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 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 - режим географической метки;
K40 - дистанционное управление;
K42 - режим анализатора цепей;
Программное обеспечение
Для управления режимами работы анализаторов спектра FSH13, FSH20 и обработки измерительных сигналов применяется встроенное программное обеспечение (далее - ПО) «FSH Firmware», обеспечивающее формирование заданий на проведение измерений, управление работой анализаторов в процессе проведения измерений, отображение хода измерений. ПО предназначено только для работы с анализаторами спектра FSH13, FSH20 и не может быть использовано отдельно от измерительно-вычислительной платформы этих анализаторов.
Идентификационные данные метрологически значимой части ПО указаны в таблице 1.
Таблица 1 - Идентификационные данные программного обеспечения (ПО)
| Идентификационные данные (признаки) | Значение |
| Идентификационное наименование ПО | FSH Firmware |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО | 2.40 и выше |
| Цифровой идентификатор ПО | - |
Метрологически значимая часть ПО анализаторов спектра FSH13, FSH20 и измеренные данные не требуют специальных средств защиты. Уровень защиты программного обеспечения «низкий» в соответствии с Р 50.2.077-2014.
Внешний вид анализаторов спектра FSH13, FSH20, обозначение места нанесения знака утверждения типа и знака поверки, схема пломбировки от несанкционированного доступа представлены на рисунке 1.
Место пломбировки
Место нанесения знака утверждения типа
Место нанесения знака поверки
Рисунок 1 - Общий вид средства измерений
Технические характеристики
Таблица 2 - Метрологические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| 1 | 2 |
| Диапазон рабочих частот, Гц: для моделей FSH13 для моделей FSH20 | от 9*103 до 13,6-109 от 9-103 до 20409 |
| Пределы допускаемой относительной погрешности частоты опорного генератора 10 МГц | ±Г10’6 |
| 1 | 2 |
| Режим анализатора спектра |
| Номинальные значения полос пропускания на уровне минус 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 кГц | ±5 |
| в полосе пропускания более 300 кГц | ±10 |
| Значения уровня фазовых шумов в полосе 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, в 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 МГц до 10 МГц включ. | -136 |
| св. 10 МГц до 2 ГГц включ. | -141 |
| св. 2 ГГц до 3,6 ГГц включ. | -138 |
| св. 3,6 ГГц до 5 ГГц включ. | -142 |
| св. 5 ГГц до 6,5 ГГц включ. | -140 |
| св. 6,5 ГГц до 13,6 ГГц включ. | -136 |
| св. 13,6 ГГц до 18 ГГц включ. | -134 |
| св. 18 ГГц до 20 ГГц включ. предусилитель ВКЛ. | -130 |
| от 100 кГц до 1 МГц включ | -133 |
| св. 1 МГц до 10 МГц включ | -155 |
| св. 10 МГц до 1 ГГц включ | -161 |
| св. 1 ГГц до 2 ГГц включ | -159 |
| св. 2 ГГц до 5 ГГц включ | -155 |
| св. 5 ГГц до 6,5 ГГц включ | -151 |
| св. 6,5 ГГц до 8 ГГц включ | -147 |
| св. 8 ГГц до 13,6 ГГц включ | -158 |
| св. 13,6 ГГц до 18 ГГц включ | -155 |
| св. 18 ГГц до 20 ГГц включ | -150 |
| Значения относительного уровня помех, обусловленных интермодуляционными искажениями третьего порядка по входу смесителя при воздействии на вход двух синусоидальных сигналов равных амплитуд с уровнем минус 20 дБ относительно 1 мВт, ослаблении 0 дБ, в диапазоне частот, дБ относительно уровня несущей, не более: до 300 МГц включ. | -54 |
| св. 300 МГц до 3,6 ГГц включ. | -60 |
| св. 3,6 ГГц до 20 ГГц включ. | -46 |
Продолжение таблицы 2
| 1 | 2 |
| Значения относительного уровня помех, обусловленных гармоническими искажениями второго порядка при уровне сигнала на смесителе минус 20 дБ относительно 1 мВт, в диапазоне частот, дБ относительно уровня несущей, не более от 20 МГц до 1,5 ГГц включ. св. 1,5 ГГц до 3 ГГц включ. св. 3 ГГц до 4 ГГц включ. св. 4 ГГц до 10 ГГц включ. | -60 -50 -40 -80 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерения уровня на частоте 100 МГц, дБ | ±0,3 |
| Неравномерность амплитудно-частотной характеристики относительно уровня на частоте 100 МГц в диапазоне частот, дБ, не более: от 9 кГц до 10 МГц включ. св. 10 МГц до 3,6 ГГц включ. св. 3,6 ГГц до 20 ГГц включ. | ±1,5 ±1,0 ±1,5 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерения уровня из-за нелинейности шкалы в диапазоне от 0 до 50 дБ, дБ | ±0,2 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности из-за переключения ослабления входного аттенюатора на частоте 100 МГц, дБ | ±0,3 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности из-за переключения полос пропускания относительно полосы пропускания 10 кГц, дБ | ±0,1 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности установки опорного уровня, дБ | ±0,1 |
| Режим измерения коэффициента отражения (S22) и коэффициента передачи (S12) |
| Диапазон частот, Гц: | от 3-105 до 8М09 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерения коэффициента отражения, дБ, в диапазоне: от 0 до 15 дБ включ. св. 15 до 25 дБ включ. | ±1,5 ±3,0 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерения фазы коэффициента отражения, градусов, в диапазоне: от 0 до 15 дБ включ. св. 15 до 25 дБ включ. | ±3 ±6 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерения коэффициента передачи, дБ, для динамического диапазона: от 0 до 20 дБ включ. от 0 до 50 дБ включ. | ±0,1 ±0,2 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерения 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. св. 1 ГГц до 6 ГГц включ. св. 6 ГГц до 20 ГГц включ. | 1,5 2 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 (длина х ширина х высота), мм, не более: | 194 х 144 х 300 |
| Масса, кг, не более | 3 |
| Рабочие условия эксплуатации: температура окружающего воздуха, оС относительная влажность воздуха при температуре 40 0С, %, не более | от 0 до 50 85 |
Знак утверждения типа
наносится на титульный лист руководства по эксплуатации типографским способом и лицевую панель анализаторов спектра FSH13, FSH20 специальным штампом.
Комплектность
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 | HA-Z201 | 1 шт. |
| Опции к анализатору | | по заказу |
| Руководство по эксплуатации | | 1 экз. |
| Методика поверки | МП РТ 2107-2014 | 1 экз. |
| Упаковочная тара | | 1 шт. |
Поверка
осуществляется по документу МП РТ 2107-2014 «Анализаторы спектра FSH13, FSH20. Методика
поверки», утвержденному ГЦИ СИ ФБУ «Ростест-Москва» 22 мая 2014 г.
Основные средства поверки:
- стандарт частоты рубидиевый GPS-12RG (регистрационный номер 43830-10);
- генератор сигналов СВЧ R&S SMF100A (регистрационный номер 39089-08;
- ваттметр проходящей мощности СВЧ NRP-Z28 (регистрационный номер 43643-10);
- комплект мер комплексных коэффициентов передачи и отражения 05СК200-150 (регистрационный номер 53218-13);
- анализатор электрических цепей векторный ZVA24 (регистрационный номер 37174-08).
Допускается применение аналогичных средств поверки, обеспечивающих определение метрологических характеристик поверяемых средств измерений с требуемой точностью.
Знак поверки наносится на переднюю панель анализаторов спектра FSH13, FSH20 в соответствии с рис. 1 или на свидетельство о поверке.
Сведения о методах измерений
приведены в эксплуатационном документе.
Нормативные документы
ГОСТ 22261-94 «Средства измерений электрических и магнитных величин. Общие технические условия».
Техническая документации фирмы - изготовителя.
