Назначение
Анализаторы цепей векторные S50x5 предназначены для измерений комплексных коэффициентов передачи и отражения (элементов матрицы рассеяния) многополюсников.
Описание
Конструктивно анализаторы цепей векторные объединяют в одном корпусе генераторы испытательного и гетеродинного сигналов, аттенюатор регулировки выходной мощности, коммутатор (переключатель направления распространения испытательного сигнала), измерительные секции, многоканальный приёмник, блок управления с сигнальным процессором и блок питания.
Принцип действия анализаторов цепей векторных основан на выделении падающего, прошедшего через исследуемый многополюсник, и отраженного от его входов сигналов, формировании напряжений, пропорциональных этим сигналам, с помощью высокостабильного супергетеродинного приёмника, цифровой обработке и индикации измеряемых величин.
К данному типу анализаторов цепей векторных S50x5 относятся модификации S5045, S5065 и S5085, которые отличаются друг от друга диапазоном рабочих частот: от 9 кГц до 4,5 ГГ ц, от 9 кГц до 6,5 ГГ ц и от 9 кГц до 8,5 ГГ ц соответственно.
Анализаторы цепей векторные поддерживают разные способы калибровки и коррекции результатов измерений коэффициентов передачи и отражения. Калибровка выполняется с помощью автоматических калибровочных модулей или механических наборов мер, имеющих коаксиальные соединители, фланцы волноводов или другую конструкцию для подключения в требуемой волноведущей структуре.
Анализаторы цепей векторные имеют опции для работы в качестве анализатора спектра или измерителя коэффициента шума. Режим измерений устройств с преобразованием частоты реализован в базовой конструкции. Результаты измерений могут быть представлены в частотной и временной областях.
Нанесение знака поверки на средство измерений не предусмотрено.
Заводской номер, идентифицирующий каждый экземпляр средства измерений, наносится на наклейку, размещаемую на задней панели, в виде цифрового обозначения.
Общий вид анализаторов цепей векторных приведён на рисунке 1. Место нанесения знака утверждения типа и схема пломбировки от несанкционированного доступа приведены на рисунках 2 и 3.
Программное обеспечение
Анализаторы цепей векторные работают под управлением внешнего персонального компьютера с установленным программным обеспечением, которое проводит обработку информации и выполняет ряд вычислительных функций. Для связи с персональным компьютером используется интерфейс USB.
Метрологически значимой частью программного обеспечения для анализаторов цепей векторных являются файлы S2VNA.exe или SNVNA.exe.
Влияние программного обеспечения не приводит к выходу метрологических характеристик анализаторов цепей векторных за пределы допускаемых значений.
Уровень защиты программного обеспечения «низкий» в соответствии с Рекомендацией Р 50.2.077-2014.
Таблица 1 - Идентификационные данные программного обеспечения S2VNA
Идентификационные данные (признаки) | Значение |
Идентификационное наименование ПО | S2VNA |
Номер версии (идентификационный номер) ПО | не ниже 21.0.0 |
Таблица 2 - Идентификационные данные программного обеспечения SNVNA
Идентификационные данные (признаки) | Значение |
Идентификационное наименование ПО | SNVNA |
Номер версии (идентификационный номер) ПО | не ниже 22.0.0 |
Технические характеристики
Таблица 3 - Метрологические характеристики
Наименование характеристики | Значение |
Диапазон рабочих частот, МГц: модификация S5045 модификация S5065 модификация S5085 | от 0,009 до 4500,000 от 0,009 до 6500,000 от 0,009 до 8500,000 |
Пределы допускаемой относительной погрешности установки частоты выходного сигнала | ±5-10-6 |
Диапазон установки уровня выходной мощности, дБм 1): от 9 кГц до 8 ГГц включ. св. 8,0 до 8,5 ГГц | от -55 до +5 от -55 до +3 |
Пределы допускаемой относительной погрешности установки уровня выходной мощности (в диапазоне температур окружающей среды от +18 до +28 °С), дБ | ±1,5 |
1 Сокращение дБм обозначает уровень мощности в дБ относительно 1 мВт.
Наименование характеристики | Значение |
Верхняя граница линейности амплитудной характеристики измерительных приемников, соответствующая компрессии 0,1 дБ, дБм | +5 |
Уровень собственного шума приемников, нормализованный к полосе 1 Гц, в диапазоне частот, дБм, не более: от 9 до 300 кГц включ. св. 300 кГц до 6,5 ГГц включ. св. 6,5 до 8,0 ГГц включ. св. 8,0 до 8,5 ГГц | -90 -130 -125 -122 |
Диапазон измерений модуля коэффициента отражения | от 0 до 1 |
Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений модуля коэффициента отражения Пределы нормированы для двухполюсников или четырехполюсников с бесконечным ослаблением | ±[Ed + (EM>Sii| + Es-|S„f], где \Sii\ действительный (или измеренный) модуль коэффициента отражения исследуемого устройства в линейном масштабе (отн. ед.); Ed.... эффективная направленность; Er .... эффективный трекинг отражения; Es .... эффективное согласование источника. |
Диапазон измерений фазы коэффициента отражения, ° | от -180 до 180 |
Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений фазы коэффициента отражения в диапазоне модуля коэффициента отражения \Su\ от 0,018 до 1,000 (от -35 до 0 дБ), ° | ±[1,0+(180/л) - arcsin(A|Sii|/|Sii|)] |
Диапазон измерений КСВН | от 1,0 до 4,5 |
Пределы допускаемой относительной погрешности измерений КСВН, % | ±[2-A|Sii|-100] / [1-|Sii|2-A|Sii|-(1+|Sii|)] |
Диапазон измерений модуля коэффициента передачи при уровне выходной мощности -5 дБм и полосе фильтра промежуточной частоты 10 Гц, дБ: от 9 до 300 кГц включ. св. 300 кГц до 6,5 ГГц включ. св. 6,5 до 8,0 ГГц включ. св. 8,0 до 8,5 ГГц | от -65 до +10 от -105 до +10 от -100 до +10 от -97 до +10 |
Диапазон измерений модуля коэффициента передачи при любом уровне выходной мощности и полосе фильтра промежуточной частоты, дБ | от Dmin = ( Pnf(AAf) - Pout + 10 ) до Dmax = ( Plin - Pout ) |
Наименование характеристики | Значение |
| где Plin ...верхняя граница линейности амплитудной характеристики измерительных приемников, дБм; Pout.........уровень выходной мощности, дБм; Pnf(A/if)..уровень собственного шума приёмников в полосе пропускания фильтра промежуточной частоты A/if, дБм: PnF(A/if) = PNF(AflF.lHz) + 10-lg(A/F / A/if.IHz) A/if..........ширина полосы пропускания фильтра промежуточной частоты при измерении, Гц; A/if 1Hz ширина полосы пропускания фильтра промежуточной частоты, равная 1 Гц. |
Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений модуля коэффициента передачи | ±SH(Et-1) + Es-S| +EI-ISjjI + + Dmin- ISJ/'I"1 + L-(ISjiI/Dmax)2], где |Sj;| действительный (или измеренный) модуль коэффициента передачи в линейном масштабе (отн. ед.); |Sh| и |Sjj| .... действительный (или измеренный) модуль коэффициента отражения входа и выхода исследуемого устройства в линейном масштабе; Et эффективный трекинг передачи; EI эффективное согласование нагрузки; L = 0,012..........коэффициент, характеризующий линейность амплитудной характеристики приёмников; Dmin и Dmax нижняя и верхняя границы диапазона измерений модуля коэффициента передачи, линейный масштаб; Для перевода из логарифмического масштаба, выраженного в дБ, в линейный: D[lin] = 10P[dB] / 20. |
Диапазон измерений фазы коэффициента передачи, ° | от -180 до 180 |
Наименование характеристики | Значение |
Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений фазы коэффициента передачи, ° | ±[0,5+(180/л) - arcsin(A|5^;|/|^yi|)] |
Среднее квадратическое отклонение трассы при измерении модуля коэффициентов передачи и отражения в диапазоне частот и полосе фильтра промежуточной частоты 3 кГц, дБ, не более: от 9 до 300 кГц включ. св. 300 кГц до 8,5 ГГц | 0,050 0,002 |
Полоса пропускания фильтра промежуточной частоты, Г ц | от 1 до 100-103 |
Таблица 4 - Основные технические характеристики
Наименование характеристики | Значение |
Количество измерительных портов | 2 |
Параметры измерительных портов: тип соединителей волновое сопротивление, Ом нескорректированные параметры, дБ, не менее | N, розетка 50 приведены в таблице 5 |
Подключение к компьютеру для управления: тип соединителя интерфейс | USB B USB 2.0 |
Напряжение питания от сети переменного тока частотой 50 или 60 Гц, В | от 198 до 242 |
Потребляемая мощность от сети переменного тока, Вт, не более | 18 |
Напряжение питания постоянного тока, В | от 9 до 15 |
Потребляемая мощность от источника постоянного тока, Вт, не более | 16 |
Время установления рабочего режима, мин, не более | 40 |
Время непрерывной работы, ч, не менее | 16 |
Габаритные размеры (длинахширинахвысота), мм, не более | 297х160х44 |
Масса, кг, не более | 1,7 |
Рабочие условия эксплуатации: температура окружающей среды, °С относительная влажность при температуре +25 °С, %, не более атмосферное давление, кПа | от +5 до +40 90 от 70,0 до 106,7 |
Диапазон частот | Направленность, дБ | Согласование источника, дБ | Согласование нагрузки, дБ |
от 9 до 300 кГц включ. | 8 | 10 | 10 |
св. 300 кГц до 6,5 ГГц включ. | 15 | 15 | 15 |
св. 6,5 до 8,5 ГГц | 12 | 15 | 15 |
Таблица6-Эффективные параметры
Диапазон частот | Ed | Es | El | (Er-1) | (Et-1) |
от 9 до 300 кГц включ. | 0,005 | 0,010 | 0,005 | 0,012 | 0,016 |
св. 300 кГц до 8,5 ГГц | 0,005 | 0,010 | 0,005 | 0,012 | 0,009 |
Знак утверждения типа
наносится на титульный лист руководства по эксплуатации (в верхней части листа) и на наклейку, размещенную на задней панели анализаторов цепей векторных.
Комплектность
Таблица 7 - Комплектность средства измерений
Наименование | Обозначение | Количество |
Анализатор цепей векторный | S5045, S5065, S5085 | 1 шт. |
Кабель USB | - | 1 шт. |
Блок питания | - | 1 шт. |
Программное обеспечение | - | 1 шт. |
Руководство по эксплуатации | РЭ 6687-143-21477812-2018 | 1 экз. |
Формуляр | ФО 6687-143-21477812-2018 | 1 экз. |
Примечания: 1 Конкретная модификация определяется при заказе. 2 Принадлежности, к которым относятся измерительные кабели и переходы, а также средства калибровки, поставляются по отдельному заказу. |
Сведения о методах измерений
приведены в разделе 4 «Порядок работы» руководства по эксплуатации РЭ 6687-143-21477812-2018.
Нормативные документы, устанавливающие требования к средству измерений
ГОСТ Р 8.813-2013 «ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений волнового сопротивления, комплексных коэффициентов отражения и передачи в коаксиальных волноводах в диапазоне частот от 0,01 до 65,00 ГГц»;
Приказ Росстандарта от 31 июля 2018 г. № 1621 «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»;
МИ 3411-2013 «ГСИ. Анализаторы цепей векторные. Методика определения метрологических характеристик»;
ГОСТ 22261-94 «Средства измерений электрических и магнитных величин. Общие технические условия»;
ТУ 6687-143-21477812-2018 «Анализаторы цепей векторные S50x5. Технические условия».
Правообладатель
Общество с ограниченной ответственностью «Планар» (ООО «Планар»)
ИНН 7452009474
Адрес: 454091, г. Челябинск, ул. Елькина, д. 32
Телефон (факс): +7 (351) 729-97-77, +7 (351) 263-26-82, +7 (351) 263-38-22 E-mail: welcome@planar.chel.ru Web-сайт: http://www.planarchel.ru