Назначение
Анализаторы цепей векторные ZND предназначены для измерения комплексных коэффициентов передачи и отражения (S-параметров) многополюсников.
Описание
Принцип действия анализаторов цепей векторных ZND 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. Падающий сигнал формируется встроенными в анализаторы цепей синтезаторами.
В анализаторах цепей векторных ZND реализованы различные виды калибровок по наборам внешних калибровочных мер и соответствующие векторные коррекции составляющих систематической погрешности измерений.
Анализаторы цепей векторные ZND 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 ZND обеспечивают подключение по интерфейсам GPIB и LAN (100Base-T).
Модели анализаторов цепей векторных ZND могут быть выполнены в двухпортовом двунаправленном или однонаправленном виде, отличаются диапазоном частот и имеют следующие опции:
B10 - опция интерфейс GPIB;
К1 - расширение диапазона частот до 8,5 ГГц, однонаправленный режим;
К2 - опция временной области;
К5/К8 - двунаправленный режим до 4,5 ГГц;
К6 - двунаправленный режим до 8,5 ГГц;
К7 - расширенный динамический диапазон;
ZV-Z270 - набор калибровочных мер.
Внешний вид анализаторов цепей векторных ZND и место нанесения наклейки со знаком утверждения типа приведены на рисунке 1. Схема пломбировки от несанкционированного доступа приведена на рисунке 2.
Программное обеспечение
Идентификационные данные программного обеспечения приведены в таблице 1.
Программное обеспечение реализовано без выделения метрологически значимой части. Влияние программного обеспечения не приводит к выходу метрологических характеристик анализаторов цепей векторных ZND за пределы допускаемых значений.
Защита программного обеспечения от непреднамеренных и преднамеренных изменений соответствует уровню «низкий» по Р 50.2.077-2014.
| Идентификационные данные (признаки) | Значение |
| Идентификационное наименование ПО | ZND firmware |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО | v.2.50 |
| Цифровой идентификатор ПО | нет данных |
| Другие идентификационные данные, если имеются | нет данных |
Технические характеристики
Пределы допускаемых погрешностей измерений коэффициентов передачи и отражения приведены для рабочего диапазона температур окружающей среды и изменении температуры не более ± 1 °С после выполнения калибровки.
Метрологические и технические характеристики анализаторов цепей векторных ZND приведены в таблицах 2 - 4.
Таблица 2 - Метрологические и технические характеристики
| Наименование характеристики | Значение характеристики |
| 1 | 2 |
| Диапазон рабочих частот | штатно с опциями К1/К8 | от 100 кГц до 4,5 ГГц от 1 0 0 кГц до 8 , 5 ГГц |
| Конфигурация измерительных трактов | штатно с опциями К5/К6 | однонаправленнная д ву н апр ав л е н н ая |
| Пределы допускаемой относительной погрешности установки частоты | ± 1 х 10-6 |
| Динамический диапазон^ при полосе пропускания фильтра ПЧ 10 Гц, не менее, дБ | от 100 кГц до 6,5 ГГц свыше 6,5 ГГц до 8,5 ГГц | 120 110 |
| Диапазон установки уровня выходной мощности, дБ относительно 1 мВт | штатно c опцией K7 | от минус 20 до плюс 3 от минус 45 до плюс 3 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности установки уровня мощности минус 10 дБ относительно 1 мВт, дБ | ± 2 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерения уровня мощности минус 10 дБ относительно 1 мВт, дБ | ± 1 |
| Полоса пропускания фильтра ПЧ | от 1 Гц до 300 кГц |
| Уровень собственного шума приемников, нормализованный к полосе 1 Гц, не более, дБ относительно 1 мВт | от 100 кГц до 50 МГц свыше 50 МГц до 6,5 ГГц свыше 6,5 МГц до 8,5 ГГц | минус 118 минус 120 минус 110 |
| Среднеквадратическое значение шумов измерительной трассы2) при измерении модуля/фазы коэффициента отражения, дБ/градус, при полосе ПЧ 10 кГц | 0,005/0,035 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений модуля/фазы коэффициента отражения3), дБ/градус, для диапазонов частот и модуля коэффициента отражения | приведены в таблице 3 |
1) Динамический диапазон определен как разность между максимальной мощностью источника сигнала и средним значением шумов приемника сигнала при подключении к измерительным портам короткозамкнутых нагрузок.
2) Среднеквадратическое значение шумов измерительной трассы определено при уровне мощности источника сигнала 0 дБ/мВт и подключении к измерительному порту короткозамкнутой нагрузки.
3) Пределы допускаемой погрешности измерений коэффициента отражения нормированы для измерения коэффициента отражения двухполюсников и четырехполюсников с бесконечным ослаблением.
| 1 | 2 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений модуля/фазы коэффициента передачи1^ дБ/градус для диапазонов частот и модуля коэффициента передачи | приведены в таблице 4 |
| Количество измерительных портов | 2 |
| Тип соединителей измерительных портов | N, «розетка» |
| Нелинейность приемников, дБ, не более | ± 0,2 |
| Модули коэффициентов отражения измерительных портов нескорректированные, дБ, не более | минус 15 |
| Напряжение питания от сети переменного тока частотой (50±1) Гц, В | от 198 до 242 |
| Потребляемая мощность, ВА, не более | 300 |
| Время установления рабочего режима, ч, не более | 0,5 |
| Время непрерывной работы, ч, не менее | 8 |
| Г абаритные размеры измерительного блока (длина х ширина х высота), мм, не более | 351 х 461 х 240 |
| Масса измерительного блока, кг, не более | 14 |
| Рабочие условия эксплуатации: - температура окружающей среды, °С - относительная влажность воздуха, %, не более - атмосферное давление, мм рт. ст. | от плюс 18 до плюс 28 85 от 537 до 800 |
Таблица 3 - Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений модуля / фазы коэффициента отражения__
| Диапазон частот | Диапазон измерений | Значение характеристики в зависимости от опций |
| Базовый прибор или с опцией К1 | С опциями K5, K6 или K8 |
| 1-портовое устройство | 2-портовое устройство | 1 - или 2- портовое устройство |
| от 100 кГц до 50 МГц | (от 0 до минус 15) дБ | ± 0,3 дБ/± 2,5° | ± 1,0 дБ/± 8° | ± 0,3 дБ/± 2,5° |
| (от минус 15 до минус 25) дБ | ± 0,9 дБ/± 6° | ± 1,0 дБ/± 12° | ± 0,9 дБ/± 6° |
| (от минус 25 до минус 35) дБ | ± 3,0 дБ/± 30° | ± 3,0 дБ/± 30° | ± 3,0 дБ/± 30° |
| от 50 МГц до 4 ГГц | (от 0 до минус 15) дБ | ± 0,2 дБ/± 1,5° | ± 1,0 дБ/± 8° | ± 0,2 дБ/± 1,5° |
| (от минус 15 до минус 25) дБ | ± 0,5 дБ/± 3,5° | ± 1,0 дБ/± 12° | ± 0,5 дБ/± 3,5° |
| (от минус 25 до минус 35) дБ | ± 2,0 дБ/± 16° | ± 2,0 дБ/± 30° | ± 2,0 дБ/± 16° |
| от 4 ГГц до 8,5 ГГц | (от 0 до минус 15) дБ | ± 0,6 дБ/± 4,5° | ± 1,5 дБ/± 10° | ± 0,6 дБ/± 4,5° |
| (от минус 15 до минус 25) дБ | ± 1,4 дБ/± 10° | ± 1,5 дБ/± 12° | ± 1,4 дБ/± 10° |
| (от минус 25 до минус 35) дБ | ± 4,0 дБ/± 30° | ± 4,0 дБ/± 30° | ± 4,0 дБ/± 30° |
Таблица 4 - Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений модуля/фазы коэффициента передачи__
| Диапазон частот | Диапазон измерений | Значение характеристики в зависимости от опций |
| Базовый прибор или с опцией К1 | С опциями K5, K6 или K8 |
| от 100 кГц до 8,5 ГГц | (от плюс 5 до минус 35) дБ | ± 0,65 дБ/± 6° | ± 0,095 дБ/± 1,5° |
| (от минус 35 до минус 50) дБ | ± 0,40 дБ/± 3° | ± 0,1 дБ/± 2° |
| (от минус 50 до минус 65) дБ | ± 0,45 дБ/± 3° | ± 0,2 дБ/± 2° |
Знак утверждения типа
наносится на титульный лист руководства по эксплуатации типографским способом и маркируется на передней панели анализатора цепей векторного ZND методом наклейки.
Комплектность
В комплект поставки входят: анализатор цепей векторный ZND, опции к анализатору цепей (по отдельному заказу), кабель питания, техническая документация фирмы-изготовителя, методика поверки.
Поверка
осуществляется по документу РТ-МП-2308-441-2015 «ГСИ. Анализаторы цепей векторные ZND. Методика поверки», утвержденному ФБУ «Ростест-Москва» 14 июля 2015 г.
Основные средства поверки:
а) частотомер универсальный CNT-90:
- относительная погрешность по частоте ± 5*10" ;
б) преобразователь измерительный NRP-Z51:
- пределы относительной погрешности измерений мощности ± 2,5 %;
в) набор мер коэффициентов передачи и отражения ZV-Z270:
- пределы допускаемой погрешности определения действительных значений:
модуля коэффициента отражения ± (0,005.. .0,01), фазы коэффициента отражения ± (0,5.. .0,8) градуса, модуля коэффициента передачи ± (0,03.0,05) дБ, фазы коэффициента передачи ± (0,3.. .0,5) 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 FSV13:
- собственный уровень шумов не более минус 100 дБ относительно 1 мВт.
Сведения о методах измерений
содержатся в документе «Анализаторы цепей векторные ZND. Руководство по эксплуатации».
Нормативные и технические документы, устанавливающие требования к анализаторам цепей векторным ZND
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».
61844-15: Описание типа СИСкачать141.0 Кб