Анализаторы цепей векторные ZNB20, ZNB40

Назначение

Анализаторы цепей векторные ZNB20, ZNB40 предназначены для измерения комплексных коэффициентов передачи и отражения (S-параметров) многополюсников.

Описание

Принцип действия анализаторов цепей векторных ZNB20, ZNB40 основан на принципе рефлектометра - раздельного выделения измерительных сигналов (падающего; прошедшего через измеряемый СВЧ многополюсник; отраженных от его входов), преобразования их в опорный и измеряемые сигналы, формирование напряжений (амплитуда и фаза), пропорциональных этим сигналам с помощью гетеродинных приемников, и дальнейшего дискретного преобразования этих напряжений с целью цифровой обработки и индикации измеряемых величин. Выделение измерительных сигналов производится с помощью резистивных мостов для ZNB20 и направленных ответвителей для ZNB40. Падающий сигнал формируется встроенными в анализаторы цепей синтезаторами.

В анализаторах цепей векторных ZNB20, ZNB40 реализованы различные виды калибровок по наборам внешних калибровочных мер и соответствующие векторные коррекции составляющих систематической погрешности измерений.

Анализаторы цепей векторные ZNB20, ZNB40 конструктивно выполнены в корпусе настольного исполнения и работают под управлением встроенного персонального компьютера с операционной системой Windows.

Результаты измерений выводятся на сенсорный экран прибора в графической форме и могут быть сохранены в цифровой форме. Для работы в составе автоматизированных систем анализаторы цепей векторные ZNB20, ZNB40 обеспечивают подключение по интерфейсам GPIB и LAN (100Base-T).

Модели анализаторов цепей векторных ZNB20 (2 или 4 измерительных порта), ZNB40 (2 измерительных порта) отличаются диапазоном частот и имеют следующие опции:

В2 - опция второй синтезатор для ZNB20 4 порта;

В4 - опция опорного генератора повышенной точности;

B10 - опция интерфейс GPIB;

В22/В24 - опции аттенюаторов источников сигнала (2 или 4 порта);

К2 - опция временной области;

К4 - опция частотного преобразования;

К14 - опция измерения интермодуляции;

К17 - опция полосы пропускания приемника 10 МГц;

К19 - опция разрешение по частоте 1 мГц;

ZV-Z235/ZV-Z229 - наборы калибровочных мер.

Внешний вид анализаторов цепей векторных ZNB20, ZNB40 представлен на рисунке

1. На рисунке 2 представлен вид задней панели и показаны места пломбирования от несанкционированного доступа.

Программное обеспечение

Идентификационные данные программного обеспечения приведены в таблице 1.

Таблица 1 - Идентификационные данные программного обеспечения

Программное обеспечение реализовано без выделения метрологически значимой части. Влияние программного обеспечения не приводит к выходу метрологических характеристик анализаторов цепей векторных за пределы допускаемых значений.

Уровень защиты программного обеспечения от непреднамеренных и преднамеренных изменений согласно МИ 3286-2010 - уровень A.

Технические характеристики

Пределы допускаемых погрешностей измерений коэффициентов передачи и отражения приведены для рабочего диапазона температур окружающей среды и изменении температуры не более ±1 0С после выполнения калибровки.

Диапазон рабочих частот:

анализаторов цепей векторных ZNB20    от 100 кГц до 20 ГГц

анализаторов цепей векторных ZNB40    от 10 МГц до 40 ГГц

Пределы допускаемой относительной погрешности установки частоты: ±1 -10-6

(±1-10 для опции B4) Динамический диапазон^ при полосе пропускания фильтра ПЧ 10 Гц, не менее, дБ:

для анализаторов цепей векторных ZNB20 в диапазонах частот:

от 100 кГц до 1 МГц    100

свыше 1 МГц до 10 МГц    110

свыше 10 МГц до 100 МГц    115

свыше 100 МГц до 6 ГГц    125

свыше 6 ГГц до 20 ГГц    120

для анализаторов цепей векторных ZNB40 в диапазонах частот:

от 10 МГц до 50 МГц    90

свыше 50 МГц до 100 МГц    115

свыше 100 МГц до 500 МГц    120

свыше 500 МГц до 20 ГГц    125

свыше 20 ГГц до 30 ГГц    115

свыше 30 ГГц до 40 ГГц    110

1) Динамический диапазон определен как разность между максимальной мощностью источника сигнала и средним значением шумов приемника сигнала при подключении к измерительным портам короткозамкнутых нагрузок.

Диапазон установки уровня выходной мощности, дБ/мВт:

для анализаторов цепей векторных ZNB20 в диапазонах частот без (с) опцией В22/В24:

от 100 кГц до 1 МГц    от минус 30 (60) до 8

свыше 1 МГц до 10 МГц    от минус 30 (60) до 10

свыше 10 МГц до 10 ГГц    от минус 30 (60) до 12

свыше 10 ГГц до 15 ГГц    от минус 30 (60) до 10

свыше 15 ГГц до 20 ГГц    от минус 30 (60) до 8

для анализаторов цепей векторных ZNB40 в диапазонах частот без (с) опцией В22:

от 10 МГц до 30 ГГц    от минус 30 (60) до 10

свыше 30 ГГц до 40 ГГц    от минус 30 (60) до 8

Пределы допускаемой относительной погрешности установки уровня мощности минус 10 дБ/мВт, дБ, в диапазонах частот:

от 100 кГц до 10 ГГц    ±2

свыше 10 ГГц до 20 ГГц    ±3

свыше 20 ГГц до 40 ГГц    ±4

Пределы допускаемой относительной погрешности измерения уровня мощности минус 10 дБ/мВт, дБ, в диапазонах частот:

от 100 кГц до 20 ГГц    ±1

свыше 20 ГГц до 40 ГГц    ±2

Полоса пропускания фильтра ПЧ:    от 1 Гц до 1 МГ ц

с опцией К17    от 1 Гц до 10 МГц

Уровень собственного шума приемников, нормализованный к полосе    1 Гц, не более дБ/мВт: для анализаторов цепей векторных ZNB20 в диапазонах частот:

от 100 кГц до 300 кГц    минус 105

свыше 300 кГц до 1 МГц    минус 110

свыше 1 МГц до 10 МГц    минус 115

свыше 10 МГц до 100 МГц    минус 120

свыше 100 МГц до 10 ГГц    минус 125

свыше 10 ГГц до 20 ГГц    минус 120

для анализаторов цепей векторных ZNB40 в диапазонах частот:

от 10 МГц до 50 МГц    минус 100

свыше 50 МГц до 100 МГц    минус 110

свыше 100 МГц до 500 МГц    минус 115

свыше 500 МГц до 20 ГГц    минус 125

свыше 20 ГГц до 40 ГГц    минус 115

Среднеквадратическое значение шумов измерительной трассы^ при измерении модуля/фазы коэффициента отражения, дБ/градус:

для анализаторов цепей векторных ZNB20 в диапазонах частот:

от 100 кГц до 300 кГц при полосе ПЧ 10 кГц    0,008/0,07

свыше 300 кГц при полосе ПЧ 10 кГц    0,004/0,035

для анализаторов цепей векторных ZNB40 в диапазонах частот:

от 10 МГц до 50 МГц при полосе ПЧ 10 кГц    0,04/0,4

свыше 50 МГц до 500 МГц при полосе ПЧ 10 кГц    0,015/0,12

свыше 500 МГц до 20 ГГц при полосе ПЧ 10 кГц    0,004/0,035

свыше 20 ГГц до 30 ГГц при полосе ПЧ 10 кГц    0,015/0,12

свыше 30 ГГц до 40 ГГц при полосе ПЧ 10 кГц    0,02/0,2

Пределы допускаемой относительной погрешности измерений модуля/фазы коэффициента отражения2^, дБ/градус, для ZNB20, для диапазонов частот и модуля коэффициента отражения:

Пределы допускаемой относительной погрешности измерений модуля/фазы коэффициента отражения3^, дБ/градус, для ZNB40, для диапазонов частот и модуля коэффициента отражения:

Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений модуля/фазы коэффициента передачи1^ дБ/градус, для ZNB20 для диапазонов частот и модуля коэффициента передачи:

Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений модуля/фазы коэффициента передачи2), дБ/градус, для ZNB40 для диапазонов частот и модуля коэффициента передачи:

Количество измерительных портов

2 или 4

2

для ZNB20 в зависимости от опций для ZNB40 в зависимости от опций

Тип соединителей измерительных портов

для ZNB20    3,5 мм, «розетка»

для ZNB40    2,92 мм, «розетка»

Нелинейность приемников, дБ, не более    ±0,1

Модули коэффициентов отражения измерительных портов нескорректированные, дБ, в диапазонах частот не более: для ZNB20

в диапазоне частот от 100 кГц до 20 ГГц    минус 16

для ZNB40

от 10 МГц до 50 МГц    минус 15

свыше 50 МГц до 2 ГГц    минус 20

свыше 2 ГГц до 6 ГГц    минус 16

Напряжение питания от сети переменного тока частотой (50±1) Гц, В от 198 до 242

Потребляемая мощность, ВА, не более:    450

Время установления рабочего режима, ч, не более    0,5

Время непрерывной работы, ч, не менее    8 Габаритные размеры измерительного блока

(длина х ширина х высота), мм, не более    351 х 461 х 240

Масса измерительного блока, кг, не более    16 Рабочие условия эксплуатации:

температура окружающей среды, °С    от +18 до +28

относительная влажность воздуха, при 40 °С, %, не более    85

атмосферное давление, мм рт. ст.    от 537 до 800

Знак утверждения типа

Знак утверждения типа наносится на титульный лист руководства по эксплуатации типографским способом и маркируется на передней панели анализатора цепей векторного ZNB20, ZNB40 методом наклейки.

Комплектность

В комплект поставки входят: анализатор цепей векторный (ZNB20, ZNB40), опции к анализатору цепей (по отдельному заказу), кабель питания, техническая документация фирмы-изготовителя, методика поверки.

Поверка

Поверка осуществляется по методике поверки, изложенной в документе МП РТ 2021-2013 «Анализаторы цепей векторные ZNB20, ZNB40. Методика поверки», утвержденном ФБУ «Ростест-Москва» 23 декабря 2013 г.

Основные средства поверки:

а)    частотомер универсальный CNT-90XL:

-    относительная погрешность по частоте ±5*10" ;

б)    Преобразователь измерительный NRP-Z55:

-    пределы относительной погрешности измерений мощности ±3,5 %;

в)    набор мер коэффициентов передачи и отражения ZV-Z235, ZV-Z229:

-    пределы допускаемой погрешности определения действительных значений:

модуля коэффициента отражения ±(0,005.0,025), фазы коэффициента отражения ±(0,5.2) градуса, модуля коэффициента передачи ±(0,05.0,1) дБ, фазы коэффициента передачи ±(0,5.2) градуса;

д)    аттенюатор ступенчатый RSC:

-    пределы абсолютной погрешности ослабления ±(0,03.0,05) дБ;

е)    стандарт частоты FS725:

-    относительная погрешность по частоте ±5*10-10;

ж)    анализатор спектра FSV40:

-    собственный уровень шумов не более минус 100 дБ/мВт.

Сведения о методах измерений

Методы измерений приведены в документе: «Анализаторы цепей векторные ZNB20, ZNB40. Руководство по эксплуатации».

Нормативные и технические документы, устанавливающие требования к анализаторам цепей векторным ZNB20, ZNB40

1.    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 0,01 - 65,00 ГГц».

2.    МИ 3411-2013 «ГСИ. Анализаторы цепей векторные. Методика определения метрологических характеристик».

3.    Техническая документация фирмы-изготовителя “Rohde & Schwarz GmbH & Co. KG”, Германия.

Рекомендации к применению

Выполнение работ по оценке соответствия промышленной продукции и продукции других видов, а также иных объектов установленным законодательством Российской Федерации обязательным требованиям.