Назначение
Анализаторы спектра АКИП-4225 (далее - анализаторы) предназначены для измерений спектральных характеристик СВЧ-сигналов.
Описание
Принцип работы анализатора спектра основан на гетеродинном преобразовании входного высокочастотного сигнала в сигнал промежуточной частоты (ПЧ и последующей обработке сигнала с помощью аналогово-цифрового преобразователя с блоком цифровой обработки. Анализаторы работают под управлением встроенного микропроцессора и обеспечивают проведение автоматических измерений амплитудных и частотных параметров спектра сигналов. Спектрограммы могут быть записаны в различных форматах во внутреннюю память, на внешний носитель, а также переданы на компьютер через интерфейс.
Анализаторы в стандартной комплектации обеспечивают анализ спектральных характеристик сигнала и анализ параметров антенно-фидерных устройств (опция для модификаций АКИП-4225/1, АКИП-4225/2, стандартная поставка АКИП-4225/4, АКИП-4225/3 опция недоступна). С помощью дополнительных опций набор измерений можно расширить на анализ ЭМС, анализ сигналов с аналоговой и цифровой модуляцией.
Анализаторы выпускаются в виде следующих модификаций АКИП-4225/1, АКИП-4225/2, АКИП-4225/3, АКИП-4225/4. Модификации отличаются диапазоном рабочих частот.
Конструктивно анализаторы выполнены в виде компактного моноблока, объединяющего в своем составе высокочастотную, низкочастотную части и управляющий микропроцессор. Анализаторы обеспечивают управление всеми режимами работы и параметрами как вручную, так и дистанционно от внешнего компьютера.
Анализаторы имеют возможность установки программных опций, представленных в таблице 1
Таблица 1
| UTS3021B-TG | Программная опция трекинг-генератора для АКИП-4225/1. Диапазон частот от 10 МГц до 2,1 ГГц. |
| UTS3036B-TG | Программная опция трекинг-генератора для АКИП-4225/2. Диапазон частот от 10 МГц до 3,6 ГГц. |
| UTS3000B-AMK | Программная опция расширенного набора измерений. |
| UTS3000B-EMI | Программная опция для ЭМС измерений: квазипиковый детектор и фильтры ЭМС (200 Гц, 9 кГц, 120 кГц, 1 МГц (-6 дБ)). |
| UTS3000B-AMA | Программная опция анализа аналоговых модуляций АМ, ЧМ. |
| UTS3000B-VSA | Программная опция анализа цифровых модуляций ASK, FSK, MSK, PSK, QAM. |
На передней панели анализаторов находится цветной сенсорный жидкокристаллический дисплей, измерительный вход, блок функциональных кнопок и разъемы USB 3.0 для подключения внешних накопителей, выход трекинг генератора (опция для модификаций АКИП-4225/1, АКИП-4225/2, стандартная поставка АКИП-4225/4, АКИП-4225/3 опция недоступна). Управление режимами работы, выбор параметров осуществляется с передней панели специальными кнопками (со стрелками), вращающимся регулятором параметров и цифровой клавиатурой.
На задней панели расположены: разъем сети питания, разъем для дистанционного управления USB 2.0, LAN-разъем, дополнительные функциональные входы/выходы, видео выход (HDMI) для подключения внешнего монитора.
Общий вид анализаторов и место нанесения знака утверждения типа представлены на рисунке 1.
Знак поверки в виде оттиска клейма или наклейки с изображением знака поверки может наноситься на свободном от надписей пространстве на верхней панели прибора. Место нанесения знака поверки представлено на рисунке 2.
Для предотвращения несанкционированного доступа предусмотрена пломбировка одного из винтов крепления корпуса. Место пломбировки представлено на рисунке 2.
Серийный номер, идентифицирующий каждый экземпляр анализаторов, в виде буквенно-цифрового обозначения, состоящего из латинских букв и арабских цифр, наносится на корпус при помощи наклейки, размещаемой на обратной стороне корпуса.
Место нанесения серийного номера представлено на рисунке 2.
А
Без установленного трекинг генератора
С установленным трекинг генератором
Рисунок 1 - Общий вид анализаторов и место нанесения знака утверждения типа (А)
Рисунок 2 - Схема пломбировки от несанкционированного доступа (Б), место нанесения серийного номера (В) и знака поверки (Г)
Программное обеспечение
Анализаторы функционируют под управлением встроенного программного обеспечения (ПО), разработанного изготовителем. Анализаторы обеспечивают управление всеми режимами работы и параметрами. ПО предназначено только для работы с анализаторами и не может быть использовано отдельно от измерительно-вычислительной платформы этих анализаторов.
Метрологические характеристики анализаторов нормированы с учетом влияния встроенного ПО.
Уровень защиты программного обеспечения «средний» от непреднамеренных и преднамеренных изменений в соответствии с Р 50.2.077-2014.
Таблица 2 - Идентификационные данные ПО
| Идентификационные данные (признаки) | Значение |
| Идентификационное наименование ПО | - |
| Номер версии (идентификационный номер ПО) | не ниже V1.01.0001 |
Технические характеристики
Таблица 3 - Метрологические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| 1 | 2 |
| Диапазон рабочих частот, Гц - модификация АКИП-4225/1 - модификация АКИП-4225/2 - модификация АКИП-4225/3, АКИП-4225/4 | от 9-103 до 2,1 • 109 от 9-103 до 3,6-109 от 9-103 до 8,4409 |
| Номинальное значение частоты опорного генератора, МГц | 10 |
| Пределы допускаемой относительной погрешности частоты опорного генератора (5с) | ±140-6 |
| 1 | 2 |
| Пределы относительной температурной нестабильности частоты опорного генератора в диапазоне температур окружающего воздуха от 0 до +20 °С и от +30 до +40 °С (St) | ±Г10-6 |
| Диапазоны установки полосы обзора (Нбзор) | нулевой; от 100 Гц до верхней границы диапазона рабочих частот |
| Максимальное разрешение по частоте в режиме частотомера, k, Гц | 1 |
| Разрешение по частоте в режиме измерения маркером (км), Гц | Бобзор/(^1) |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений частоты встроенным частотомером (f), Гц | ±((50+5t)-f+1) |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерения частоты маркером (Бизм), Гц | ±((6о+60Бизм+ +0,01 • Бобзор+0,Г Бпч+км ) |
| Диапазон установки скорости развертки, с - при нулевой полосе обзора - при полосе обзора более 100 Гц | от 1М0-6 до 4-103 от 1М0-3 до 4-103 |
| Диапазоны установки полос пропускания фильтров ПЧ по уровню -3 дБ, Гц | от 1 до 3 •106 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности полос пропускания фильтров ПЧ по уровню -3 дБ для Бпч, Гц от 1 до 300 Гц включ. св. 300 Гц | ±(0,05Бпч+1) ±0,05Бпч |
| Абсолютная погрешность измерения уровня при изменении полосы пропускания, дБ для полос пропускания 1, 3, 10 и 30 Гц; для полосы пропускания 100 Гц; для остальных полос пропускания. | ±0,35 ±0,25 ±0,2 |
| Коэффициент прямоугольности фильтров ПЧ по уровням -60 дБ и -3 дБ, не более | 4,8 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений уровня мощности на частоте 50 МГц, дБм при выключенном предусилителе и уровне мощности на входе -20 дБм при включенном предусилителе и уровне мощности на входе -40 дБм | ±0,4 ±0,5 |
| Уровень фазовых шумов относительно несущей 1 ГГц, дБн/Гц, не более - при отстройке на 10 кГц - при отстройке на 100 кГц - при отстройке на 1 МГц | -93 -89 -110 |
| Неравномерность амплитудно-частотной характеристики (АЧХ) относительно уровня сигнала на частоте 50 МГц (внутренний аттенюатор 20 дБ), дБ, не более с выключенным/с включенным предусилителем от 9 кГц до 7,5 ГГц включ. св. 7,5 до 8,4 ГГц | ±0,8 ±1,0 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений уровня мощности (центральная частота 50 МГц, пиковый детектор включен, Бпч=Бвф=1 кГц, ослабление входного аттенюатора 20 дБ), дБ - входной уровень до 10 дБ включ. - входной уровень св. 10 дБ | ±0,7 ±0,5 |
| 1 | 2 |
| Средний уровень собственных шумов с выключенным/включенным предусилителем (аттенюатор 0 дБ, Fпч=1 Гц, усреднение св. 50), дБм, не более Для АКИП-4225/1, АКИП-4225/2 от 100 до 500 кГц включ. св. 500 кГц до 1 МГц включ. св. 1 до 10 МГц включ. св. 10 до 200 МГц включ. св. 200 МГц до 1,5 ГГц включ. св. 1,5 до 3,2 ГГц включ. св. 3,2 ГГц Для АКИП-4225/3, АКИП-4225/4 от 100 до 500 кГц включ. св. 500 кГц до 1 МГц включ. св. 1 до 10 МГц включ. св. 10 до 200 МГц включ. св. 200 МГц до 1,5 ГГц включ. св. 1,5 до 3,2 ГГц включ. св. 3,2 до 4,5 ГГц включ. св. 4,5 до 6,2 ГГц включ. св. 6,2 до 7,5 ГГц включ. св. 7,5 до 8,4 ГГц включ. | -108/-127 -120/-142 -127/-154 -142/-162 -143/-161 -140/-159 -140/-155 -108/-127 -114/-132 -124/-143 -144/-162 -143/-162 -142/-160 -139/-157 -134/-153 -138/-155 -139/-154 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений уровня мощности из-за нелинейности логарифмической шкалы (уровень мощности на входе от -50 до 0 дБм, Fпч=1 кГц, пиковый детектор включен, аттенюатор 10 дБ, частота сигнала св. 100 кГц), дБ | ±0,5 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений уровня мощности из-за переключения аттенюатора относительно опорного значения 20 дБ, дБ при значении аттенюатора 0, 5 дБ при значении аттенюатора от 10 до 50 дБ | ±0,7 ±0,5 |
| Относительный уровень гармонических искажений 2-го порядка (диапазон частот св. 50 МГц, уровень мощности на смесителе -20 дБм, ослабление внутреннего аттенюатора 0 дБ, предусилитель выключен), дБм, не менее | 65 |
| Интермодуляционные искажения третьего порядка, выраженные в виде точки пересечения 3-го порядка (TOI) (Lusm) (диапазон частот св. 50 МГц, уровень мощности на смесителе -20 дБм, двутоновый сигнал с разницей частоты 100 кГц, ослабление внутреннего аттенюатора 0 дБ, предусилитель выключен), дБм, не менее | 9 |
| Трекинг генератор (опция) |
| Полоса частот анализа в реальном времени Fанализ, Гц юдификация АКИП-4225/1 юдификация АКИП-4225/2 юдификация АКИП-4225/4 | от 1-107 до 2,1-109 от 1-107 до 3,6-109 от 1-107 до 8,4-109 |
| Диапазон выходного уровня, дБм | от -40 до 0 |
| 1 | 2 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности установки уровня мощности, при несущей частоте 50 МГц, дБ | ±2 |
| Неравномерность АЧХ, дБ | ±3 |
| Анализ аналоговых модулированных сигналов (опция) |
| Диапазон частот несущей, Гц - модификация АКИП-4225/1 - модификация АКИП-4225/2 - модификация АКИП-4225/3, АКИП-4225/4 | от 2-106 до 2,1-109 от 2-106 до 3,6-109 от 2-106 до 8,4-109 |
| Диапазон мощности несущей, дБм | от -30 до +20 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности установки мощности, дБ | ±2 |
| АМ модуляция: - частота модуляции, Гц - погрешность измерения частоты абсолютная, при частоте менее 1 кГц, Гц относительная, при частоте св. 1 кГц, %, не более - глубина модуляции, % - абсолютная погрешность измерения глубины модуляции, % | от 20^до 1-105 1 0,1 от 5 до 95 ±4 |
| ЧМ модуляция: - частота модуляции, Гц - погрешность измерения частоты: абсолютная, при частоте менее 1 кГц, Гц относительная, при частоте св. 1 кГц, %, не более - девиация частоты, Гц - относительная погрешность измерения девиация частоты, % | от 20^до 2Ч05 1 0,1 от Г103^до 4-105 ±4 |
| Анализ цифровых модулированных сигналов (опция) |
| Диапазон частот несущей, Гц - модификация АКИП-4225/1 - модификация АКИП-4225/2 модификация АКИП-4225/3, АКИП-4225/4 | от 2-106 до 2,1-109 от 2-106 до 3,6-109 от 2-106 до 8,4-109 |
| Виды модуляций | ASK: 2ASK; FSK: 2,4,8,16 уровень; MSK: GMSK; PSK: BPSK,QPSK,OQPSK,8PSK DPSK: DBPSK, DQPSK, D8PSK, -DQPSK, -D8PSK; QAM: 16, 32, 64, 128, 256 |
| Примечания: N - число точек развертки; дБн - уровень мощности в дБ относительно уровня несущей частоты; дБм - уровень мощности в дБ относительно 1 мВт; Fвф - полоса пропускания видеофильтра, Гц; Fпч- полоса пропускания фильтра ПЧ, Гц; ТО1=(2Ъсмес-Гизм)/2, где Lсмес - уровень входного сигнала на смесителе, дБм. |
Таблица 4 - Технические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| Номинальное значение сопротивлений входа анализатора и выхода следящего генератора, Ом | 50 |
| Типы разъемов анализатора | N-тип «розетка» |
| Напряжение питающей сети, В для номинального значения частоты сети: - 50 или 60 Гц - 400 Гц | от 100 до 240 от 100 до 120 |
| Масса, кг, не более | 4,55 |
| Габаритные размеры (ширинахвысотахглубина), мм, не более | 378x218x120 |
| Рабочие условия применения - температура окружающего воздуха, °С - относительная влажность воздуха, %, не более | от 0 до +40 90 |
Таблица 5 - Показатели надежности
| Наименование характеристики | Значение |
| Средний срок службы, лет, не более | 5 |
| Средняя наработка на отказ, ч, не более | 10000 |
Знак утверждения типа
наносится на переднюю панель анализаторов в виде наклейки и типографским способом на титульный лист руководства по эксплуатации.
Комплектность
Таблица 6 - Комплектность
| Наименование | Обозначение | Количество, шт. |
| Анализатор | АКИП-42251) | 1 |
| Сетевой шнур питания | - | 1 |
| Руководство по эксплуатации (CD-диск) | - | 1 |
| Примечания 1) - модификация по заказу |
Сведения о методах измерений
приведены в п. «Работа с анализатором» руководства по эксплуатации.
Нормативные документы
Приказ Росстандарта от 30.12.2019 г. № 3461 «Об утверждении государственной поверочной схемы для средств измерений мощности электромагнитных колебаний в диапазоне частот от 9 кГц до 37,5 ГГц»;
Приказ Росстандарта от 26.09.2022 г. № 2360 «Об утверждении государственной поверочной схемы для средств измерений времени и частоты»;
Стандарт предприятия «Анализаторы спектра АКИП-4225».
