Назначение
Анализаторы-генераторы высокочастотных сигналов модульные NI PXIe-5644R, NI PXIe-5645R предназначены для измерения параметров и генерации высокочастотных сигналов с векторной модуляцией.
Описание
Анализаторы-генераторы высокочастотных сигналов модульные NI PXIe-5644R, NI PXIe-5645R представляют собой совмещенные в одном конструктиве анализатор и генератор векторно-модулированных сигналов с гетеродинами синтезаторного типа и схемами фазовой автоподстройки частоты. Синхронизация обоих гетеродинов осуществляется от общего внутреннего кварцевого генератора или от внешнего источника.
Анализатор сигналов выполнен по схеме прямого понижающего преобразования частоты. Сигнал с выхода гетеродина подается на вход векторного демодулятора, на другой вход которого поступает сигнал из высокочастотного тракта усиления/ослабления входного сигнала. Демодулированные значения квадратурных компонент вектора модуляции I/Q преобразуются с частотой дискретизации 120 МГц в цифровые коды посредством аналого-цифровых преобразователей с разрядностью 16 бит. Спектрограмма сигнала может быть отображена на виртуальной панели RFSA Soft Panel, параметры которой задаются пользователем.
Генератор сигналов выполнен по схеме прямого повышающего преобразования частоты. Сигнал с выхода гетеродина подается на высокочастотный вход векторного модулятора, на квадратурные входы которого поступают компоненты вектора модуляции I/Q, преобразованные из цифровых кодов в цифро-аналоговых преобразователях, имеющих частоту дискретизации 120 МГц, и разрядность 16 бит. Высокочастотный сигнал с выхода модулятора масштабируется по уровню в тракте усиления/ослабления, и поступает на выход генератора. Установка параметров может осуществляться с помощью виртуальной панели RSFG Soft Panel.
Сигналы гетеродинов выведены на разъем лицевой панели, на которой также имеются входы для внешних гетеродинов, что позволяет создавать многоканальные измерительные системы с когерентной векторной модуляцией и демодуляцией высокочастотных сигналов.
Параметры векторной модуляции в цифровых кодах, управляющие сигналы, и сигналы синхроимпульсов формируются в программируемой логической интегральной схеме.
На лицевую панель выведены разъемы для цифровых входов/выходов векторной модуляции I/Q, синхроимпульсов, и программируемых функциональных двунаправленных интерфейсов PFI, которые используются в качестве триггеров.
Модель NI PXIe-5645R дополнительно имеет аналоговые каналы входа/выхода модулирующих сигналов “I+”, “I-”, “Q+”, “Q-”, в которых производится аналого-цифровое и цифро-аналоговое преобразование квадратурных компонент векторной модуляции. При этом возможно как дифференциальное (симметричное) включение квадратурных каналов, так и несимметричное подключение одного из каналов (при этом на другой вход необходимо установить согласованную нагрузку 50 Ом).
Анализаторы-генераторы высокочастотных сигналов модульные NI PXIe-5644R, NI PXIe-5645R выполнены в виде экранированной сборки, на которой закреплены лицевая панель с разъемами для присоединения сигнальных кабелей, и разъем интерфейса на задней панели для установки в шасси PXI Express. Модель NI PXIe-5644R занимает 3 слота в шасси, модель NI PXIe-5645R - 4 слота.
Общий вид моделей NI PXIe-5644R и NI PXIe-5645R показан на фотографиях 1 и 2.
место пломбирования
Фотография 1. модель NI PXIe-5644R
место пломбирования
Фотография 2. модель NI PXIe-5645R
Пломбирование выполняется путем нанесения специальной краски под винт на боковой экранирующей панели. Знак поверки в виде наклейки размещается в свободной части боковой экранирующей панели.
По условиям эксплуатации анализаторы-генераторы высокочастотных сигналов модульные NI PXIe-5644R, NI PXIe-5645R соответствуют группе 3 ГОСТ 22261-94 с рабочим диапазоном температур от 0 до 55 оС.
Программное обеспечение
Программное обеспечение, состоящее из комплекта драйверов, устанавливается на внешний контроллер с шиной PXI Express. Управление режимами, задание форматов представления измерительной информации могут производиться с виртуальной панели или дистанционно. Общие сведения о программном обеспечении приведены в таблице ниже._______
| класс риска | A по WELMEC 7.2 для категории U |
| идентификационное наименование | NI-RFSA | NI-RFSG |
| идентификационный номер версии | 2.7 | 1.9 |
Технические характеристики
| ОБЩИЕ ЧАСТОТНЫЕ ПАРАМЕТРЫ |
| диапазон частот | от 65 МГц до 6 ГГц |
| полоса частот анализа и модуляции мгновенных параметров на частотах до 109 МГц на частотах от 109 МГц до 6 ГГц | 20 МГц 80 МГц |
| разрешение по частоте | 1 Гц |
| погрешность заводской калибровки (подстройки) частоты внутреннего опорного генератора 5К, не более | ± 240’7 |
| годовой дрейф частоты опорного генератора 5а, не более | ± 140’ь |
| нестабильность частоты опорного генератора в рабочем диапазоне температур 5т, не более | ± Г10-6 |
| пределы допускаемой погрешности частоты опорного генератора | ± (5к + №5а + 5т), N - количество лет со дня подстройки |
| параметры входа синхронизации частота уровень мощности входное сопротивление | 10 МГц ± 100 Гц от 1 до 18 дБм 1 50 Ом |
| параметры выхода синхронизации частота уровень мощности выходное сопротивление | 10 МГц; 120 МГц 8 дБм 50 Ом |
| уровень фазовых шумов гетеродина при отстройке 20 кГц от центральной частоты, не более |
| фазовая автоподстройка в узкой полосе на частотах менее 3 ГГц на частотах от 3 до 4 ГГц на частотах от 4 до 6 ГГц | - 99 дБн/Гц 2 - 91 дБн/Гц - 93 дБн/Гц |
примечание 1. здесь и далее сокращение «дБм» обозначает уровень мощности в дБ относительно 1 мВт
примечание 2. здесь и далее сокращение «дБн» обозначает уровень мощности в дБ относительно уровня мощности на центральной (несущей) частоте
| фазовая автоподстройка в средней полосе на частотах менее 3 ГГц на частотах от 3 до 4 ГГц на частотах от 4 до 6 ГГц | - 99 дБн/Гц - 93 дБн/Гц - 93 дБн/Гц |
| фазовая автоподстройка в широкой полосе на частотах менее 3 ГГц на частотах от 3 до 4 ГГц на частотах от 4 до 6 ГГц | - 94 дБн/Гц - 91 дБн/Гц - 87 дБн/Гц |
| ПАРАМЕТРЫ АНАЛИЗАТОРА СИГНАЛОВ |
| максимальный уровень мощности на входе | + 30 дБм |
| усредненный уровень собственных шумов, нормализованный к полосе пропускания 1 Гц, не более |
| опорный уровень - 50 дБм на частотах от 65 МГц до 4 ГГц на частотах от 4 до 6 ГГц | - 159 дБм - 156 дБм |
| опорный уровень - 10 дБм на частотах от 65 МГц до 4 ГГц на частотах от 4 до 6 ГГц | - 145 дБм - 144 дБм |
| пределы основной допускаемой погрешности измерения мощности однополосного сигнала с подавлением несущей при температуре от 15 до 35 °C (диапазон опорного уровня ± 30 дБм, смещение от центральной частоты 3,75 МГц) |
| центральная частота от 65 до 375 МГц центральная частота от 375 МГц до 2 ГГц центральная частота от 2 до 4 ГГц центральная частота от 4 до 6 ГГц | ± 0,75 дБ ± 0,70 дБ ± 0,75 дБ ± 0,95 дБ |
| пределы дополнительной допускаемой погрешности измерения мощности в рабочем диапазоне температур | ± 0,05 дБ |
| неравномерность амплитудно-частотной характеристики в полосе частот анализа (диапазон опорного уровня ± 30 дБм) |
| центральная частота от 109 до 375 МГц, полоса частот анализа 20 МГц | ± 0,50 дБ |
| центральная частота от 375 МГц до 6 ГГц, полоса частот анализа 80 МГц | ± 0,50 дБ |
| уровень негармонических помех, связанных с входом (опорный уровень > - 30 дБм, уровень на входе на 1 дБ ниже опорного уровня), не более |
| при отстройке от 0,1 до 1 МГц на частотах от 65 МГц до 3 ГГц на частотах от 3 до 6 ГГц | - 60 дБн - 55 дБн |
| при отстройке более 1 МГц на частотах от 65 МГц до 3 ГГц на частотах от 3 до 6 ГГц | - 75 дБн - 70 дБн |
| остаточный уровень мощности гетеродина на центральной частоте (относительно опорного уровня) для однополосного сигнала с подавлением несущей, не более |
| центральная частота до 109 МГц центральная частота от 109 МГц до 2 ГГц центральная частота от 2 до 3 ГГц центральная частота от 3 до 6 ГГц | - 62 дБ - 58 дБ - 55 дБ - 45 дБ |
| остаточный уровень мощности на зеркальной частоте для однополосного сигнала с подавлением несущей (относительно уровня входного сигнала), не более |
| центральная частота до 500 МГц центральная частота от 500 МГц до 3 ГГц центральная частота от 3 до 5 ГГц центральная частота от 5 до 6 ГГц | - 40 дБ - 65 дБ - 55 дБ - 60 дБ |
| ПАРАМЕТРЫ ГЕНЕРАТОРА СИГНАЛОВ |
| максимальный нормированный уровень средней выходной мощности |
| гармонический сигнал на частотах до 4 ГГц на частотах от 4 до 6 ГГц | + 10 дБм3 + 7 дБм 3 |
| модулированный сигнал на частотах до 4 ГГц на частотах от 4 до 6 ГГц | + 6 дБм + 3 дБм |
| разрешение установки уровня, не хуже | 0,1 дБ |
| пределы основной допускаемой погрешности установки уровня однополосного сигнала с подавлением несущей в диапазоне от - 70 до + 10 дБм при температуре от 15 до 35 °C (смещение от центральной частоты 3,75 МГц) |
| центральная частота от 65 до 375 МГц центральная частота от 375 МГц до 4 ГГц центральная частота от 4 до 6 ГГц | ± 0,70 дБ 4 ± 0,75 дБ ± 1,00 дБ |
| пределы дополнительной допускаемой погрешности установки уровня в рабочем диапазоне температур |
| центральная частота от 65 до 375 МГц центральная частота от 375 МГц до 6 ГГц | ± 0,20 дБ ± 0,15 дБ |
| неравномерность амплитудно-частотной характеристики в полосе модуляции |
| центральная частота от 109 до 375 МГц, полоса модуляции 20 МГц | ± 0,50 дБ |
| центральная частота от 375 МГц до 6 ГГц, полоса модуляции 80 МГц | ± 0,50 дБ |
| уровень собственных шумов при отстройке 4 МГц от центральной частоты, не более |
| уровень выходного сигнала < 0 дБм на частотах от 65 МГц до 2,9 ГГц на частотах от 2,9 до 6 ГГц | - 150 дБм/Гц - 140 дБм/Гц |
| уровень выходного сигнала + 10 дБм на частотах от 65 до 500 МГц на частотах от 500 МГц до 2,5 ГГц на частотах от 2,5 до 3,5 ГГц на частотах от 3,5 до 6 ГГц | - 136 дБм/Гц - 141 дБм/Гц - 139 дБм/Гц - 136 дБм/Гц |
| уровень второй гармоники однополосного сигнала с подавлением (смещение от несущей частоты 1 МГц, выходная мощность + 6 д | несущей эм), не более |
| на частотах от 65 МГц до 3,5 ГГц на частотах от 3,5 МГц до 4,5 ГГц на частотах от 4,5 до 6 ГГц | - 27 дБн - 25 дБн - 29 дБн |
примечание 3. возможна установка ненормированного уровня мощности на 5 дБ выше примечание 4. на участке диапазона от 109 до 270 МГц указанная погрешность для средней мощности может быть больше в силу повышенного уровня гармоник сигнала
| уровень негармонических помех (выходная мощность 0 дБм), не более |
| при отстройке от 0,1 до 1 МГц | |
| на частотах от 65 МГц до 3 ГГц | - 62 дБн |
| на частотах от 3 до 6 ГГц | - 57 дБн |
| при отстройке более 1 МГц | |
| на частотах от 65 МГц до 3 ГГц | - 75 дБн |
| на частотах от 3 до 6 ГГц | - 70 дБн |
| уровень интермодуляционных искажений 3-го порядка | |
| (разность частот двухтонального сигнала 500 кГц), не более | |
| при уровне сигналов - 6 дБн | |
| на частотах от 65 МГц до 1 ГГц | - 50 дБн |
| на частотах от 1 до 3 ГГц | - 54 дБн |
| на частотах от 3 до 5 ГГц | - 50 дБн |
| на частотах от 5 до 6 ГГц | - 47 дБн |
| при уровне сигналов - 36 дБн | - 52 дБн |
| остаточный уровень мощности гетеродина на центральной частоте при однополосной |
| модуляции с подавлением несущей (уровень сигнала от - 50 до + 10 дБм), не более |
| центральная частота до 109 МГц | - 50 дБн |
| центральная частота от 109 до 375 МГц | - 45 дБн |
| центральная частота от 375 МГц до 2 ГГц | - 55 дБн |
| центральная частота от 2 до 3 ГГц | - 50 дБн |
| центральная частота от 3 до 5 ГГц | - 55 дБн |
| центральная частота от 5 до 6 ГГц | - 50 дБн |
| остаточный уровень мощности на зеркальной частоте при однополосной модуляции с |
| подавлением несущей (уровень сигнала от - 50 до + 10 дБм), не более |
| центральная частота до 109 МГц | - 40 дБн |
| центральная частота от 109 до 375 МГц | - 40 дБн 5 |
| центральная частота от 375 МГц до 2 ГГц | - 60 дБн |
| центральная частота от 2 до 4 ГГц | - 50 дБн |
| центральная частота от 4 до 6 ГГц | - 40 дБн |
| ПАРАМЕТРЫ АНАЛОГОВЫХ ВХОДОВ/ВЫХОДОВ I/Q (модель NI PXIe-5645R) |
| диапазон частот | от 0 до 80 МГц |
| частота дискретизации АЦП и ЦАП | 120 МГц |
| разрядность АЦП и ЦАП | 16 бит |
| входные каналы “I+”, “I-”, “Q+”, “ Q-” |
| диапазон амплитуды входного напряжения | |
| дифференциальное включение | от 32 мВ до 2 В |
| несимметричное включение | от 32 мВ до 2 В |
| входное сопротивление | 50 Ом |
| выходные каналы “I+”, “I-”, “Q+”, “ Q-” |
| диапазон амплитуды выходного напряжения | |
| на нагрузку 50 Ом | |
| дифференциальное включение | от 32 мВ до 1 В |
| несимметричное включение | от 32 мВ до 0,5 В |
| на высокоомную нагрузку | |
| дифференциальное включение | от 32 мВ до 2 В |
| несимметричное включение | от 32 мВ до 1 В |
примечание 5. на участке диапазона от 109 до 270 МГц значения остаточного уровня на зеркальной частоте могут быть выше из-за гармонических искажений сигнала
| ПАРАМЕТРЫ ЦИФРОВОГО КАНАЛА PFI0 |
| напряжения логических уровней | LVTTL 3,3 В |
| входное сопротивление | 10 кОм |
| выходное сопротивление | 50 Ом |
| максимальная сила тока в нагрузке | 24 мА |
| ПАРАМЕТРЫ ЦИФРОВЫХ КАНАЛОВ DIO I/Q, PFI1, PFI2, CLK IN, CLK OUT |
| количество каналов DIO I/Q | 24 |
| напряжения логических уровней | LVTTL 3,3 В |
| входное сопротивление DIO I/Q, CLK IN PFI1, PFI2 | 10 кОм 100 кОм |
| выходное сопротивление | 50 Ом |
| максимальная сила тока в нагрузке | 12 мА |
| максимальная частота дискретизации | 125 МГц |
| ТИПЫ РАЗЪЕМОВ НА ЛИЦЕВОЙ ПАНЕЛИ |
| ВЧ вход анализатора сигналов “RF IN” | SMA(f) |
| ВЧ выход генератора сигналов “RF OUT” | SMA(f) |
| вход внешнего гетеродина анализатора сигналов “LO IN” | SMA(f) |
| вход внешнего гетеродина генератора сигналов “LO IN” | SMA(f) |
| выход внешнего гетеродина анализатора сигналов “LO OUT” | SMA(f) |
| выход внешнего гетеродина генератора сигналов “LO OUT” | SMA(f) |
| вход калибровочного сигнала анализатора “CAL IN” | SMA(f) |
| выход калибровочного сигнала генератора “CAL OUT” | SMA(f) |
| вход синхронизации “REF IN” | SMA(f) |
| выход синхронизации “REF OUT” | SMA(f) |
| программируемый функциональный интерфейс “PFI0” | SMA(f) |
| цифровые входы/выходы I/Q (DIO0.. .DIO23) программируемый функциональный интерфейс PFI1, PFI2 вход и выход синхроимпульсов CLK IN, CLK OUT | VHDCI 68 pin |
| входы и выходы аналоговых каналов I/Q (NI PXIe-5645R) | MCX(f) |
| ОБЩИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ |
| потребляемая мощность от шасси PXI Express, не более | 60 Вт |
| габаритные размеры (высота х глубина х толщина), мм | |
| NI PXIe-5644R | 129 х 211 х 61 |
| NI PXIe-5645R | 129 х 211 х 81 |
| масса, не более | |
| NI PXIe-5644R | 1,36 кг |
| NI PXIe-5645R | 1,76 кг |
| рабочие условия применения температура окружающей среды относительная влажность воздуха, не более предельная высота над уровнем моря | от 0 до + 55 °C от 10 до 90 % 2000 м |
| условия транспортирования и хранения температура окружающей среды относительная влажность воздуха, не более | от - 40 до + 70 °C от 5 до 95 % |
| электромагнитная совместимость | по ГОСТ Р 51522-99 |
| безопасность | по ГОСТ Р 52319-2005 |
Знак утверждения типа
Знак утверждения типа наносится на боковую панель корпуса в виде наклейки, и на титульный лист руководства по эксплуатации типографским способом.
Комплектность
| наименование и обозначение | кол-во |
| анализатор-генератор высокочастотных сигналов модульный NI PXIe-5644R / NI PXIe-5645R | 1 шт. по заказу |
| компакт-диск с документацией и программным обеспечением | 1 шт. |
| отвертка специальная | 1 шт. |
| инструкция по безопасности и электромагнитной совместимости (англ.) | 1 шт. |
| указание по режиму вентиляции шасси (англ.) | 1 шт. |
| спецификации NI PXIe-5644R / NI PXIe-5645R (англ.) | 1 шт. |
| руководство по эксплуатации (на русском языке) 375880C-01R - для NI PXIe-5644R 376001A-01R - для NI PXIe-5645R | 1 шт. |
| методика поверки МП РТ 1927-2013 | 1 шт. |
Поверка
осуществляется по документу МП РТ 1927-2013 «Анализаторы-генераторы высокочастотных сигналов модульные NI PXIe-5644R, NI PXIe-5645R. Методика поверки», утвержденному руководителем ГЦИ СИ ФБУ «Ростест-Москва» 02.07.2013 г.
Средства поверки:
| средство поверки и требования к его метрологическим характеристикам | рекомендуемое средство поверки и его метрологические характеристики |
| стандарт частоты относительная погрешность частоты 10 МГц не более ± 5А0-8; уровень сигнала от + 1 до + 18 дБм | стандарт частоты рубидиевый Stanford Research Systems FS725 годовой дрейф частоты 10 МГц не более ± V10-10; уровень сигнала + 7 дБм |
| анализатор спектра разрешение на частоте 10 МГц в режиме частотомера не хуже 1 Гц; усредненный уровень собственных шумов на частотах от 100 МГц до 6 ГГц не более - 156 дБм/Гц; уровень фазовых шумов на частоте 1 ГГц при отстройке 20 кГц не более - 104 дБн/Гц; уровень интермодуляционных искажений 3-го порядка на частотах от 65 МГц до 6 ГГц не более - 64 дБн | анализатор параметров радиотехнических трактов |
| и сигналов портативный Anritsu MS2038C разрешение на частоте 10 МГц в режиме частотомера не хуже 0,001 Гц; усредненный уровень собственных шумов на частотах от 0,1 до 6 ГГц не более - 156 дБм/Гц; уровень фазовых шумов на частоте 1 ГГц при отстройке 20 кГц не более - 105 дБн/Гц; уровень интермодуляционных искажений 3-го порядка на частотах от 65 МГц до 6 ГГц не более - 64 дБн |
| генератор сигналов высокочастотный диапазон частот от 80 МГц до 6 ГГц; диапазон установки уровня от - 50 до + 10 дБм | генератор сигналов измерительный Anritsu MG3691C с опциями 2, 4 (5) диапазон частот от 8 МГц до 10 ГГц; диапазон установки уровня от - 115 до + 18 дБм |
| ваттметр проходящей СВЧ мощности относительная погрешность измерения мощности от - 50 до 0 дБм на частотах от 80 МГц до 6 ГГц не более ± 0,25 дБ | ваттметр проходящей СВЧ мощности Rohde & Schwarz NRP-Z28 относительная погрешность измерения мощности от - 50 до 0 дБм на частотах от 10 МГц до 18 ГГц не более ± 0,15 дБ |
| ваттметр поглощаемой мощности СВЧ относительная погрешность измерения мощности от - 50 до 0 дБм на частотах от 80 МГц до 6 ГГц не более ± 0,25 дБ | преобразователь измерительный Rohde ' & Schwarz NRP-Z21 относительная погрешность измерения мощности от - 50 до 0 дБм на частотах от 10 МГц до 18 ГГц не более ± 0,25 дБ |
Сведения о методах измерений
Методы измерений изложены в документах:
Анализаторы-генераторы высокочастотных сигналов модульные NI PXIe-5644R.
Руководство по эксплуатации 375880C-01R;
Анализаторы-генераторы высокочастотных сигналов модульные NI PXIe-5645R.
Руководство по эксплуатации 376001A-01R.
Нормативные документы
ГОСТ 22261-94 «Средства измерений электрических и магнитных величин. Общие технические условия».
ГОСТ 8.129-99. ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений времени и частоты.
ГОСТ Р 8.562-2007. ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений мощности и напряжения переменного тока синусоидальных электромагнитных колебаний.
Рекомендации к применению
Осуществление мероприятий государственного контроля (надзора).
Выполнение работ по оценке соответствия промышленной продукции установленным законодательством Российской Федерации обязательным требованиям.
