Назначение
Анализаторы спектра портативные R&S FSH3 (далее - анализаторы) предназначены для: измерений и визуального наблюдения параметров спектра различных источников сигнала; измерений параметров согласования (S-параметров) 4-х или 2-х полюсных устройств в диапазоне частот от 100 кГц до 3 ГГц (опции FSH-K2; FSH-Z2);
измерений мощности электромагнитных колебаний (с помощью измерительных преобразователей мощности FSH-Z1; FSH-Z14; FSH-Z18; FSH-Z44);
приёма и селективного измерения уровня входного сигнала, а также для звуковой демодуляции сигналов с частотной и амплитудной модуляцией (опция FSH-K3);
измерения расстояния до неоднородности (неисправности) в коаксиальной линии передачи (опции FSH-B1; FSH-Z2).
Анализаторы применяются для настройки, регулировки и испытаний различных радиотехнических устройств.
Описание
Принцип действия анализатора основан на методе последовательного анализа сигнала. Анализатор представляет собой автоматически или вручную перестраиваемый супергетеродинный приемнике индикацией выходных сигналов.
Анализатор обеспечивает:
измерение параметров спектра непрерывных колебаний сложной формы;
измерение параметров модулированных колебаний;
измерение параметров паразитных и побочных колебаний;
измерение полосы излучения и внеполосных излучений; исследование спектров повторяющихся радиоимпульсов;
измерение интермодуляционных искажений третьего порядка четырехполюсников;
управление всеми режимами работы и параметрами прибора как вручную, так и дистанционно от внешнего компьютера;
выход на печатающее устройство через интерфейс USB, автоматическое тестирование и самодиагностирование.
Для измерений параметров согласования (S-параметров) 4-х или 2-х полюсных устройств в диапазоне частот от 10 МГц до 3 ГГц анализатор оснащен программной опцией FSH-K.2 (программное обеспечение для векторных измерений коэффициента передачи и отражения) и КСВН мостом FSH-Z2 (аппаратная опция). Для калибровки анализатора при этом используются калибровочные меры (мера "короткое замыкание", мера "холостой ход" и согласованная нагрузка), входящие в комплект КСВН моста.
Принцип действия анализатора совместно с КСВН мостом FSH-Z2 основан на возможности раздельного измерения параметров падающей и отраженной волны сигнала. В своём составе анализатор содержит генератор качающейся частоты (ГКЧ), одноканальный приёмник. ГКЧ формирует высокостабильный по амплитуде сигнал в полосе частот от 10 МГц до 3,0 ГГц. Приёмный тракт анализатора обеспечивает высокую избирательность и высокий динамический диапазон при измерении падающей и отражённой волн. Результат измерений может отображаться как в декартовых координатах, так и на диаграмме Вольперта-Смита.
Для измерения расстояния до неоднородности используется программная опция FSH-B1. Принцип измерения этой характеристики основан на использовании временной селекции отраженного от неоднородности радиосигнала.
Анализаторы допускают подключение КСВН моста FSH-Z3 для работы в ограниченной полосе частот от 10 МГц до 3,0 ГГц.
Для измерений мощности электромагнитных колебаний анализатор комплектуется измерительными преобразователями мощности FSH-Z1; FSH-Z14; FSH-Z18; FSH-Z44, которые позволяют проводить измерения мощности электромагнитных колебаний в диапазоне частот от 10 МГц до 18 ГГц. Принцип действия измерительных преобразователей мощности основан на усилении напряжения сигнала эквивалентного потоку мощности в обоих направлениях (от источника к нагрузке (падающая мощность) и от нагрузки к источнику (отраженная мощность)) для направленных измерительных преобразователей мощности FSH-Z14; FSH-Z44 и в одном направлении (в нагрузку) для измерительных преобразователей поглощаемой мощности FSH-Z1 и FSH-Z18. Выделенное напряжение преобразовывается в цифровую форму для выдачи на цифровое табло (индикатор), в линейном и (или) логарифмическом масштабах.
Для измерений среднего, среднего квадратического, пикового и квазипикового значений напряжения входного сигнала, а также для звуковой демодуляции сигналов с частотной и амплитудной модуляцией анализатор оснащён опцией измерительного приемника FSH-K.3. Принцип действия анализатора в этом случае основан на селективном измерении амплитуды сигналов в диапазоне частот от 100 кГц до 3 ГГц путем последовательной перестройки полосовых фильтров в пределах выбранного частотного диапазона.
Конструктивно анализатор выполнен в виде переносного моноблока.
Технические характеристики
Диапазон рабочих частот, МГц...................................................................от 0,1 до 3000.
Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений частоты, Гц..................± (f • 10'6),
где f- значение измеряемой частоты.
Пределы допускаемой погрешности измерений мощности входного синусоидального сигнала, дБ
Номинальные значения полос пропускания на уровне минус 3 дБ, Гц..............от 1103 до 1-106.
Пределы допускаемой погрешности номинальных значений полос пропускания, %:
для значений полос до 300 кГц
для значения полосы 1 МГц...........................................................................................±
Средний уровень собственных шумов в полосе пропускания 1 кГц, в полосе частот от 10 МГц до 3 ГГц, дБ/мВт, не более..............................................................минус
Значение максимальной выходной мощности сигнала генератора качающейся частоты, для диапазона частот от 100 кГц до 3 ГГц, дБ/мВт.................................................от минус 20 до 0.
Волновое сопротивление высокочастотного выхода, Ом
Тип коаксиальных соединителей................................................N по ГОСТ РВ 51914-2002.
Значение КСВН высокочастотного входа, не более
Динамический диапазон по уровню интермодуляционных искажений третьего порядка при одинаковом уровне двух входных синусоидальных сигналов минус 20 дБ (мВт) и расстройкой между ними 2 МГц и менее, дБ, не менее................................................................................60.
Динамический диапазон по уровню интермодуляционных искажений третьего порядка при одинаковом уровне двух входных синусоидальных сигналов минус 20 дБ (мВт) и расстройкой между ними более 2 МГц, дБ, не менее..................................................................................66.
Габаритные размеры (длина х ширина х высота), мм, не более.......................... 170 х 120 х 270.
Масса, кг, не более..................................................................................................2,5.
Рабочие условия эксплуатации:
температура окружающей среды, °C...................................................................от 0 до 50;
относительная влажность воздуха при температуре 40 °C, %...................................................до 95;
атмосферное давление, кПа..........................................................................от 84 до 107.
Напряжение питания от сети переменного тока частотой (50 ± 1) Гц, В.........................220 ± 22.
Потребляемая мощность, В-A, не более
Опция FSH-Z2 (КСВН мост)
Тип коаксиальных соединителей................................................N по ГОСТ РВ 51914-2002.
Диапазон рабочих частот, МГц.....................................................................от 10 до 3000.
КСВН измерительного входа, не более
Пределы допускаемой относительной погрешности измерений КСВН, %
Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений фазы коэффициента отражения, °
Опция FSH-B1 (измерение расстояния до неоднородности)
Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений расстояния до неоднородности, м........................................................................................± D/1023,
где D - длина измеряемого кабеля.
Опция FSH-Z1; FSH-ZI8; FSH-Z14; FSH-Z44 (измерительные преобразователи мощности)
Диапазон рабочих частот преобразователя, ГГц FSH-Z1 ..................................................................................................от 1-Ю'2 до 8;
FSH-Z18..............................................................................................от 1Т0'2до 18;
FSH-Z14.................................................................................................от 2,5-10'2 до 1.
FSH-Z44....................................................................................................от 2-10'1 до 4.
Динамический диапазон преобразователя, Вт
FSH-Z1 ...........................................................................................от 2ТО'10 до 2-101;
FSH-Z18.........................................................................................от 2-10'10 до 2-10'1;
FSH-Z14, FSH-Z44...............................................................................от З Ю'2 до 300.
КСВН входа в диапазоне частот, не более:
FSH-Z1: от 10 до 30 МГц
от 30 МГц до 2,4 ГГц
от 2,4 до 8,0 ГГц
FSH-Z18:
от 10 до 30 МГц
от 30 МГц до 2,4 ГГц
от 2,4 до 8 ГГц
от 8 до 18 ГГц
FSH-Z14 (при нагрузке 50 Ом), не более
FSH-Z44 (при нагрузке 50 Ом): от 200 МГц до 3,0 ГГц
от 3 до 4,0 ГГц
Пределы допускаемой абсолютной погрешности установки нуля измерительных преобразователей, мВт, не более:
FSH-Z1, FSH-Z18.........................................................................................± 1.5-10'7;
FSH-Z14, FSH-Z44
Пределы допускаемой относительной погрешности измерений мощности, %
Тип коаксиальных соединителей................................................N по ГОСТ РВ 51914-2002.
Опция (программная) FSH-K3
Диапазон рабочих частот, МГц..........................................................
Пределы допускаемой погрешности измерений уровня входного сигнала, дБ
Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений частоты, Гц.....
от 0,1 до 3000.
.............±1,5.
.......±(f- 10'6),
где f (Гц) - частота входного сигнала.
Ширина полосы пропускания по уровню минус 6 дБ относительно максимального значения АЧХ
фильтра, кГц
0,2; 9; 120, 1000.
Минимальное значение уровня измеряемого синусоидального сигнала (в полосе пропускания 200
Гц), дБ (мкВ), не более..................................................................
Динамический диапазон измерений уровня входного сигнала, дБ, не менее
... 5.
120.
Знак утверждения типа
Знак утверждения типа наносится на лицевую панель анализатора в виде наклейки и на титульный лист эксплуатационной документации типографским способом.
Комплектность
В комплект поставки входят: анализатор спектра, КСВН мост FSH-Z2 с набором мер (меры "короткое замыкание", меры "холостой ход" и согласованной нагрузкой), измерительные преобразователи мощности FSH-Z1; FSH—Z18; FSH—Z14; FSH-Z44, кабель к опции FSH-B1, комплект соединительных кабелей, комплект технической документации фирмы-изготовителя, программное обеспечение, методика поверки.
Поверка
Поверка анализатора проводится в соответствии с документом «Анализаторы спектра портативные R&S FSH3. Методика поверки», утверждённым начальником ГЦИ СИ "Воентест" 32 ГНИИИ МО РФ в 2007 г. и входящим в комплект поставки.
Средства поверки: комплект для измерения соединителей коаксиальных КИСК-7 (абсолютная погрешность измерений не более ± 0,02 мм); частотомер электронно-счётный 43-66 (относительная погрешность измерений частоты не более ± 510'7); генератор сигналов R&S SM-300 (относительная погрешность установки частоты не более ± 3-10'6); микровольтметр ВЗ-59 (погрешность измерений + (0,4 - 1,5) %); ваттметр поглощаемой мощности М3- 93 (основная погрешность измерений мощности ± (4 - 6) %); измеритель КСВН панорамный Р2-83 (основная погрешность измерений КСВН не более ± 5,0 %); измеритель комплексных коэффициентов передачи Р4-11 (основная погрешность измерений КСВН не более ± 5,0 %); набор мер КСВН и полного сопротивления 1-го разряда ЭК9-140 (относительная погрешность измерений: КСВН: 1 % для КСВН < 1,4; 1,5 % для КСВН = 2,0; 2 % для КСВН 3,0; фазы КО: 1° для КСВН > 2,0; 1,5° для КСВН = 1,4; 2° для КСВН = 1,2); установка для измерений ослабления и фазового сдвига образцовая ДК1-16 (погрешность измерений ослабления не более ± 0,1 дБ); генератор сигналов высокочастотный Г4-176А (диапазон частот от 100 кГц до 1280 МГц, погрешность установки частоты не более + 1,5-10'5 Гц); генератор сигналов высокочастотный Г4-78 (диапазон частот от 1,16 ГГц до 1,78 ГГц, погрешность установки частоты не более + 0,5 % генератор сигналов высокочастотный Г4-79 диапазон частот от 1,78 ГГц до 2,56 ГГц, погрешность установки частоты не более +0,5%); генератор сигналов высокочастотный Г4-80 (диапазон частот от 2,56 ГГц до 4,0 ГГц, погрешность установки частоты не более + 0,5%); ваттметр поглощаемой мощности МКЗ-69 (диапазон рабочих частот от 0,001 МГц до 3 ГГц, основная погрешность измерений мощности не бо-
Л Рк 'Я
лее ± 5 + 0,1х--1 % в диапазоне измеряемых мощностей от 10 до 100 Вт); генератор сигналов высокочастотный РГ4-17-01 (диапазон частот от 0,1 МГц до 640 МГц, погрешность установки частоты не более ± 0,5 %); генератор сигналов высокочастотный Г4-159 (диапазон частот от 300 МГц до 700 МГц, погрешность установки частоты не более ± 1,5 %); генератор сигналов
Рх
