Принцип действия анализаторов цепей векторных Р4М-18 основан на принципе рефлектометра - раздельного выделения измерительных сигналов: падающего, прошедшего через измеряемый СВЧ четырехполюсник и отраженных от его входов, преобразования их в опорный и измеряемые сигналы, формирование напряжений, пропорциональных этим сигналам, и дальнейшего дискретного преобразования этих напряжений с целью цифровой обработки и индикации измеряемых величин. Выделение измерительных сигналов производится с помощью направленных ответвителей.

Анализаторы цепей векторные Р4М-18 объединяют синтезированный источник сигнала, измеритель S-параметров и настраиваемый приемник в одном корпусе. В состав анализаторов цепей векторных Р4М-18 входят: синтезатор частот, переключатель, две пары направленных ответвителей, два опорных и два измерительных приемника, блок сбора данных и управления, источник питания.

Анализаторы цепей векторные Р4М-18 поставляются в четырех модификациях. Каждая модификация характеризуется определенным набором конструктивных и функциональных возможностей (опций).

Анализаторы цепей векторные Р4М-18 имеют четыре опции: «Р4М-18-20А», «Р4М-18-ДПА», «Р4М-18-ДМА» и «Р4М-18-СПА» (далее по тексту «20А», «ДПА», «ДМА» и «СПА»).

Опция «20А» определяет количество измерительных портов: двухпортовый измерительный блок.

Анализатор цепей векторный Р4М-18 с опцией «ДПА» комплектуется перемычками для прямого доступа к входам измерительных и опорных приемников с целью дополнительного ослабления или усиления сигналов.

В анализатор цепей векторный Р4М-18 с опцией «ДМА» устанавливаются, кроме перемычек, четыре аттенюатора для расширения диапазона регулировки уровня выходной мощности, подаваемого на исследуемое устройство, и обеспечения оптимального режима работы приемников.

В анализатор цепей векторный Р4М-18 с опцией «СПА» устанавливается переключатель, позволяющий управлять путем распространения сигнала первого опорного канала. Опция предназначена для реализации высокоточных измерений параметров устройств с преобразованием частоты. Зарезервирована для дальнейшего использования.

Модификации анализаторов цепей векторных Р4М-18 с указанием соответствующих им наборов опций приведены в таблице 1.

Таблица 1

Рисунок 1 - Внешний вид анализаторов цепей векторных Р4М-18/1

Рисунок 2 - Внешний вид анализаторов цепей векторных Р4М-18/2, Р4М-18/3 и Р4М-18/4

Рисунок 3 - Место на задней панели для пломбирования (отмечено красным)

В анализаторе цепей векторном Р4М-18 предусмотрены однопортовая, полная двухпортовая, однонаправленная двухпортовая калибровка, нормализация частотной характеристики тракта передачи или отражения и соответствующая векторная коррекция составляющих систематической погрешности измерений. Калибровка анализатора цепей векторного Р4М-18 выполняется с использованием набора калибровочных мер.

Конструктивно анализаторы цепей векторные Р4М-18 выполнены в металлическом корпусе со степенью защиты IP 20 по ГОСТ 14254-96.

Комплект поставки анализатора цепей векторного Р4М-18 приведён в таблице 3.

Состав наборов калибровочных мер из комплекта анализатора цепей векторного Р4М-18 приведен в таблицах 4-7.

Таблица 3

¹⁾ iii^m - аналог соединителя тип III по ГОСТ РВ 51914-2002, за исключением того, что номинальное значение присоединительного размера А соединителя вилки равно 5,26 мм.

Таблица 4 - Состав набора калибровочных мер НКММ-03-03Р для работы в коаксиальном волноводе с диаметром поперечного сечения 3,5/1,52 мм, соединитель тип IX

Таблица 5 - Состав набора калибровочных мер НКММ-13-13Р для работы в коаксиальном волноводе с диаметром поперечного сечения 3,5/1,52 мм, соединитель тип 3,5 мм

Таблица 6 - Состав набора калибровочных мер НКММ-01-01Р для работы в коаксиальном волноводе с диаметром поперечного сечения 7,0/3,04 мм, соединитель тип III

Таблица 7 - Состав набора калибровочных мер НКММ-11-11Р для работы в коаксиальном волноводе с диаметром поперечного сечения 7,0/3,04 мм, соединитель тип N

Диапазоны и пределы погрешностей измерений коэффициентов передачи и отражения приведены для рабочего диапазона температур окружающей среды и изменении температуры не более ±1 ⁰С после выполнения однопортовой (только для коэффициента отражения) или полной двухпортовой калибровки, включая изоляцию, с помощью наборов калибровочных мер, указанных в таблицах 4 - 7, и уровне выходной мощности 0 дБм, если иное не оговорено.

Диапазон рабочих частот, МГц

в коаксиальном волноводе 7,0/3,04 мм                 от 10 до 18 000

в коаксиальном волноводе 3,5/1,52 мм                от 10 до 20 000

Пределы допускаемой относительной погрешности установки частоты при работе от внутреннего опорного генератора в течение одного года                                            ±2-10^-6

Диапазон установки уровня выходной мощности, дБм

для измерителей без опции «ДМА»                  от минус 20 до 0

для измерителей с опцией «ДМА»                  от минус 90 до 0

Пределы допускаемой относительной погрешности установки уровня выходной мощности в диапазоне от минус 20 до 0 дБм, дБ¹  ±2

Диапазон ослаблений аттенюаторов источника сигнала для измерителей с опцией «ДМА», дБ                         от 0 до 70 с шагом 10 дБ

Диапазон ослаблений аттенюаторов приемника сигнала для измерителей с опцией «ДМА», дБ                         от 0 до 30 с шагом 10 дБ

Диапазон измерений модуля коэффициента отражения от 0 до 1 Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений модуля коэффициента отражения двухполюсников

ASⁿ_n (AS%2):

в диапазоне частот от 125 МГц до 10 ГГц               ± (0,009+0,006-|Sn|+0,014-|S₁₁|²)

в диапазоне частот свыше 10 ГГц                       ± (0,012+0,011 - |S₁₁|+0,032-|S₁₁|²)

Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений модуля коэффициента отражения четырехполюсников AS_n (AS22):                                         ₁

в диапазоне частот от 125 МГц до 10 ГГц¹⁾

± (0,009+0,006-|S11|+0,014-|S11|²+0,014-|S21|-|S12|)

в диапазоне частот свыше 10 ГГц

± (0,012+0,011-|S11|+0,032-|S11|²+0,018-|S21|-|S12|) Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений фазы коэффициента отражения двухполюсников, градус ± [1,5 + (180/п) - arcsin(AS^II₁₁/|S₁₁|)] Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений фазы коэффициента отражения четырехполюсников, градус ± [1,5 + (180/п) - arcsin(ASn/|Sn|)] Диапазон измерений модуля коэффициента передачи, дБ^{2 3}:

для измерителей без опции «ДМА»                 от минус 90 до плюс 20

для измерителей с опцией «ДМА»                  от минус 90 до плюс 50

Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений модуля коэффициента передачи AS21 (AS12), дБ⁴:

в диапазоне частот от 125 МГц до 10 ГГц

± 20-lg(1-(0,030+0,014-|S11|+0,014-|S22|+(5/2)^N-7-10^-6-|S21|^-1))

в диапазоне частот свыше 10 ГГц

± 20-lg(1-(0,045+0,032-|S11|+0,018-|S22|+(5/2)^N-9-10^-6-|S21|^-1)) Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений фазы коэффициента передачи, градус⁵:

в диапазоне частот от 125 МГц до 10 ГГц               ± [0,3 + (180/п) - arcsin(AS21/|S21|)]

в диапазоне частот свыше 10 ГГц                       ± [0,5 + (180/п) - arcsin(AS21/|S21|)]

Уровень собственного шума приемников при полосе фильтра ПЧ 10 Гц в диапазоне частот от 125 до 20000 МГц, дБм, не бо-лееминус 100

Время сохранения калибровки без превышения погрешностей измерений коэффициентов передачи и отражения пределов допускаемых значений, ч, не менее

Период обновления измерений в полном диапазоне рабочих частот при количестве точек 201 и полосе пропускания фильтра ПЧ 10 кГц, мс, не более

Количество измерительных портов

Параметры измерительных портов:

тип соединителей                                 NMD 3,5 мм, вилка⁶

волновое сопротивление, Ом