Назначение
Анализаторы спектра FSH13, FSH20 предназначены для визуального наблюдения и измерений частоты и уровня, составляющих спектра периодически повторяющихся сигналов и стационарных шумов в полевых условиях измерений, а также S-параметров коаксиальных многополюсников.
Описание
Принцип действия анализаторов спектра FSH13, FSH20 основан на гетеродинном переносе исследуемого сигнала на промежуточную частоту (ПЧ) и последующей его обработке с помощью аналогово-цифрового преобразователя (АЦП) с блоком цифровой обработки. При измерении S-параметров принцип действия анализатора основан на подаче на тестируемое устройство высокочастотного сигнала, формируемого в приборе синтезатором высокой частоты, и измерении отклика от устройства с помощью приемника, работающего на гетеродинном принципе, и моста для разделения падающей и отраженной мощности. Источником опорной частоты для синтезатора высокой частоты и приемника служит кварцевый генератор частотой 10 МГц. Результаты измерений выводятся на экран анализатора в виде спектрограмм и числовых значений.
В режиме измерения S-параметров в приборе предусмотрена коррекция систематических погрешностей при калибровке.
Конструктивно анализаторы спектра FSH13, FSH20 выполнены в виде портативного моноблока. На передней панели прибора расположены индикатор и клавиатура управления. На торцах анализатора расположены измерительные разъемы N-типа, интерфейсы USB, LAN и для SD-карты, разъем питания, батарейный отсек, гнезда BNC входа опорной частоты и выхода промежуточной частоты. Анализатор поставляется в ударозащищенном корпусе.
Анализаторы спектра FSH13, FSH20 позволяют выполнять измерения частотных и амплитудных параметров спектра сигналов в автоматическом и ручном режимах. Полученные спектрограммы и результаты измерений могут быть записаны в различных форматах во внутреннюю память, на внешний носитель, а также переданы на компьютер через интерфейсы USB, LAN. Опционально возможно дистанционное управление прибором.
Модели анализаторов спектра FSH13, FSH20 отличаются диапазоном частот.
Анализаторы спектра FSH13, FSH20 имеют следующие опции:
K14 - режим спектрограмм;
K15 - анализ интерференционных сигналов;
K16 - географическая привязка измерений к карте;
K40 - дистанционное управление;
K42 - режим анализатора цепей.
Общий вид анализаторов спектра FSH13, FSH20, обозначение модели, диапазона частот, места нанесения знака утверждения типа и схема пломбировки от несанкционированного доступа представлены на рисунке 1.
Модель анализатора спектра
| Место | | Место нанесения |
| пломбировки | | знака утверждения типа |
Рисунок 1 - Общий вид средства измерений
Программное обеспечение
Диапазон частот
Программное обеспечение (ПО) «FSH Firmware» предназначено только для работы с анализаторами спектра FSH13, FSH20 и не может быть использовано отдельно от их измерительно-вычислительной платформы.
Метрологически значимая часть ПО и измеренные данные не требуют специальных средств защиты от преднамеренных и непреднамеренных изменений. Уровень защиты программного обеспечения «низкий» в соответствии с Р 50.2.077-2014.
Идентификационные данные метрологически значимой части ПО анализаторов спектра FSH13, FSH20 приведены в таблице 1.
| Идентификационные данные (признаки) | Значение |
| Идентификационное наименование ПО | FSH Firmware |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО | не ниже 2.40 |
| Цифровой идентификатор ПО | - |
Технические характеристики
Основные метрологические и технические характеристики анализаторов спектра FSH13, FSH20 приведены в таблицах 2 и 3.
Таблица 2 - Метрологические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| 1 | 2 |
| Диапазон рабочих частот, Гц: - для моделей FSH13 | от 9-103 до 13,6109 |
| - для моделей FSH20 | от 9-103 до 20109 |
| Пределы допускаемой относительной погрешности частоты опорного | ±110-6 |
| генератора 10 МГц |
| Режим анализатора спектра |
| Номинальные значения полос пропускания на уровне -3 дБ, кГц | от 0,001 до 3000 (дискретно с шагом 1, 3) |
| Пределы допускаемой относительной погрешности номинальных | |
| значений полос пропускания, % | |
| - в полосе пропускания от 1 Гц до 300 кГ ц включ. | ±5 |
| - в полосе пропускания св. 300 кГц до 3 МГ ц | ±10 |
| Значения уровня фазовых шумов в полосе пропускания 1 Гц | |
| относительно уровня несущей на частоте 500 МГц при отстройке, дБ, не более: | |
| - 30 кГц | -95 |
| - 100 кГц | -100 |
| - 1 МГц | -120 |
| Значения среднего уровня собственных шумов, нормализованные к | |
| полосе пропускания 1 Гц при нагрузке на входе 50 Ом, при полосе пропускания 100 Гц, ослаблении 0 дБ, в диапазоне частот, дБ | |
| относительно 1 мВт, не более: | |
| предусилитель ВЫКЛ. - от 9 кГц до 100 кГц включ. | -96 |
| - св. 100 кГц до 1 МГц включ. | -115 |
| - св. 1 до 10 МГц включ. | -136 |
| - св. 10 МГц до 2 ГГц включ. | -141 |
| - св. 2 до 3,6 ГГц включ. | -138 |
| - св. 3,6 до 5 ГГц включ. | -142 |
| - св. 5 до 6,5 ГГц включ. | -140 |
| - св. 6,5 до 13,6 ГГц включ. | -136 |
| - св. 13,6 до 18 ГГц включ. | -134 |
| - св. 18 до 20 ГГц | -130 |
| 1 | 2 |
| предусилитель ВКЛ. - от 100 кГц до 1 МГц включ | -133 |
| - св. 1 до 10 МГц включ | -155 |
| - св. 10 МГц до 1 ГГц включ | -161 |
| - св. 1 до 2 ГГц включ | -159 |
| - св. 2 до 5 ГГц включ | -155 |
| - св. 5 до 6,5 ГГц включ | -151 |
| - св. 6,5 до 8 ГГц включ | -147 |
| - св. 8 до 13,6 ГГц включ | -158 |
| - св. 13,6 до 18 ГГц включ | -155 |
| св. 18 до 20 ГГц | -150 |
| Значения относительного уровня помех, обусловленных интермодуляционными искажениями третьего порядка по входу смесителя при воздействии на вход двух синусоидальных сигналов равных амплитуд с уровнем -20 дБ относительно 1 мВт, ослаблении 0 дБ, в диапазоне частот, дБ относительно уровня несущей, не более: - от 9 кГц до 300 МГц включ. | -54 |
| - св. 300 МГц до 3,6 ГГц включ. | -60 |
| - св. 3,6 до 20 ГГц | -46 |
| Значения относительного уровня помех, обусловленных гармоническими искажениями второго порядка при уровне сигнала на входе смесителя -20 дБ относительно 1 мВт, в диапазоне частот, дБ относительно уровня несущей, не более - от 20 МГц до 1,5 ГГц включ. | -60 |
| - св. 1,5 до 3 ГГц включ. | -50 |
| - св. 3 до 4 ГГц включ. | -40 |
| - св. 4 до 10 ГГц | -80 |
| Пределы допускаемой погрешности измерений уровня мощности 0 дБ (1 мВт) на частоте 100 МГц, дБ | ±0,3 |
| Неравномерность амплитудно-частотной характеристики относительно уровня мощности на частоте 100 МГц в диапазоне частот, дБ, не более: - от 9 кГц до 10 МГц включ. | ±1,5 |
| - св. 10 МГц до 3,6 ГГц включ. | ±1,0 |
| - св. 3,6 до 20 ГГц | ±1,5 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений уровня | ±0,2 |
| мощности из-за нелинейности шкалы в диапазоне от 0 до 50 дБ, дБ |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности из-за переключения | ±0,3 |
| ослабления входного аттенюатора на частоте 100 МГц, дБ |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности из-за переключения | ±0,1 |
| полос пропускания относительно полосы пропускания 10 кГц, дБ |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности установки опорного | ±0,1 |
| уровня, дБ |
| 1 | 2 |
| Режим измерения коэффициента отражения (S22) и коэффициента передачи (S12) |
| Диапазон частот, Гц | от 3-105 до 8109 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений коэффициента отражения, дБ, в диапазонах - от 0 до 15 дБ включ. | ±1,5 |
| - св. 15 до 25 дБ | ±3,0 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений фазы коэффициента отражения, градусов, в диапазонах - от 0 до 15 дБ включ. | ±3 |
| - св. 15 до 25 дБ | ±6 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений коэффициента передачи, дБ, для динамического диапазона: - от 0 до 20 дБ включ. | ±0,1 |
| - от 0 до 50 дБ | ±0,2 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений фазы коэффициента передачи, градусов | ±3 |
| Тип измерительных разъемов | N, розетка, 50 Ом |
| КСВН измерительных разъемов, на частотах, не более: - от 100 кГц до 1 ГГц включ. | 1,5 |
| - св. 1 до 6 ГГц включ. | 2 |
| - св. 6 до 20 ГГц | 3 |
Таблица 3 - Основные технические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| Напряжение питания, В - переменное с адаптером HA-Z201 частотой 50±0,5 Гц - постоянное (внешнее) - встроенная батарея | 230+23 15±1 7 |
| Потребляемая мощность, В • А, не более | 12 |
| Габаритные размеры (ширинахвысотахглубина), мм, не более | 194x300x144 |
| Масса, кг, не более | 3 |
| Рабочие условия эксплуатации: - температура окружающей среды, °С - относительная влажность воздуха при температуре 40°С, %, не более | от 0 до +50 85 |
Знак утверждения типа
наносится на лицевую панель анализаторов спектра FSH13, FSH20 методом наклейки и на титульный лист руководства по эксплуатации типографским способом.
Таблица 4 - Комплектность средства измерений
| Наименование | Обозначение | Количество |
| Анализатор спектра | FSH13, FSH20 | 1 шт. |
| Батарея питания | - | 1 шт. |
| Кабель USB | - | 1 шт. |
| Кабель LAN | - | 1 шт. |
| Адаптер питания от сети переменного тока | HA-Z201 | 1 шт. |
| Опции к анализатору: - режим спектрограмм - анализ интерференционных сигналов - географическая привязка измерений к карте - дистанционное управление - режим анализатора цепей | FSH-K14 FSH-K15 FSH-K16 FSH-K40 FSH-K42 | по заказу |
| Руководство по эксплуатации | - | 1 экз. |
| Методика поверки | МП РТ 2107-2014 | 1 экз. |
Поверка
осуществляется по документу МП РТ 2107-2014 «Анализаторы спектра FSH13, FSH20. Методика поверки», утвержденному ФБУ «Ростест-Москва» “22” мая 2014 г.
Основные средства поверки:
- стандарт частоты рубидиевый GPS-12RG (регистрационный номер в Федеральном информационном фонде 43830-10);
- генератор сигналов СВЧ R&S SMF100A (регистрационный номер в Федеральном информационном фонде 39089-08);
- ваттметр проходящей мощности СВЧ NRP-Z28, NRP-Z98 (регистрационный номер в Федеральном информационном фонде 43643-10);
- ваттметр поглощаемой мощности СВЧ NRP-Z31 (регистрационный номер в Федеральном информационном фонде 43642-10);
- комплект мер комплексных коэффициентов передачи и отражения 05СК200-150 (регистрационный номер в Федеральном информационном фонде 53218-13);
- векторный анализатор электрических цепей ZVА24 (регистрационный номер в Федеральном информационном фонде 37174-08).
Допускается применение аналогичных средств поверки, обеспечивающих определение метрологических характеристик поверяемых средств измерений с требуемой точностью.
Знак поверки наносится на свидетельство о поверке.
Сведения о методах измерений
приведены в эксплуатационном документе.
Нормативные документы
Техническая документация фирмы “Rohde & Schwarz GmbH & Co. KG”, Германия
57849-20: Описание типа СИСкачать130.9 Кб