Назначение
Анализаторы-генераторы высокочастотных сигналов модульные NI PXIe-5840 (далее -модули) предназначены для измерения параметров и генерации высокочастотных сигналов с векторной модуляцией.
Описание
Модули 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 опорного 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 тракта усиления/ослабления входного сигнала. Демодулированные значения квадратурных компонент вектора модуляции I/Q преобразуются в цифровые коды посредством аналого-цифровых преобразователей. Предварительный усилитель подключается автоматически или по выбору пользователя. На низких частотах (менее 120 МГц) сигнал поступает сразу на аналого-цифровой преобразователь. 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. Высокочастотный сигнал с выхода модулятора масштабируется по уровню в тракте усиления/ослабления, и поступает на выход генератора. На низких частотах (менее 120 МГц) формирование сигнала производится непосредственно цифро-аналоговым преобразователем. Установка параметров сигналов 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.
Управление модулями осуществляется по шине PXI Express (PXIe).
Модули 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 слоты шасси PXI Express. Модули занимают 2 слота в шасси. На панелях модулей отсутствуют элементы регулировки и подстройки, доступные пользователю.
Общий вид модулей показан на рисунке 1.
Рисунок 1 - Общий вид модулей NI PXIe-5840
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. Драйверы устанавливаются на внешний контроллер с шиной PXIe в базовом блоке (шасси).
Уровень защиты программного обеспечения от непреднамеренных и преднамеренных изменений «низкий» по Р 50.2.077-2014 (класс риска “B” по WELMEC 7.2).
Идентификационные данные программного обеспечения приведены в таблице 1.
Таблица 1 - Идентификационные данные программного обеспечения
| Идентификационные данные (признаки) | Значение |
| Идентификационное наименование | “NI-RFSA” | “NI-RFSG” |
| Номер версии (идентификационный номер) | 16.0.3 и выше | 16.0.3 и выше |
Таблица 2 - Метрологические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| 1 | 2 |
| ОБЩИЕ ЧАСТОТНЫЕ ПАРАМЕТРЫ |
| Диапазон частот | от 9 кГц до 6 ГГц |
| Мгновенная полоса частот анализа и модуляции сигналов на центральш Fc < 120 МГц .....120 МГц 1с 410 МГц............................................................................................................................................................................................................................................................ | э1х частотах Fc, МГц <120 50 |
| 410 МГц < Fc < 650 МГц | 100 |
| 650 МГц < Fc < 1,3 ГГц | 200 |
| 1,3 ГГц <Fc< 2,2 ГГц | 500 |
| 2,2 ГГц < Fc < 6 ГГц | 1000 |
| Параметры внутреннего опорного генератора частоты 10 МГц |
| Относительная погрешность заводской подстройки частоты So, не более | ±2 10'7 |
| Относительный годовой дрейф частоты 8д, не более | : МО'6 |
| Нестабильность частоты в рабочем диапазоне температур 8т, не более | : МО'*' |
| Пределы допускаемой относительной погрешности частоты за N лет после подстройки | ±(8о + N-За + 8х) |
| Параметры входа синхронизации частота входное сопротивление, Ом | 10 МГц ±100 Гц 50 |
| амплитуда синусоидального напряжения, Вп-п | от 0,7 до 3,3 |
| Параметры выхода синхронизации |
| частота | 10 МГц |
| выходное сопротивление, Ом | 50 |
| амплитуда синусоидального напряжения, Вп-п | 1,65 |
| Уровень фазовых шумов гетеродинов при отстройке 20 кГц от центральной частоты Fc, не более, дБн/Гц ^ |
| Fc < 3 ГГц | -102 |
| 3 ГГц < Fc < 4 ГГц | -102 |
| Fc > 4 ГГц | -96 |
| ПАРАМЕТРЫ АНАЛИЗАТОРА СИГНАЛОВ |
| Максимальный измеряемый уровень мощности на частотах Fc, дБм 2> | |
| Fc < 120 МГц | ±15 |
| Fc > 120 МГц | |
| 5ез предварительного усилителя | ±30 |
| с предварительным усилителем | -10 |
| Усредненный уровень собственных шумов, нормализованный к полосе пропускания 1 Гц на частотах Fc, дБм/Гц, не более |
| 1) здесь и далее сокращение «дБн» обозначает уровень мощности в дБ относительно уровня мощности на центральной (несущей) частоте 2) здесь и далее сокращение «дБм» обозначает уровень мощности в дБ относительно 1 мВт |
| 1 | 2 |
| Усредненный уровень собственных шумов, нормализованный к полосе пропускания 1 Гц на |
| частотах Fc, дБм/Tц, не более ’ | |
| опорный уровень -50 дБм |
| 120 МГц < Fc < 500 МГц | -161 |
| 500 МГц < Fc < 3,4 ГГц | -164 |
| 3,4 ГГц < Fc < 4,5 ГГц | -163 |
| Fc > 4,5 ГГц | -161 |
| опорный уровень -10 дБм | |
| 120 МГц < Fc < 500 МГц | -140 |
| 500 МГц < Fc < 3,4 ГГц | -150 |
| 3,4 ГГц < Fc < 4,5 ГГц | -148 |
| Fc > 4,5 ГГц | -149 |
| Пределы допускаемой относительной погрешности измерения мощности на частотах Fc |
| в рабочем диапазоне температур, дБ ’ ’ ’ | |
| 10 МГц < Fc < 120 МГц | ±0,75 |
| 120 МГц < Fc < 500 МГц | ±0,80 |
| 500 МГц < Fc < 1,5 ГГц | ±0,70 |
| 1,5 ГГц < Fc < 2,3 ГГц | ±0,75 |
| 2,3 ГГц < Fc < 2,9 ГГц | ±0,65 |
| 2,9 ГГц < Fc < 4,8 ГГц | ±0,75 |
| 4,8 ГГц < Fc < 6 ГГц | ±0,90 |
| Неравномерность амплитудно-частотной характеристики в мгновенной полосе частот Fi |
| при значениях центральной частоты Fc, дБ ’ ’ | |
| 250 МГц < Fc < 410 МГц, Fi = 50 МГц | ±0,90 |
| 410 МГц < Fc < 650 МГц, Fi = 100 МГц | ±0,75 |
| 650 МГц < Fc < 1,5 ГГц, Fi = 200 МГц | ±1,00 |
| 1,5 ГГц < Fc < 2,2 ГГц, Fi = 200 МГц | ±1,30 |
| Fc > 2,2 ГГц, Fi = 200 МГц | ±1,00 |
| 2,2 ГГц < Fc < 2,9 ГГц, Fi = 1 ГГц | : 1.80 '* |
| 2,9 ГГц < Fc < 4,8 ГГц, Fi = 1 ГГц | : 2.00 '* |
| Fc > 4,8 ГГц, Fi = 1 ГГц | : 1.65 '* |
| 1) типовые справочные значения | |
| 2) диапазон опорного уровня ±30 дБм, однополосный сигнал с подавлением несущей и |
| смещением от центральной частоты 3,75 МГц | |
| 3) при внутренней температуре в пределах ±10 °С от температуры во время последней |
| автоподстройки (измеряется размещенным на модуле датчиком) | |
| 4) автоматический выбор предварительного усилителя | |
| 5) диапазон опорного уровня ±30 дБм | |
| 6) при внутренней температуре в пределах ±5 °C от температуры во время последней |
| автоподстройки (измеряется размещенным на модуле датчиком) | |
| 1 | 2 |
| Уровень негармонических помех, связанных с входом, при значениях центральной частоты Fc и отстройке от центральной частоты AFc, дБн, не более 1‘2) |
| 120 МГц < Fc < 410 МГц, AFc < 1 МГц | -64 |
| 120 МГц < Fc < 410 МГц, AFc > 1 МГц | -60 |
| 410 МГц < Fc < 750 МГц, AFc < 1 МГц | -65 |
| 410 МГц < Fc < 750 МГц, AFc > 1 МГц 750 МГц < Fc < 2,2 ГГц, AFc < 1 МГц 750 МГц < Fc < 2,2 ГГц, AFc > 1 МГц 2.2 ГГц 1с 4.5 ГГц. М с 1 МГц............................................................................................................................................................................................... | -66 63............................................................................................. ""-72............................................................................................. 60............................................................................................. |
| 2,2 ГГц < Fc < 4,5 ГГц, AFc > 1 МГц | -68 |
| Fc > 4,5 ГГц, AFc < 1 МГц | -50 |
| Fc > 4,5 ГГц, AFc > 1 МГц | -63 |
| ПАРАМЕТРЫ ГЕНЕРАТОРА СИГНАЛОВ |
| Максимальный нормированный уровень средней выходной мощности гармонического сигнала на частотах Fc в мгновенной полосе частот Fi, дБм 3) |
| Fc < 120 МГц, Fi < 120 МГц | +5 |
| 120 МГц < Fc < 4 ГГц, Fi < 200 МГц | + 18 |
| Fc > 4 ГГц, Fi < 200 МГц | + 15 |
| 2,2 ГГц < Fc < 4 ГГц, 200 МГц < Fi < 1 ГГц | + 18 |
| Fc > 4 ГГц, 200 МГц < Fi < 1 ГГц | + 10 |
| Разрешение установки уровня мощности, дБ | < 0,1 |
| Пределы допускаемой относительной погрешности установки уровня мощности на частотах Fc в рабочем диапазоне температур, дБ 4‘5‘6) |
| 200 МГц < Fc < 500 МГц | ±0,80 |
| 500 МГц < Fc < 2,9 ГГц 2,9 ГГц < Fc < 4,8 ГГц Fc > 4,8 ГГц | ±0,70 ±0,85 ±0,90 |
| Неравномерность амплитудно-частотной характеристики в мгновенной полосе частот Fi при значениях центральной частоты Fc, дБ 5‘6) |
| 250 МГц < Fc < 410 МГц, Fi = 50 МГц | ±0,90 |
| 410 МГц < Fc < 650 МГц, Fi = 100 МГц 650 МГц < Fc < 1,5 ГГц, Fi = 200 МГц .....1.5 ГГц 1с 2.9 1Гц. Fi 200 МГц............................................................................................................................................................................................. | ±1,10 ±2,00 ±1,40 |
| Fc > 2,9 ГГц, Fi = 200 МГц | ±2,20 |
| | ного уровня, без отношения пиковой от несущей частоты мя последней до +15 дБм на |
| 1) типовые справочные значения 2) опорный уровень 0 дБм, уровень сигнала на входе на 6 дБ ниже опор] предварительного усилителя 3) для модулированного сигнала указанные значения ниже на величину мощности к средней мощности 4) однополосный сигнал с подавлением несущей и смещением 3,75 МГц 5) при внутренней температуре в пределах ±10 °C от температуры во вре автоподстройки (измеряется размещенным на модуле датчиком) 6) уровень мощности от -30 до +15 дБм на частотах Fc < 2,2 ГГц, от -5С частотах Fc > 2,2 ГГц |
| 1 | 2 |
| 2,2 ГГц < Fc < 2,9 ГГц, Fi = 1 ГГц | ±2,00 lj |
| 2,9 ГГц < Fc < 4,8 ГГц, Fi = 1 ГГц | : 2.30 '* |
| Fc > 4,8 ГГц, Fi = 1 ГГц | : 3.00 '* |
| Уровень второй гармоники на частотах Fc, дБн, не более L2A> |
| 10 МГц <Fc< 120 МГц | -50 |
| 120 МГц < Fc < 1,4 ГГц | -34 |
| 1,4 ГГц <Fc< 2,7 ГГц | -30 |
| Fc > 2,7 ГГц | -39 |
| Уровень негармонических помех на частотах Fc при отстройке AF, дБн, не более1,5-) |
| 120 МГц < Fc < 460 МГц, AFc < 1 МГц | -80 |
| 120 МГц < Fc < 460 МГц, AFc > 1 МГц | -60 |
| 460 МГц < Fc < 1,35 ГГц, AFc < 1 МГц | -75 |
| 460 МГц < Fc < 1,35 ГГц, AFc > 1 МГц | -65 |
| 1.35 ГГц < Fc < 2,25 ГГц, AFc < 1 МГц 1.35 ГГц < Fc < 2,25 ГГц, AFc > 1 МГц 2.25 ГГц 1с 4.5 ГГц. AI с 1 МГц......................................................................................................................................................................................... | -70 -63 -63 |
| 2,25 ГГц < Fc < 4,5 ГГц, AFc > 1 МГц | -62 |
| Fc > 4,5 ГГц, AFc < 1 МГц | -56 |
| Fc > 4,5 ГГц, AFc > 1 МГц | -61 |
| Уровень интермодуляционных искажений 3-го порядка на частотах Fc, при уровне сигналов -6 дБн 1 МГц < Fc < 100 МГц | ^Бн, не более -75 |
| 100 МГц < Fc < 2,0 ГГц | -45 |
| 2,0 ГГц < Fc < 2,7 ГГц | -49 |
| 2,7 ГГц < Fc < 4,0 ГГц | -46 |
| 4,0 ГГц < Fc < 5,0 ГГц | -42 |
| Fc > 5,0 ГГц при уровне сигналов -36 дБн 1 МГц < Fc < 100 МГц | -50 -71 |
| 100 МГц < Fc < 1,0 ГГц | -52 |
| 1,0 ГГц <Fc< 2,7 ГГц | -56 |
| 2,7 ГГц < Fc < 5,0 ГГц | -54 |
| Fc > 5,0 ГГц | -53 |
| 1) типовые справочные значения 2) уровень пиковой мощности от -30 до +15 дБм 3) при внутренней температуре в пределах ±5 °С от температуры во время последней автоподстройки (измеряется размещенным на модуле датчиком) 4) уровень мощности +6 дБм 5) уровень мощности 0 дБм 6) двухтональный гармонический сигнал с разностью тональных частот 700 кГц |
| Наименование характеристики | Значение |
| Тип разъемов на лицевой панели | |
| RF IN, RF OUT | SMA(f) |
| CAL IN, CAL OUT, REF IN, REF OUT | MMPX(f) |
| DIGITAL I/O | DIGITAL I/O Nano-Pitch 42 pin |
| Потребляемая мощность от шасси PXI Express, Вт, не более | 68 |
| Габаритные размеры, мм |
| высота | 129 |
| глубина | 211 |
| ширина | 41 |
| Масса, г, не более | 794 |
| Рабочие условия применения |
| температура окружающего воздуха, °С | от 0 до 45 |
| относительная влажность воздуха, % | от 10 до 90 (без конденсата) |
| Электромагнитная совместимость | по ГОСТ Р МЭК 61326-1-2014 |
Знак утверждения типа
наносится на лицевую панель корпуса модулей в виде наклейки и на титульный лист руководства по эксплуатации типографским способом.
Комплектность
представлена в таблице 4.
Таблица 4 - Комплектность модулей
| Наименование и обозначение | Кол-во |
| Анализатор-генератор высокочастотных сигналов модульный NI PXIe-5840 | 1 шт. |
| Отвертка p/n 772006-01 | 1 шт. |
| Ключ под разъем SMA(m) p/n 780895-01 | 1 шт. |
| Программное обеспечение (на компакт-диске) | 1 шт. |
| Руководство по эксплуатации 376560B-01R (на компакт-диске) | 1 шт. |
| Методика поверки №5840/МП-2018 | 1 шт. |
| Принадлежности | по заказу |
Поверка
осуществляется по документу №5840/МП-2018 «ГСИ. Анализаторы-генераторы высокочастотных сигналов модульные NI PXIe-5840. Методика поверки», утвержденному ЗАО «АКТИ-Мастер» 10.08.2018 г.
Основные средства поверки:
- стандарт частоты рубидиевый Stanford Research Systems FS725, регистрационный номер 31222-06;
- генератор сигналов Rohde & Schwarz SMB-100A, регистрационный номер 50188-12;
- анализатор спектра Rohde & Schwarz FSV13, регистрационный номер 42593-09;
- преобразователь измерительный Rohde & Schwarz NRP-Z21, регистрационный номер 37008-08;
- ваттметр проходящей СВЧ мощности Rohde & Schwarz NRP-Z28, регистрационный номер 43643-10.
Допускается применение аналогичных средств поверки, обеспечивающих определение метрологических характеристик поверяемых средств измерений с требуемой точностью.
Знак поверки наносится лицевую панель корпуса модулей в виде наклейки (место нанесения показано на рисунке 1) и/или на свидетельство о поверке.
Сведения о методах измерений
приведены в документе «376560B-01R. NI PXIe-5840. Руководство по эксплуатации».
Нормативные документы, устанавливающие требования к анализаторам-генераторам высокочастотных сигналов модульным NI PXIe-5840
ГОСТ 8.129-2013. 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
ГОСТ Р МЭК 61326-1-2014. Оборудование электрическое для измерения, управления и лабораторного применения. Требования электромагнитной совместимости. Часть 1. Общие требования
72685-18: Методика поверки NI5840/МП-2018Скачать1.1 Мб