Назначение
Анализаторы цепей векторные Компакт-М предназначены для измерений комплексных коэффициента отражения и коэффициента передачи многополюсников.
Описание
Конструктивно анализаторы цепей векторные Компакт-М выполнены в лабораторном моноблочном исполнении и работают под управлением внешнего персонального компьютера (ПК) с операционной системой Windows, на котором установлено специальное программное обеспечение. Для связи с ПК используется интерфейс USB Type C, разъем которого расположен на задней панели прибора. Так же на задней панели расположены разъем питания, разъемы для синхронизации, импульсной модуляции и опорной частоты. На передней панели размещены разъемы СВЧ измерительных портов в тракте типа N «розетка» и кнопка питания. Приборы поддерживают режим дистанционного управления.
Принцип действия анализаторов цепей векторных Компакт-М основан на выделении падающего, отраженного от входа и прошедшего на выход исследуемого многополюсника сигналов, формировании напряжений, пропорциональных этим сигналам, цифровой обработке и индикации измеряемых величин. Испытательный синусоидальный сигнал формируется встроенным синтезатором СВЧ с функцией регулировки мощности, опционально возможно формирование импульсно-модулированного сигнала с помощью встроенного модулятора. Разделение сигналов осуществляется с помощью мостовой схемы, а формирование пропорциональных напряжений с помощью супергетеродинного приемника. Цифровая обработка и управление осуществляются сигнальным процессором.
Для калибровки приборов возможно использование различных наборов мер и автоматических калибровочных модулей.
К данному типу анализаторов цепей векторных Компакт-М относятся следующие модификации, отличающиеся верхней рабочей частотой: Компакт-М К201 (1,5 ГГц), Компакт-М К203 (3 ГГц), Компакт-М К204 (4,5 ГГц), Компакт-М К206 (6,5 ГГц), Компакт-М К209 (9 ГГц).
Данный тип анализаторов цепей векторных Компакт-М может иметь следующие опции:
PLS - опция импульсных измерений;
HMN - наборы калибровочных мер для тракта типа N;
НМ35 - наборы калибровочных мер для тракта 3,5 мм;
ACM2509(-011/-012) - автоматические двухпортовые калибровочные модули
для тракта типа ^«розетка-розетка»/«вилка-розетка»);
ACM2509(-111/-112) - автоматические двухпортовые калибровочные модули
для тракта 3,5 мм(«розетка-розетка»/«вилка-розетка»);
KM50NMNM - кабель измерительный СВЧ с разъемами N «вилка» - «вилка»;
KM50NM35M - кабель измерительный СВЧ с разъемами N «вилка» - 3,5 мм «вилка».
Знак поверки может наноситься на верхнюю панель средства измерений.
Серийный номер, идентифицирующий каждый экземпляр средства измерений, наносится методом наклейки на заднюю панель прибора и имеет формат восьмизначного цифрового номера. Для предотвращения несанкционированного доступа анализаторы цепей векторные Компакт-М имеют защитную наклейку изготовителя, закрывающую винт на нижней панели.
Общий вид анализаторов цепей векторных Компакт-М и места для нанесения знака поверки и номера модификации представлены на рисунке 1. Места для нанесения серийного номера, идентифицирующего каждый экземпляр СИ, и знака утверждения типа представлены на рисунке 2. Схема пломбировки от несанкционированного доступа представлена на рисунке 3.
Место нанесения знака поверки
Место нанесения номера модификации
-1ГТ1
Рисунок 1 - Общий вид средства измерений и места для нанесения знака поверки и номера модификации
Рисунок 2 - Места нанесения серийного номера, идентифицирующего каждый экземпляр СИ и знака утверждения типа
Рисунок 3 - Схема пломбировки от несанкционированного доступа
Программное обеспечение
Программное обеспечение «S2VNA» предназначено для управления режимами работы анализаторов цепей векторных Компакт-М. Программное обеспечение реализовано без выделения метрологически значимой части. Влияние программного обеспечения не приводит к выходу метрологических характеристик средства измерений за пределы допускаемых значений.
Уровень защиты программного обеспечения «низкий» в соответствии с Рекомендацией Р 50.2.077-2014.
Таблица 1 - Идентификационные данные программного обеспечения (ПО)
| Идентификационные данные (признаки) | Значение |
| Идентификационное наименование ПО | S2VNA |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО | не ниже 25.2.2 |
| Цифровой идентификатор ПО | - |
Технические характеристики
Таблица 2 - Метрологические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| Диапазон частот, Гц | модификация Компакт-М К201 | от 9-103 до 1,5409 |
| модификация Компакт-М К203 | от 9М03 до 3409 |
| модификация Компакт-М К204 | от 9-103 до 4,5409 |
| модификация Компакт-М К206 | от 9-103 до 6,5-109 |
| модификация Компакт-М К209 | от 9403 до 9-109 |
| Пределы допускаемой относительной погрешности установки частоты выходного сигнала | +540’6 |
| Диапазон установки уровня выходной мощности Рвых, дБ (1 мВт) | от -55 до 5 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности установки уровня выходной мощности при Рвых = 0 дБ (1 мВт), дБ | ±1,5 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерения уровня входной мощности при Рвх = 0 дБ (1 мВт), дБ | ±1,5 |
| Диапазон полос пропускания фильтра ПЧ с шагом 1/3, Гц | от 1 до 3-105 |
| П | родолжение таблицы 2 |
| Наименование характеристики | Значение |
| Средний уровень собственного шума приемников при фильтре ПЧ 1 Гц, дБ (1 мВт), в диапазоне частот, не более | от 9 кГц до 0,3 МГц включ. | -90 |
| св. 0,3 МГц до 2 МГц включ. | -125 |
| св. 2 МГц до 1,5 ГГц включ. | -140 |
| св. 1,5 до 3 ГГц включ. | -138 |
| св. 3 до 4,5 ГГц включ. | -137 |
| св. 4,5 до 6,5 ГГц включ. | -135 |
| св. 6,5 до 9 ГГц | -135 |
| Диапазон измерений модуля коэффициента передачи S21 при S21 < 0 дБ, Рвых = 0 дБ (1 мВт) и фильтре ПЧ 10 Гц в зависимости от частоты, дБ, не менее | от 9 кГц до 0,3 МГц включ. | от -60 до 0 |
| св. 0,3 до 2 МГц включ. | от -95 до 0 |
| св. 2 МГц до 9 ГГц | от -105 до 0 |
| Диапазон измерений модуля коэффициента передачи S21 при S21 > 0 дБ, Рвых = - 30 дБ (1 мВт) и фильтре ПЧ 10 Гц, дБ, не менее | от 0 до 30 |
| Среднее квадратическое отклонение шумов трассы при измерении S11 = 0 дБ при фильтре ПЧ 1 кГц в диапазоне частот, дБ, не более | от 9 кГц до 0,3 МГц включ. | 0,05 |
| св. 0,3 МГц до 9 ГГц | 0,002 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений модуля коэффициента отражения Д S11 в диапазоне от 0 до 1 в зависимости от диапазона частот1),2), отн. ед. | от 9 кГц до 0,3 МГц включ. | ±(0,017+0,004-1S11|+ 0,016-| S1112) |
| св. 0,3 МГц до 9 ГГц | ±(0,012+0,004-| S111+ 0,016-| S1112) |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений фазы коэффициента отражения в диапазоне от 0,017 до 1, градус | ±(1+57- arcsin(A| S111/| S111) ) |
| Нелинейность приемников L на частоте 1 ГГц при уровне мощности на приемнике в диапазоне от - 60 до 0 дБ (1 мВт), дБ | ±0,08 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений модуля коэффициента передачи из-за трекинга передачи T по МИ 3411-2013, дБ | ±0,09 |
| Среднее квадратическое отклонение шумов трассы (о) при измерении S21 при фильтре ПЧ 10 Гц в зависимости от частоты и коэффициента передачи, дБ, не более | см. таблицу 3 |
| Пределы допускаемой суммарной абсолютной погрешности Д S21 измерений модуля коэффициента передачи в зависимости от диапазона частот и значений коэффициентов передачи, дБ3),4) | см. таблицу 4 |
| Пределы допускаемой суммарной абсолютной погрешности измерений фазы коэффициента передачи, градус | ±(0,5+ 57-arcsin(A| S211/8,6|)) |
| Опция импульсных измерений |
| Диапазон измерений модуля коэффициента передачи S21 при фильтре ПЧ 300 кГц в импульсном режиме в диапазоне частот от 3 МГц до 9 ГГц, дБ, не менее | S21 < 0 дБ, Рвых = 0 дБ (1 мВт) | от -30 до 0 |
| S21 > 0 дБ, Рвых = -30 дБ (1 мВт) | от 0 до 30 |
Продолжение таблицы 2
| Наименование характеристики | Значение |
| Среднее квадратическое отклонение шумов трассы Оим при измерении S21 при фильтре ПЧ 300 кГц и длительности импульса 5 мкс в диапазоне частот от 3 МГц до 9 ГГц и коэффициенте передачи от -30 до 0 дБ, дБ, не более | 0,15 |
| Пределы допускаемой суммарной абсолютной погрешности измерений 82мм в импульсном режиме, дБ, не более | ±(Д821 +2^Оим) |
| Примечания: 1) Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений коэффициента отражения нормированы для измерения коэффициентов отражения двухполюсников или многополюсников с бесконечным ослаблением при фильтре ПЧ не более 100 Гц. 2) При изменении температуры не более, чем ±1 °С после калибровки по набору мер (полиномиальная модель) или автоматическому калибровочному модулю (табличные данные). 3) Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений коэффициента передачи нормированы для измерения коэффициентов передачи согласованных многополюсников при Рвых= 0 дБ (1 мВт) и фильтре ПЧ 10 Гц. 4) Суммарная погрешность определяется по формуле (Д S21 = L+T+2-о). |
Таблица 3 - Среднее квадратическое отклонение шумов трассы (о) при измерении S21 при фильтре ПЧ 10 Гц в зависимости от частоты и коэффициента передачи, дБ, не более_____
| Диапазон частот, Г ц | о, дБ, не более |
| от 9-103 до 0,3-106 включ. | св. 0,3406 до 2М06 включ. | св. 2-106 до 9-109 |
| Диапазон измерений S21, дБ | от -60 до -40 включ. | от -95 до -75 включ. | от-105 до -85 включ. | 0,5 |
| св. -40 до -20 включ. | св. -75 до -55 включ. | св. -85 до -60 включ. | 0,05 |
| св. -20 до 0 | св. -55 до 0 | св. -60 до 0 | 0,005 |
Таблица 4 - Пределы допускаемой суммарной абсолютной погрешности (ДS21) измерений модуля коэффициента передачи в зависимости от диапазона частот и значений коэффициентов передачи, дБ
| Диапазон частот, Г ц | Д 821, дБ |
| от 9-103 до 0,3-106 включ. | св. 0,3406 до 2406 включ. | св. 2-106 до 9-109 |
| Диапазон измерений 821, дБ | от -60 до -40 включ. | от -95 до -75 включ. | от-105 до -85 включ. | ±1,17 |
| св. -40 до -20 включ. | св. -75 до -55 включ. | св. -85 до -60 включ. | ±0,27 |
| св. -20 до 0 | св. -55 до 0 | св. -60 до 0 | ±0,18 |
Таблица 5 - Технические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| Параметры электрического питания: - напряжение переменного тока, В - частота переменного тока, Г ц | от 210 до 240 50 |
| Время прогрева, мин | 30 |
| Г абаритные размеры (длина х ширина х высота), мм, не более | 297x160x44 |
| Масса, кг, не более | 2 |
| Рабочие условия применения: - температура окружающей среды, °С - относительная влажность воздуха, % | от +18 до +28 от 20 до 80 |
Знак утверждения типа
наносится на заднюю панель анализаторов цепей векторных Компакт-М в соответствии с рисунком 2 методом наклейки и на титульный лист руководства по эксплуатации типографским способом.
Комплектность
Таблица 6 - Комплектность средства измерений
| Наименование | Обозначение | Количество |
| Анализатор цепей векторный | Компакт-М (модификация Компакт-М К201 или Компакт-М К203 или Компакт-М К204 или Компакт-М 206 или Компакт-М 209) | 1 шт. |
| Опция импульсных измерений | PLS | 1 шт.* |
| Кабель измерительный СВЧ | КМ50 (NMNM или NM35M) | 1 шт.* |
| Кабель USB | - | 1 шт. |
| Кабель с блоком питания | - | 1 шт. |
| Программное обеспечение | S2VNA | 1 шт. |
| Набор калибровочных мер | I IVIN | 1 компл.* |
| Набор калибровочных мер | НМ35 | 1 компл.* |
| Автоматический калибровочный модуль | ACM2509(-011/-012) или ACM2509(-111/-112) | 1 компл.* |
| Руководство по эксплуатации | РЭ 26.51.43.120-198 21477812-2024 | 1 шт. |
| Формуляр | ФО 26.51.43.120-198 21477812-2024 | 1 шт. |
| * По отдельному заказу |
Сведения о методах измерений
приведены в разделах: 6 «Установка параметров анализатора» и 9.2 «Импульсный режим» руководства по эксплуатации РЭ 26.51.43.120-198-21477812-2024.
Нормативные документы
Приказ Росстандарта от 16 августа 2023 г. № 1678 «Об утверждении государственной поверочной схемы для средств измерений волнового сопротивления, комплексных коэффициентов отражения и передачи в коаксиальных волноводах в диапазоне частот от 0 до 67 ГГц»;
Приказ Росстандарта от 26 сентября 2022 г. № 2360 «Об утверждении государственной поверочной схемы для средств измерений времени и частоты»;
Приказ Росстандарта от 30 декабря 2019 г. № 3461 «Об утверждении государственной поверочной схемы для средств измерений мощности электромагнитных колебаний в диапазоне частот от 9 кГц до 37,5 ГГц»;
Приказ Росстандарта от 30 декабря 2019 г № 3383 «Об утверждении Государственной поверочной схемы для средств измерений ослабления напряжения постоянного тока и электромагнитных колебаний в диапазоне частот от 20 Гц до 178,4 ГГц»;
МИ 3411-2013 ГСИ. Анализаторы, цепей векторные. Методика определения метрологических характеристик;
ТУ 26.51.43.120-198-21477812-2024. Анализаторы цепей векторные Компакт-М. Технические условия .
