитудной диаграммы направленности в азимутальной и угломестной плоскостях составляет от минус 65° до 65°, если при заданных в п. 8.3.2 условиях моделирования (секторы углов 0 и ф) рассчитанная погрешность измерений относительных уровней АДН не превышает установленных в п. 8.3.2 значений.

В противном случае результаты поверки считать отрицательными и последующие операции поверки не проводить, комплекс бракуется и подлежит ремонту.

• 9.1 Комплекс признается годным, если в ходе поверки все результаты поверки положительные.

• 9.2 Результаты поверки удостоверяются свидетельством о поверке в соответствии с Приказом Министерства промышленности и торговли РФ от 02 июля 2015 г. № 1815.

• 9.3 Если по результатам поверки комплекс признан непригодным к применению, свидетельство о поверке аннулируется и выписывается извещение о непригодности к применению в соответствии с Приказом Министерства промышленности и торговли РФ от 02 июля 2015 г. № 1815.

  

Начальник НИО-1 ФГУП «ВНИИФТРИ»

16