Назначение
Анализаторы спектра R&S FSW8, R&S FSW13, R&S FSW26 (далее - анализаторы) предназначены для измерений амплитудно-частотных характеристик и параметров случайных и периодических сигналов, стационарных шумов, измерений параметров аналоговой и цифровой модуляций, анализа импульсных сигналов, измерений фазовых шумов, измерений параметров сигналов различных стандартов связи, измерений коэффициента шума совместно с генератором шума.
Описание
Принцип действия анализаторов основан гетеродинном переносе исследуемого сигнала на промежуточную частоту (ПЧ) и последующей его обработке с помощью аналоговоцифрового преобразователя (АЦП) с блоком цифровой обработки. В низкочастотной области предусмотрена непосредственная подача сигнала с частотой до 30 МГц на АЦП в обход смесителя. В диапазоне частот до 1 ГГц в анализаторе предусмотрен отдельный смеситель, а также набор фиксированных фильтров до 8 ГГц в основном тракте. Свыше 8 ГГц для подавления зеркальных каналов приема используется отключаемый перестраиваемый ЖИГ-фильтр. Гетеродин анализатора также работает на основе ЖИГ-резонатора, замкнутого через петлю фазовой автоподстройки частоты на опорный генератор 10 МГц.
Конструктивно анализаторы выполнены в виде настольного моноблока, объединяющего в своем составе высокочастотную, низкочастотную части и управляющий компьютер.
Анализатор работает под управлением встроенного компьютера с операционной системой Windows 7 и специализированного программного обеспечения. Анализаторы 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, GPIB, LAN. Дополнительно с помощью программных опций могут проводится в автоматическом режиме следующие измерения:
- параметров аналоговой (АМ, ЧМ, ФМ) и цифровой модуляций ((n)QAM, (n)PSK);
- параметров импульсных сигналов;
- фазовых шумов;
- коэффициента шума и усиления четырехполюсников (с внешним генератором шума);
- параметров сигналов различных цифровых стандартов беспроводной связи (GSM, WCDMA, LTE и др.).
Модели анализаторов R&S FSW8, R&S FSW13, R&S FSW26 отличаются верхним пределом диапазона частот:
- R&S FSW8 - до 8 ГГц;
- R&S FSW13 - до 13,6 ГГц;
- R&S FSW26 - до 26,5 ГГц.
Анализаторы имеют следующие опции:
- FSW-B4 - опорный генератор повышенной точности;
- FSW-B8 - фильтры полос пропускания свыше 10 МГц;
- FSW-B13 - дополнительный фильтр высокой частоты;
- FSW-B24 - встроенный предусилитель;
- FSW-B25 - электронный аттенюатор;
- FSW-B28/B40/B80 - полосы анализа 28 МГц, 40 МГц или 80 МГц;
- FSW-K6 - измерения параметров радиоимпульсных сигналов;
- FSW-K7 - измерения параметров аналоговой модуляции;
- FSW-K30 - измерения параметров коэффициента шума и усиления;
- FSW-K40 - измерения фазового шума;
- FSW-K70 - измерения параметров цифровой модуляции.
Внешний вид анализатора и место нанесения наклейки со знаком утверждения типа приведен на рисунке 1. Схема пломбировки анализатора от несанкционированного доступа приведена на рисунке 2.
Рисунок 1
Места пломбировки
Место нанесения наклейки со знаком утверждения типа
ППЦ-] 000^1
Рисунок 2
Программное обеспечение
Для управления режимами работы анализаторов и обработки измерительных сигналов применяется встроенное программное обеспечение (далее - ПО) «FSW Firmware», обеспечивающее формирование заданий на проведение измерений, управление работой анализаторов в процессе проведения измерений, отображение хода измерений. ПО предназначено только для работы с анализаторами и не может быть использовано отдельно от измерительновычислительной платформы этих анализаторов.
Идентификационные данные (признаки) метрологически значимой части ПО указаны в таблице 1.
Таблица 1
| Наименование ПО | Идентификационное наименование ПО | Номер версии (идентификационный номер) ПО | Цифровой идентификатор ПО (контрольная сумма исполняемого кода) | Алгоритм вычисления идентификатора ПО |
| FSW Firmware | FSW Firmware | Версия 1.21 | 6088F0B3 | CRC32 |
Метрологически значимая часть ПО анализаторов и измеренные данные не требуют специальных средств защиты. Защита ПО от непреднамеренных и преднамеренных изменений соответствует уровню «А» по МИ 3286-2010.
Технические характеристики
Метрологические и технические характеристики приведены в таблице 2.
Таблица 2
| Наименование параметра или характеристики | Значение характеристики |
| Диапазон рабочих частот, Гц: R&S FSW8 R&S FSW13 R&S FSW26 | от 2 до 8-109 от 2 до 13,6-109 от 2 до 26,5-109 |
| Частота опорного генератора, МГц | 10 |
| Пределы допускаемой основной относительной погрешности воспроизведения частоты опорного генератора Зоп | ± 1-10-7 |
| с опцией термостатированного генератора опорной частоты FSW-B4 | ± 340-8 |
| Пределы допускаемой дополнительной относительной погрешности воспроизведения частоты опорного генератора в рабочем диапазоне температур | ± 1-10-7 |
| с опцией FSW-B4 | ± V10-9 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений частоты (FU3M) в режиме частотомера (при отношении сигнал/шум не менее 25 дБ) * разрешение по частоте R = 0,001 Гц | ±(Зоп•Fизм+R*) |
| Полоса обзора, Гц | 0; от 10 до полного диапазона частот |
| Пределы допускаемой относительной погрешности установки полосы обзора, % | ± 0,1 |
| Диапазон перестройки фильтров полосы пропускания ПЧ | от 1 Гц до 10 МГц (с шагом 1/2/3/5) |
| 20 МГц, 50 МГц, 80 МГц дополнительно с опцией FSW-B8 и нулевой полосе обзора |
| Пределы допускаемой относительной погрешности установки ширины полосы пропускания ПЧ по уровню минус 3 дБ, % | ± 3 |
| Уровень фазовых шумов на несущей частоте 640 МГц, при отстройке от несущей, дБн/Гц, не более: 100 Гц 1 кГц 10 кГц 100 кГц 1 МГц | минус 100 минус 125 минус 134 минус 136 минус 145 |
| Коэффициент прямоугольности фильтров полосы пропускания (по уровням минус 60 дБ и минус 3 дБ), не более | 5:1 |
| Наименование параметра или характеристики | Значение характеристики |
| Диапазон перестройки полос видеофильтра | от 1 Гц до 10 МГц (с шагом 1/2/3/5) |
| 20 МГц, 28 МГц, 40 МГц, 80 МГц дополнительно с опцией FSW-B8 |
| Полоса анализа сигнала (при выключенном ЖИГ-фильтре) | 10 МГц |
| 28 МГц с опцией FSW-B28 |
| 40 МГц с опцией FSW-B40 |
| 80 МГц с опцией FSW-B80 |
| 160 МГц с опцией FSW-B160 |
| Средний уровень собственных шумов, приведённый к полосе пропускания 1 Гц, дБ относительно 1 мВт (дБм), не более: 2 Гц < f < 100 Гц 100 Гц < f < 1 кГц 1 кГц < f < 9 кГц с включённым ЖИГ-фильтром 9 кГц < f < 1 МГц 1 МГц < f < 1 ГГц 1 ГГц < f < 3 ГГц 1 ГГц < f < 3 ГГц 3 ГГц < f < 8 ГГц 8 ГГц < f < 13,6 ГГц 13,6 ГГц < f < 18 ГГц 18 ГГц < f < 25 ГГц 25 ГГц < f < 26,5 ГГц с отключённым ЖИГ-фильтром 8 ГГц < f < 13,6 ГГц 13,6 ГГц < f < 25 ГГц 25 ГГц < f < 26,5 ГГц с включенным ЖИГ-фильтром и отключённым предусилителем 9 кГц < f < 1 МГц 1 МГц < f < 1 ГГц 1 ГГц < f < 3 ГГц 1 ГГц < f < 3 ГГц 3 ГГц < f < 8 ГГц 8 ГГц < f < 13,6 ГГц 13,6 ГГц < f < 18 ГГц 18 ГГц < f < 25 ГГц 25 ГГц < f < 26,5 ГГц с отключённым ЖИГ-фильтром и предусилителем 8 ГГц < f < 13,6 ГГц 13,6 ГГц < f < 25 ГГц 25 ГГц < f < 26,5 ГГц с включенным ЖИГ-фильтром и установленном усилении 30 дБ 10 МГц < f < 50 МГц 50 МГц < f < 150 МГц 150 МГц < f < 8 ГГц 8 ГГц < f < 13,6 ГГц 13,6 ГГц < f < 22 ГГц 22 ГГц < f < 26,5 ГГц | минус 110 минус 120 минус 135 минус 145 минус 149 минус 151 минус 154 минус 151 минус 150 минус 149 минус 147 минус 143 минус 150 минус 149 минус 147 минус 145 минус 149 минус 151 минус 154 минус 151 минус 149 минус 148 минус 145 минус 141 минус 149 минус 148 минус 145 минус154 минус 163 минус 166 минус 164 минус 162 минус 157 |
| Наименование параметра или характеристики | Значение характеристики |
| Улучшение собственных шумов с помощью математической коррекции, дБ | до 13 |
| Диапазон измеряемых уровней, дБм | от (средний уровень собственных шумов + 3 дБ) до 30 |
| Пределы допускаемой погрешности измерений уровня сигнала минус 10 дБм на частоте 64 МГц (опорный уровень минус 10 дБм, ослабление входного аттенюатора 10 дБ, RBW=10 кГц), дБ: без или с выключённой опцией FSW-B25 с включённой опцией FSW-B25 | ± 0,2 ± 0,4 |
| Неравномерность амплитудно-частотной характеристики относительно частоты 64 МГц, дБ, не более с включённым ЖИГ-фильтром ослабление 10 дБ, 20 дБ, 30 дБ и 40 дБ, предусилитель и электронный аттенюатор отключён 2 Гц < f < 9 кГц 9 кГц < f < 10 МГц 10 МГц< f < 3,6 ГГц 3, 6 ГГц < f < 8 ГГц 8 ГГц < f< 22 ГГц 22 ГГц < f < 26,5 ГГц любое ослабление и электронный аттенюатор включён 2 Гц < f < 9 кГц 9 кГц < f < 3,6 ГГц 3,6 ГГц < f < 8 ГГц 8 ГГц < f< 22 ГГц 22 ГГц < f < 26,5 ГГц ослабление < 20 дБ и предусилитель включён 10 МГц< f < 3,6 ГГц 3,6 ГГц < f < 8 ГГц 8 ГГц < f< 22 ГГц 22 ГГц < f < 26,5 ГГц с выключенным ЖИГ-фильтром ослабление 10 дБ, 20 дБ, 30 дБ и 40 дБ, предусилитель и электронный аттенюатор отключён 8 ГГц < f< 22 ГГц 22 ГГц < f < 26,5 ГГц любое ослабление и электронный аттенюатор включён 8 ГГц < f< 22 ГГц 22 ГГц < f < 26,5 ГГц ослабление < 20 дБ и предусилитель включён 8 ГГц < f< 22 ГГц 22 ГГц < f < 26,5 ГГц | 1 0,45 0,3 0,5 1,5 2 1 0,6 0,8 2 2,5 0,6 0,8 2 2,5 1,5 2 2 2,5 2 2,5 |
| Наименование параметра или характеристики | Значение характеристики |
| Диапазон и шаг перестройки входного аттенюатора, дБ | от 0 до 79 через 1 дБ |
| дополнительно от 0 до 30 с шагом 1 дБ для опции FSW-B25 |
| Пределы допускаемой погрешности измерений уровня из-за переключения ослабления входного аттенюатора на частоте 64 МГц относительно ослабления 10 дБ, дБ | ± 0,2 |
| Пределы допускаемой погрешности измерений уровня из-за переключения полосы пропускания (RBW) относительно RBW=10 кГц, дБ | ± 0,1 |
| Пределы допускаемой погрешности измерений уровня из-за нелинейности шкалы (при отношении сигнал/шум не менее 16 дБ), дБ в диапазоне от 0 до минус 70 дБ в диапазоне от минус 70 дБ до минус 90 | ± 0,1 ± 0,2 |
| Пределы допускаемой погрешности измерений уровня в диапазоне от минус 70 дБ до 0 дБ относительно опорного уровня минус 10 дБм, при отношении сигнал/шум не менее 20 дБ, ВЧ ослаблении 10 дБ, 20 дБ, 30 дБ, 40 дБ, выключенном предусилителе и ЖИГ-фильтре, при уровне доверительной вероятности 95 %, дБ: от 9 кГц до 10 МГц св. 10 МГц до 3,6 ГГц св. 3,6 ГГц до 8 ГГц св. 8 ГГц до 22 ГГц св. 22 ГГц до 26,5 ГГц | ± 0,37 ± 0,27 ± 0,37 ± 1,4 ± 1,7 |
| Уровень помех, обусловленных интермодуляционными искажениями 3-го порядка, при сдвиге по частоте не менее 5*RBW и ВЧ аттенюаторе 0 дБ, дБм, не менее: до 10 МГц св. 10 МГц до 1 ГГц св. 1 до 3 ГГц св. 3 до 8 ГГц св. 8 до 26,5 ГГц | с выключенным предусилителем Lсмес= минус 15 дБм | с включенным предусилителем Lсмес= минус 50 дБм |
| 28 25 20 17 12 | - 10 13 13 15 |
| Уровень помех, обусловленных гармоническими искажениями 2-го порядка (Lk2), выраженный в виде точки пересечения 2-го порядка (SHI), при ВЧ аттенюаторе 0 дБ, дБм, не менее: до 1 до 50 МГц св. 50 до 350 МГц св. 350 до 500 МГц св. 500 МГц до 1,5 ГГц св. 500 МГц до 1,5 ГГц (с опцией FSW-B13) св. 1,5 до 4 ГГц св. 4 до 13,5 ГГц | с выключенным предусилителем Lсмес= минус 15 дБм | с включенным предусилителем Lсмес= минус 50 дБм |
| 50 50 70 47 62 62 65 | - 10 10 10 10 10 10 |
| Наименование параметра или характеристики | Значение характеристики |
| Уровень подавления каналов приёма зеркальных частот и прочих паразитных каналов при включённом ЖИГ-фильтре, дБн (дБ относительно уровня сигнала на частоте несущей), не более | минус 90 |
| Уровень остаточных сигналов комбинационных частот при ослаблении входного аттенюатора 0 дБ, дБм, не более: до 1 МГц св. 1 до 8900 МГц св. 8900 МГц | минус 90 минус 110 минус 100 |
| КСВН входа (аттенюатор СВЧ 10 дБ) в диапазоне частот, не более: до 3 ГГц св. 3 ГГц до 7 ГГц | 1,5 2,0 |
| Измерительный демодулятор FSW-K7 |
| Диапазон измерений пикового значения коэффициента амплитудной модуляции (АМ), % | от 0 до 100 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений коэффициента АМ (Кам) при частоте модулирующего сигнала не более 1 МГц, % | ±(0,2 % + 0,001- Кам) |
| Уровень паразитной внутренней АМ в полосе измерений не более 200, %, не более | 0,03 |
| Уровень внутренних гармонических искажений демодулированных АМ сигналов, %, не более | 0,05 |
| Наибольшая девиация частоты входного сигнала для сигналов с частотной модуляцией (ЧМ) в диапазоне несущих частот, МГц | 5 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений девиации частоты (при полосе анализа от 3,3^(FMod + Fdee) до 10-(FMod + Fdee), где FMod -модулирующая частота, Fdee - девиация частоты), Гц | ±(0,003-(Fмод + Fдев) + 2 Гц) |
| Уровень паразитной внутренней ЧМ в полосе измерений 100 кГц, в диапазоне несущих частот, Гц, не более | 10 |
| Уровень внутренних гармонических искажений демодулированных ЧМ сигналов в полосе измерений до 1,5 МГц, %, не более | 0,1 |
| Общие характеристики |
| Напряжение питания от сети переменного тока частотой (55 ± 5) Гц, В | от 100 до 240 |
| Потребляемая мощность, В •А, не более | 250 |
| Габаритные размеры (даина*ширинахвысота), мм, не более | 504x462x240 |
| Масса без опций, кг, не более FSW8 FSW13, FSW26 | 18,6 20,2 |
| Наименование параметра или характеристики | Значение характеристики |
| Рабочие условия эксплуатации: температура окружающего воздуха, °С относительная влажность воздуха (при температуре 30 °С), %, не более атмосферное давление, кПа | от 5 до 50 от 40 до 90 от 84 до 106,7 |
Знак утверждения типа
Знак утверждения типа наносится на переднюю панель в виде наклейки и на титульный лист эксплуатационной документации типографским способом.
Комплектность
Комплект поставки приведен в таблице 2.
Таблица 2
| Обозначение | Количество |
| Анализатор | 1 шт. |
| Опции к анализатору (по отдельному заказу) | Согласно заказа |
| Руководство по эксплуатации | 1 экз. |
| Методика поверки | 1 экз. |
Поверка
Осуществляется по документу МП 52615-13 «Инструкция. Анализаторы спектра R&S FSW8, R&S FSW13, R&S FSW26. Методика поверки», утвержденному руководителем ГЦИ СИ ФГУП «ВНИИФТРИ» в 2012 г.
Основные средства поверки:
- установка поверочная для средств измерений коэффициента амплитудной модуляции РЭКАМ (рег. № 34595-07), несущие частоты сигналов 0,01; 0,035; 0,1; 0,35; 1; 4 и 25 МГц, диапазон воспроизводимых пиковых значений коэффициента АМ от 0,1 до 100 %, пределы допускаемой абсолютной погрешности воспроизведения пиковых значений коэффициента АМ (Кам) (на несущей частоте 25 МГц) ±(0,15-10-2- Кам + 0,03 %);
- установка поверочная для средств измерений девиации частоты РЭЕДЧ-1 (рег. № 34596-07), пределы воспроизведения и измерения девиации частоты от 0,05 до 1000 кГц для несущей частоты 50 МГц и от 0,05 до 100 кГц для несущей частоты 5 МГц; модулирующие частоты встроенного модулирующего генератора: 0,02; 0,03; 0,055; 0,09; 0,4; 1,0; 6,0; 15,0; 20; 30; 60; 100 и 200 кГц; пределы допускаемой абсолютной погрешности воспроизведения девиации частоты ЧМ сигналов ±(0,002Л/ + 3/ш), где Л/ - значение девиации частоты в Гц, /ш -коэффициент в Гц, зависящий от несущей и модулирующей частот;
- анализатор источников сигналов R&S FSUP8 (рег. № 37175-08), диапазон рабочих частот в режиме измерения фазовых шумов от 10 МГц до 8 ГГц, пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений уровня фазового шума в диапазоне отстроек от несущей от 100 Гц до 10 МГц ±1,0 дБ;
- генератор сигналов R&S SMA100A (рег. № 35616-07), диапазон рабочих частот от 9 кГц до 3 ГГц, пределы допускаемой относительной погрешности установки частоты ±3Ч0-5;
- генератор сигналов СВЧ R&S SMR 27 (рег. № 35617-07), диапазон рабочих частот от 10 МГц до 27 ГГц, пределы допускаемой относительной погрешности установки частоты ±3-10—6;
- анализатор электрических цепей векторный ZVA 40 (рег. № 37174-08), диапазон рабочих частот от 10 до 40000 МГц, диапазон допускаемой относительной погрешности установки частоты источника выходного сигнала ±8-10-6;
- ваттметр СВЧ с блоком измерительным NRP и преобразователями измерительными NRP-Z55, NRP-Z91 (рег. № 32262-06), диапазон рабочих частот NRP от 0 до 40 ГГц, КСВН входа нормирован в диапазоне частот от 0 до 40 ГГц;
- аттенюатор ступенчатый измерительный RSG (рег. № 46235-10), диапазон рабочих частот от 0 до 5,2 ГГц, диапазон ослаблений от 0 до 139 дБ;
- мультиметр В7-61 (рег. № 14539-95), диапазон измеряемых значений напряжения переменного тока частоты от 40 до 1 кГц от 10 до 750 В, диапазон измеряемых значений силы переменного тока частоты от 40 до 1 кГц от 0,2 до 100000 мА.
Сведения о методах измерений
Анализаторы спектра R&S FSW8, R&S FSW13, R&S FSW26. Руководство по эксплуатации.
Нормативные документы
ГОСТ 8.109-97 «ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений коэффициента амплитудной модуляции высокочастотных колебаний».
ГОСТ Р 8.607-2004 «Государственная поверочная схема для средств измерений девиации частоты».
Техническая документация фирмы-изготовителя.
Рекомендации к применению
Выполнение работ по оценке соответствия промышленной продукции и продукции других видов, а также иных объектов установленным законодательством Российской Федерации обязательным требованиям
