Назначение
Анализаторы спектра СК4М-18 предназначены для измерения уровня мощности и частоты входного сигнала, измерений спектральных характеристик сигналов в диапазоне частот от 100 Гц до 18 (20) ГГц в коаксиальных волноводах с диаметрами поперечных сечений 7,0/3,04 мм и 3,5/1,52 мм.
Описание
Область применения анализаторов спектра СК4М-18 - производство и контроль ВЧ и СВЧ устройств и оборудования, исследование, настройка и испытания узлов, используемых в радиоэлектронике, связи, приборостроении, измерительной технике.
Анализаторы спектра СК4М-18 по принципу действия являются анализаторами последовательно-параллельного типа. Принцип работы приборов основан на гетеродинном переносе исследуемого сигнала на промежуточную частоту и последующей его обработке с помощью аналоговоцифрового преобразователя.
Анализатор спектра СК4М-18 имеет двенадцать модификаций. Каждая модификация характеризуется определенным набором конструктивных и функциональных возможностей (опций). Имеются следующие опции: «СК4М-18-11Р», «СК4М-18-13Н», «СК4М-18-РКА»,
«СК4М-18-АПА» и «СК4М-18-МУА» (далее по тексту соответственно «11Р», «13Н», «РКА», «АПА» и «МУА». При упоминании опций «РКА», «АПА» и «МУА» подразумевается, что они установлены и включены). Описание опций приведено в таблице 1.
Таблица 1
| Опция |
Описание |
| «11Р» | На измерительном входе СВЧ установлен соединитель типа N, розетка. Наличие этой опции исключает опцию «13Н». |
| «13Н» | На измерительном входе СВЧ установлен соединитель типа NMD 3,5 мм, вилка. Наличие этой опции исключает опцию «11Р». |
| «РКА» | Встроен отключаемый разделительный конденсатор для защиты входных цепей анализатора спектра СК4М-18 от постоянного тока через соединитель измерительного входа СВЧ. Наличие этой опции исключает опцию «АПА». |
| «АПА» | Встроен отключаемый адаптер питания для подачи электропитания на исследуемое устройство через соединитель измерительного входа СВЧ. Наличие этой опции исключает опцию «РКА». |
| «МУА» | Встроен отключаемый предусилитель для улучшения чувствительности анализатора спектра СК4М-18, имеет встроенный разделительный конденсатор. |
Модификации анализаторов спектра СК4М-18 с указанием соответствующих им наборов опций приведены в таблице 2. Внешний вид анализаторов спектра СК4М-18 приведён на рисунках 1 и 2, на рисунке 3 приведена схема пломбировки от несанкционированного доступа.
Конструктивно анализатор спектра СК4М-18 выполнен в металлическом корпусе. Анализатор спектра СК4М-18 работает под управлением внешнего персонального компьютера (ПК), для связи с персональным компьютером используется интерфейс Ethernet.
| Наименование | Примечание |
| Анализатор спектра СК4М-18/1 | опция «11Р» |
| Анализатор спектра СК4М-18/2 | опции «11Р», «АПА» |
| Анализатор спектра СК4М-18/3 | опции «11Р», «МУА» |
| Анализатор спектра СК4М-18/4 | опции «11Р», «РКА» |
| Анализатор спектра СК4М-18/5 | опции «11Р», «МУА», «АПА», |
| Анализатор спектра СК4М-18/6 | опции «11Р», «МУА», «РКА» |
| Анализатор спектра СК4М-18/7 | опция «13Н» |
| Анализатор спектра СК4М-18/8 | опции «13Н», «АПА» |
| Анализатор спектра СК4М-18/9 | опции «13Н», «МУА» |
| Анализатор спектра СК4М-18/10 | опции «13Н», «РКА» |
| Анализатор спектра СК4М-18/11 | опции «13Н», «МУА», «АПА» |
| Анализатор спектра СК4М-18/12 | опции «13Н», «МУА», «РКА» |
СК4М-18/1, СК4М-18/3, СК4М-18/4, СК4М-18/2, СК4М-18/5
СК4М-18/6
СК4М-18/7, СК4М-18/9, СК4М-18/10, СК4М-18/8, СК4М-18/11
СК4М-18/12
Программное обеспечение
Анализаторы спектра СК4М-18 работают под управлением внешнего персонального компьютера с установленным программным обеспечением (программа управления СК4М ЖНКЮ.02011-00), которое обрабатывает измерительную информацию, выполняет вычисления и обеспечивает отображение результатов измерений. Информационный обмен между анализатором спектра СК4М-18 и персональным компьютером осуществляется по интерфейсу Ethernet.
Программное обеспечение (ПО) реализовано без выделения метрологически значимой
части.
Метрологические характеристики анализаторов спектра СК4М-18 нормированы с учетом влияния программного обеспечения.
Общие сведения о программном обеспечении приведены в таблице 3.
| Уровень защиты (класс риска) | «высокий» по Р 50.2.077-2014 (класс С по WELMEC 7.2) |
| Идентификационное наименование | Graphit СК4М |
| Идентификационный номер версии | 2.3 и выше |
Для работы программного обеспечения необходимо, чтобы персональный компьютер удовлетворял следующим минимальным требованиям:
- процессор Intel® Pentium® 4 или AMD Athlon® 64 (с частотой 2 ГГц или более мощный);
- операционная система Windows® XP (SP 3), Windows® Vista, Windows® 7, 8;
- разрешение экрана 1024x768;
- оперативная память 1 Гб (для 32-разрядной системы) или 2 Гб (для 64-разрядной системы);
- наличие адаптера локальной сети - Ethernet;
- для подключения анализатора к ПК использовать кабель Ethernet типа Патч-корд из комплекта анализатора, либо аналог.
Технические характеристики
Таблица 4
| Наименование параметра или характеристики | Значение характеристики |
| Диапазон рабочих частот для наборов опций: - при наличии опции «11Р» - при наличии опции «13Н» - при активных опциях «РКА», «АПА», «МУА» | от 100 Гц до 18 ГГц от 100 Гц до 20 ГГц от 20 МГц до 18(20) ГГц |
| Пределы допускаемой относительной погрешности частоты внутреннего опорного генератора за год (5ог) | ± 1 • 10-7 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерения частоты (Бимз) в режиме частотомера (при отношении сигнал/шум не менее 25 дБ), Гц | ± ( бог ■ Fизм + 1) |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерения уровня мощности синусоидального сигнала 100 МГц в диапазоне уровней мощности от минус 130 до минус 90 дБм (дБ относительно 1 мВт), дБ | ± 0,6 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерения уровня мощности синусоидального сигнала 100 МГц в диапазоне уровней мощности от минус 90 до 0 дБм, дБ | ± 0,3 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерения уровня мощности синусоидального сигнала 100 МГц в диапазоне уровней мощности от 0 до плюс 30 дБм, дБ | ± 0,6 |
| Пределы допускаемой неравномерности относительной амплитудно-частотной характеристики (АЧХ) относительно опорной частоты 100 МГц, при входном аттенюаторе 10 дБ, дБ: | |
| при уровне мощности входного сигнала 0 дБм | |
| от 10 МГц до 19 МГц включ. | ± 1,0 |
| св. 19 МГц до 3,2 ГГц включ. | ± 0,75 |
| св. 3,2 ГГц до 9 ГГц включ. | ± 1,5 |
| Наименование параметра или характеристики | Значение характеристики |
| св. 9 ГГц до 19,999 ГГц включ. | ± 2,0 |
| при уровне мощности входного сигнала минус 40 дБМ от 20 МГц до 3,2 ГГц включ. св. 3,2 ГГц до 9 ГГц включ. св. 9 ГГц до 19,999 ГГц включ. | |
| ± 1,0 |
| ± 1,75 |
| ± 2,0 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерения уровня мощности входного сигнала минус 30 дБм на частоте 100 МГц, дБ | ± 0,2 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерения уровня мощности входного сигнала из-за нелинейности шкалы на фиксированной частоте 100 МГц, при значении входного сигнала от 0 дБм до минус 90 дБм, дБ | ± 0,1 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерения уровня мощности входного сигнала при переключении фильтра промежуточной частоты (ФПЧ) относительно опорной полосы ФПЧ 3 МГц, дБ | ± 0,1 |
| Пределы допускаемой погрешности измерений уровня мощности входного сигнала из-за переключения ослабления входного аттенюатора на фиксированной частоте 100 МГц, дБ | ± 0,3 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности установки опорного уровня на фиксированной частоте 100 МГц, дБ | ± 0,2 |
| Пределы допускаемой относительной погрешности установки полос фильтра ПЧ по уровню минус 3 дБ, %: | |
| от 1 Гц до 1 кГц | ± 5 |
| от 3 кГц до 300 кГц | ± 10 |
| от 1 МГц до 3 МГц | ± 15 |
| Коэффициент прямоугольности фильтра ПЧ (минус 60 дБ / минус 3 дБ, фильтр ПЧ < 3 МГц), не более | 5 |
| Уровень помех, обусловленный гармоническими искажениями второго порядка, выраженном в виде точки пересечения второго порядка (SHI), при входном аттенюаторе 0 дБ, в частотном диапазоне от 2 ГГц до 9 ГГц, дБм, не менее | предусилитель выключен, уровень на входе минус 10 дБм | предусилитель включен, уровень на входе минус 50 дБм |
| 90 | минус 5 |
| Интермодуляционные искажения третьего порядка при двух тонах разнесением по частоте более 5 кратной ширины полосы фильтра ПЧ, при входном аттенюаторе 0 дБ в диапазоне частот от 20 МГц до 20 ГГц, дБм, не менее | предусилитель выключен, уровень на входе минус 10 дБм | предусилитель включен, уровень на входе минус 30 дБм |
| 15 | минус 20 |
| Средний уровень собственных шумов, приведённых ко входу анализатора в полосе пропускания 1 Гц при входном ослаблении 0 дБ и согласованной нагрузке, подключенной ко входу прибора, дБм, не более | |
| предусилитель выключен | |
| от 10 кГц до 10 МГц включ. | минус 140 |
| Наименование параметра или характеристики | Значение характеристики |
| св. 10 МГц до 3,2 ГГц включ. | минус 148 |
| св. 3,2 ГГц до 9 ГГц включ. | минус 138 |
| св. 9 ГГц до 20 ГГц включ. | минус 133 |
| предусилитель включен (опция МУА) | |
| от 20 МГц до 3,2 ГГц включ. | минус 164 |
| св. 3,2 ГГц до 9 ГГц включ. | минус 162 |
| св. 9 ГГц до 20 ГГц включ. | минус 160 |
| Уровень фазовых шумов относительно уровня на центральной частоте 1 ГГц, дБн/Гц, не более | |
| при отстройке частоты | |
| 1 кГц | минус 110 |
| 10 кГц | минус 115 |
| 100 кГц | минус 120 |
| 1 МГц | минус 135 |
| Коэффициент стоячей волны по напряжению (КСВН) СВЧ входа при ослаблении входного аттенюатора 10 дБ в диапазоне частот от 10 МГц до 18 ГГц (до 20 ГГц для опции 13Н), не более | 2,0 |
| Диапазон значений ослабления входного аттенюатора, дБ | от 0 до 70 с шагом 10 |
| Номинальные значения полос пропускания на уровне минус 3 дБ, Гц | От 1 до 103 с шагом 1; 2; 3; 5; 7; от 103 до 107 с шагом 1; 3; 140; 6366 |
| Диапазон перестройки полос видеофильтров, Гц | От 1 до 103с ш агом 1; 2; 3; 5; 7; от 103 до 107 с шагом 1; 3 |
| Напряжение питания генератора шума, В | 28 ± 0,2 |
| Время установления рабочего режима, ч, не более | 0,5 |
| Продолжительность непрерывной работы, ч, не менее | 16 |
| Г абаритные размеры (длина х ширина х высота), мм, не более | 390x390x205 |
| Масса, кг, не более | 18 |
| Напряжение питания от сети переменного тока частотой 50 Гц, В | от 198 до 242 |
| Потребляемая мощность, В А, не более | 300 |
| Тип соединителя входа «СВЧ» | |
| опция «11Р» | N, розетка |
| опция «13Н» | NMD 3,5 мм, вилка |
| Условия эксплуатации | группа 3 по ГОСТ 22261-94 |
| Рабочие условия эксплуатации: | |
| о диапазон рабочих температур, С | от плюс 15 до плюс 35 |
| о относительная влажность при температуре 25 С, %, не более | 80 |
| атмосферное давление, мм рт. ст. | от 630 до 800 |
Знак утверждения типа наносится на титульный лист руководства по эксплуатации ЖНКЮ.468166.013 РЭ типографским способом (в верхнем правом углу) и маркируется на задней панели анализаторов спектра СК4М-18 методом наклейки (в верхнем левом углу).
Комплектность
Комплект поставки анализаторов спектра СК4М-18 приведён в таблице 5.
Таблица 5- Комплект поставки анализаторов спектра СК4М-18.
| Наименование, тип | Обозначение | Количество, шт. | Примечание |
| Анализатор спектра СК4М-18/1, СК4М-18/2, СК4М-18/3, СК4М-18/4, СК4М-18/5, СК4М-18/6, СК4М-18/7, СК4М-18/8, СК4М-18/9, СК4М-18/10, СК4М-18/11, СК4М-18/12 | ЖНКЮ.468166.013 | 1 | модификация определяется при заказе |
| Кабель Ethernet | ЖНКЮ.685611.077 | 1 | патч-корд Cat.5e или аналог |
| Кабель питания | ЖНКЮ.685631.067 | 1 | с заземляющим проводником, евростандарт |
| Руководство по эксплуатации | ЖНКЮ.468166.013 РЭ | 1 | |
| Формуляр | ЖНКЮ.468166.013 ФО | 1 | |
| Методика поверки | ЖНКЮ.468166.013 Д3 | 1 | |
| Программа управления СК4М | ЖНКЮ .02011-00 | 1 | поставляется на отдельном цифровом носителе |
| Упаковка | | 1 | |
Поверка
Осуществляется в соответствии с документом МП РТ 2193-2014 (ЖНКЮ.468166.013 Д3), «Анализаторы спектра СК4М-18. Методика поверки» утвержденным ГЦИ СИ ФБУ «Ростест-Москва» 28.10.2014 г.
Средства поверки:
Таблица 6
| Наименование средства поверки | Основные технические характеристики |
| Пределы измерения | Класс, разряд, погрешность |
| 1 | 2 | 3 |
| Стандарт частоты рубидиевый GPS-12RR, Госреестр № 43830-10 | Выходная частота: 5; 10 МГц | Пределы допускаемой относительной погрешности частоты за 12 мес. ± 510-10 |
| 1 | 2 | 3 |
| Частотомер универсальный CNT-90XL, Госреестр № 31811-06 | Диапазон частот от 0,001 Гц до 0,3 ГГц (канал «А»), от 0,3 до 46 ГГц (канал «С») | Пределы допускаемой относительной погрешности по частоте кварцевого генератора за 12 мес. ± 5 10-7 ( ± 5 10-10 с внешней опорной частотой) |
| Преобразователь измерительный NRP-Z21, Госреестр № 37008-08 | Диапазон рабочих частот от 0 до 18 000 МГц. Диапазон измерений мощности от минус 67 дБм до плюс 23 дБм | Пределы допускаемой относительной погрешности измерений мощности ± 2,5 % (эталон II разряда) |
| Преобразователь измерительный NRP-Z51, Госреестр № 37008-08 | Диапазон рабочих частот от 0 до 18 000 МГц. Диапазон измерений мощности от минус 35 дБм до плюс 20 дБм | Пределы допускаемой относительной погрешности измерений мощности ± 2.5 % (эталон II разряда) |
| Преобразователь измерительный NRP-Z55, Госреестр № 37008-08 | Диапазон рабочих частот от 0 до 40 000 МГц. Диапазон измерений мощности от минус 35 дБм до плюс 20 дБм | Пределы допускаемой относительной погрешности измерений мощности ± 10 % |
| Генератор сигналов СВЧ SMF100A, Госреестр № 39089-08 | Диапазон частот от 100 кГц до 43,5 ГГц; уровень сигнала от минус 130 дБ до плюс 30 дБ относительно 1 мВт | Пределы допускаемой относительной погрешности частоты за 12 мес. ± 510-10 с внешней опорной частотой |
| Генератор сигналов низкочастотный прецизионный Г3-110, Госреестр № 5460-76 | Диапазон частот от 0,01Гц до 1 999 999,99 Гц | Пределы допускаемой абсолютной погрешности частоты ± 5 10-7 за 12 мес. |
| Генератор сигналов E8257D, Госре-естр № 53941-13 | Диапазон частот от 250 кГц до 40 000 МГц; диапазон установки уровня от минус 10 дБм до плюс 10 дБм | Уровни фазовых шумов на частоте 1 ГГц при отстройках: 1 кГц - минус 120 дБн/Гц; 10 кГц - минус 130 дБн/Гц; 100 кГц - минус 130 дБн/Гц; 1000 кГц - минус 140 дБн/Гц. |
| 1 | 2 | 3 |
| Аттенюатор ступенчатый R&S RSC, Госреестр № 48368-11 | Диапазон частот от 0 до 6000 МГц; диапазон ослабления от 0 до 139,9 дБ | Погрешность установки ослабления ± 0,2 дБ; неповторяемость при переключении не более 0,02 дБ |
| Анализатор электрических цепей векторный ZVA 50, Госреестр № 48355-11 | Диапазон частот от 10 до 50 000 МГц; пределы измерения КСВН от 1,05 до 10,0 | Пределы допускаемой погрешности измерения КСВН ± (3-КстЦ+2) % |
| Мультиметр цифровой М 890G, Госреестр № 16245-97 | Диапазон измерений - постоянного напряжения: 200 мВ, 2, 20, 200, 1000 В; - переменного напряжения: 200 мВ, 2, 20, 200, 700 В | ± 0,5 % от предела диапазона ± 1 ед. мл. разряда. ± 1,2 % от предела диапазона ± 3 ед. мл. разряда |
Сведения о методах измерений
ЖНКЮ.468166.013 РЭ «Анализатор спектра СК4М-18. Руководство по эксплуатации».
Нормативные и технические документы, устанавливающие требования к анализаторам спектра СК4М-18
1. ЖНКЮ.468166.013 ТУ. Анализатор спектра СК4М-18. Технические условия.
2. МИ 2171-91 Государственный первичный эталон и государственная поверочная схема для средств измерений спектральной плотности мощности шумового радиоизлучения в диапазоне частот 0,002 - 178,3 ГГц (государственная поверочная схема).
Рекомендации к применению
Анализаторы спектра СК4М-18 применяются в сфере государственного регулирования обеспечения единства измерений при выполнении работ по оценке соответствия продукции и иных объектов обязательным требованиям в соответствии с законодательством Российской Федерации о техническом регулировании.
60404-15: Описание типа СИСкачать193.6 Кб