Назначение
Автоматизированный измерительно-вычислительный комплекс для измерения отражающей способности материалов РЛТГ.425820.013 (далее - комплекс), предназначен для измерения рассеивающих свойств материалов в свободном пространстве в СВЧ диапазоне.
Описание
Принцип действия комплекса основан на измерении частотных и угловых зависимостей комплексных коэффициентов отражения и передачи при подключении к измерительным портам векторного анализатора электрических цепей (ВАЦ) антенных устройств комплекса, направленных на исследуемый образец материала. При работе ВАЦ устанавливается в режим измерений параметров S21 или S12 при бистатической схеме измерений, либо S11 или S22 при моностатической схеме измерений. Измерительные порты ВАЦ при помощи кабельных сборок подключаются к входам антенн. Результатом измерений являются угловые и частотные зависимости модуля коэффициента отражения (МКО) в свободном пространстве в сферическом поле, приведенные к образцу конечных размеров, а в качестве опорных значений для их расчётов используются рассеивающие свойства плоских металлических пластин, размеры которых совпадают с размерами исследуемых образцов.
При бистатической схеме измерений ВАЦ измеряет угловую зависимость комплексного коэффициента передачи при произвольных углах наклона антенн к нормали на исследуемый образец материала. Для увеличения динамического диапазона комплекса при бистатиче-ской схеме измерений в радиочастотный тракт комплекса может подключаться малошумящий усилитель. При моностатической схеме ВАЦ измеряет комплексный коэффициент отражения при угле 0° к нормали на образец материала.
По командам оператора, вводимым в интерфейс управления на персональном компьютере (ПК), контроллер управления и ВАЦ устанавливаются в режимы для измерений в необходимых диапазонах углов, частот и поляризаций. Контроллер управления выдает команды опорно-поворотным устройствам (ОПУ), которые устанавливают антенны в требуемое угловое положение по углу к нормали на исследуемый образец и по поляризации. ВАЦ измеряет комплексный коэффициент отражения/передачи между каналами, к которым подключены антенны.
Измеренные частотные, угловые и поляризационные зависимости комплексного коэффициента передачи или отражения передаются в ПК для дальнейшей математической обработки. На первом этапе обработки вычитается фоновый сигнал комплекса. На втором этапе сигналы, отраженные от меры или исследуемого образца, фильтруются по задержке в синтезированной временной области с использованием метода дискретного частотного синтеза. На третьем этапе производится вычисление МКО как отношения мощностей сигналов, рассеянных исследуемым образцом и мерой.
Конструктивно комплекс состоит из двух поворотных устройств для перемещения антенн PS-ARCH-3000 с контроллером RL-CTRL-PS-4, ВАЦ Rohde&Schwarz ZVA40, двух комплектов антенн A-Info LB-460-NF, П6-123, П6-127, П6-128, П6-223, П6-132, диэлектрического стола с регулировкой по высоте, комплекта плоских квадратных металлических пластин с размерами 100^100x15 мм, 240x240x30 мм и 500x500x30 мм, радиопоглощающего материала, малошумящего усилителя RL-AMP-1-40, комплекта ПК HP Z1, комплекта кабелей и аксессуаров.
Лист № 2 Всего листов 10
Поворотные устройства PS-ARCH-3000 с контроллером RL-CTRL-PS-4 предназначены для установки антенн по углу к нормали на образец и поляризации.
ВАЦ ZVA40 предназначен для измерений комплексного коэффициента передачи/отражения в тракте, включающем в себя кабели СВЧ, антенны, а также металлическую пластину и исследуемый образец в свободном пространстве.
Антенны A-Info LB-460-NF, П6-123, П6-127, П6-128, П6-223, П6-132 предназначены для излучения электромагнитного поля в направлении на исследуемый образец и приема электромагнитного поля от образца в рабочих полосах частот.
Диэлектрический регулируемый стол предназначен для установки исследуемого образца материала и металлической пластины с возможностью регулировки по высоте.
Металлические пластины используются для имитации идеального отражателя падающего излучения.
Радиопоглощающий материал предназначен для измерения комплексного коэффициента отражения/передачи свободного пространства (фонового сигнала комплекса).
Малошумящий усилитель предназначен для усиления радиочастотных сигналов в тракте в режиме измерения коэффициента передачи при бистатической схеме измерений.
Комплект ПК со специализированным программным обеспечением (ПО) предоставляет оператору интерфейс для автоматизированного управления элементами комплекса, сбора, хранения и обработки результатов измерений.
Внешний вид составных частей комплекса приведен на рисунках 1 - 6.
Программное обеспечение
Места пломбировки от несанкционированного доступа находятся на задней панели ВАЦ ZVA40 (рисунок 7).
Программное обеспечение (ПО) комплекса осуществляет:
- управление элементами комплекса и процессом измерений;
- обработку результатов измерений и получение значений радиотехнических характеристик исследуемого образца материала;
- представление радиотехнических характеристик в виде таблиц, графиков и диаграмм;
- хранение результатов измерений и радиотехнических характеристик.
ПО комплекса работает под управлением операционной системы Windows 7, идентификационные данные комплекса приведены в таблице 1.
Таблица 1 - Идентификационные данные ПО
| Идентиф икаци-онные данные (признаки) | Значение |
| Идентиф икаци-онное наименование ПО | MaterialMeasurement.exe | RCCalc.exe |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО | 1.0.0 | 1.0.0 |
| Цифровой идентификатор ПО (контрольная сумма исполняемого кода) | 3CC9B42FA11A660B211024DCAB C6C29E3 | 4DE49DE2A72635C58FFD17EE0 FF78C09 |
Защита ПО от непреднамеренных и преднамеренных изменений соответствует уровню «низкий» по Р 50.2.077-2014.
Технические характеристики
Метрологические и технические характеристики приведены в таблицах 2 и 3.
Таблица 2 - Метрологические характеристики комплекса
| Динамический диапазон |
| Диапазон частот, ГГц | Динамический диапазон, дБ, не менее |
| от 0,4 до 1,5 включ. | 36 |
| св. 1,5 до 4 включ. | 51 |
| св. 4 до 8 включ. | 47 |
| св. 8 до 18 включ. | 50 |
| св. 18 до 26 включ. | 49 |
| св. 26 до 40 включ. | 46 |
| Относительный уровень побочных переотражений при бистатической схеме |
| Диапазон частот, ГГц | Уровень переотражений, дБ, не более |
| от 0,4 до 1,5 включ. | -20 |
| св. 1,5 до 4 включ. | -18 |
| св. 4 до 8 включ. | -25 |
| св. 8 до 18 включ. | -36 |
| св. 18 до 26 включ. | -40 |
| св. 26 до 40 включ. | -41 |
| Пределы допускаемой погрешности измерений МКО |
| Диапазон частот | МКО, дБ | При бистатической схеме*, дБ | При моностатической схеме, дБ |
| от 0,4 до 0,7 ГГц включ. | 0 | ±0,8 | ±0,2 |
| -5 | ±1,4 | ±0,2 |
| -10 | ±2,3 | ±0,3 |
| -15 | ±3,7 | ±0,5 |
| -20 | - | ±0,9 |
| -25 | - | ±1,5 |
| -30 | - | ±2,5 |
| -35 | - | ±4,1 |
| св. 0,7 до 1,5 ГГц включ. | 0 | ±0,7 | ±0,2 |
| -5 | ±1,2 | ±0,2 |
| -10 | ±2,1 | ±0,3 |
| -15 | ±3,4 | ±0,3 |
| -20 | - | ±0,5 |
| -25 | - | ±0,8 |
| -30 | - | ±1,9 |
| -35 | - | ±3,0 |
| св. 1,5 до 4 ГГц включ. | 0 | ±1,1 | ±0,2 |
| -5 | ±1,9 | ±0,2 |
| -10 | ±3,1 | ±0,3 |
| -15 | ±4,4 | ±0,3 |
| -20 | - | ±0,5 |
| -25 | - | ±0,7 |
| -30 | - | ±1,0 |
| Диапазон частот | МКО, дБ | При бистатической схеме*, дБ | При моностатической схеме, дБ |
| | -35 | - | ±1,8 |
| -40 | - | ±3,0 |
| св. 4 до 8 ГГц включ. | 0 | ±0,5 | ±0,1 |
| -5 | ±0,9 | ±0,2 |
| -10 | ±1,5 | ±0,2 |
| -15 | ±2,7 | ±0,3 |
| -20 | ±4,2 | ±0,6 |
| -25 | - | ±1,0 |
| -30 | - | ±1,7 |
| -35 | - | ±2,8 |
| -40 | - | ±4,2 |
| св. 8 до 18 ГГц включ. | 0 | ±0,2 | ±0,1 |
| -5 | ±0,3 | ±0,2 |
| -10 | ±0,5 | ±0,3 |
| -15 | ±0,8 | ±0,3 |
| -20 | ±1,4 | ±0,5 |
| -25 | ±2,3 | ±0,8 |
| -30 | ±3,9 | ±1,3 |
| -35 | - | ±2,2 |
| -40 | - | ±3,4 |
| св. 18 до 26 ГГц включ. | 0 | ±0,1 | ±0,2 |
| -5 | ±0,2 | ±0,2 |
| -10 | ±0,3 | ±0,3 |
| -15 | ±0,4 | ±0,4 |
| -20 | ±0,7 | ±0,5 |
| -25 | ±1,2 | ±0,7 |
| -30 | ±2,1 | ±1,3 |
| -35 | ±3,8 | ±2,1 |
| -40 | - | ±3,2 |
| св. 26 до 40 ГГц включ. | 0 | ±0,1 | ±0,1 |
| -5 | ±0,2 | ±0,2 |
| -10 | ±0,3 | ±0,3 |
| -15 | ±0,5 | ±0,5 |
| -20 | ±0,8 | ±0,9 |
| -25 | ±1,4 | ±1,6 |
| -30 | ±2,6 | ±2,6 |
| -35 | ±3,9 | ±4,2 |
| Диапазон установки углов визирования антенн по отношению к нормали на образец (бистатического угла), не менее | от 0 до 70° |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности установки углов визирования антенн по отношению к нормали на образец (бистатического угла) | ±0,1° |
| Верхний предел изменения высоты стола для образцов, мм, не менее | 100 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности установки высоты стола для образцов, мм | ±1 |
| Наименование характеристики | Значение |
| Напряжение электропитания переменного тока частотой (50±2) Гц, В | от 209 до 231 |
| Потребляемая мощность, В • А, не более | 3500 |
| Габаритные размеры комплекса (ДxШxВ), мм, не более | 7480x3700x4100 |
| Рабочие условия эксплуатации: - диапазон рабочих температур, °С - атмосферное давление, кПа (мм рт. ст.) - относительная влажность воздуха при температуре 20 °С, %, не более | от 15 до 25 от 86 до 106 (от 630 до 800) 80 |
Знак утверждения типа
наносится на контроллер RL-CTRL-PS-4 в виде наклейки (рисунок 3) и типографским способом на титульный лист документа «Автоматизированный измерительно-вычислительный комплекс для измерения отражающей способности материалов РЛТГ.425820.013. Руководство по эксплуатации. РЛТГ.425820.013 РЭ».
Комплектность
Комплект поставки комплекса приведен в таблице 4.
Таблица 4 - Комплект поставки комплекса
| Наименование изделия | Обозначение изделия | Количество |
| 1 Автоматизированный измерительновычислительный комплекс для измерения отражающей способности материалов в составе: | РЛТГ.425820.013 | |
| 1.1 Поворотное устройство | PS-ARCH-3000 | 2 шт. |
| 1.2 Контроллер управления | RL-CTRL-PS-4 | 1 шт. |
| 1.3 Комплект кабелей и аксессуаров | - | 1 шт. |
| 1.4 Крепежный каркас | - | 1 шт. |
| 1.5 Малошумящий усилитель | RL-AMP-1-40 | 2 шт. |
| 1.6 Персональная ЭВМ | HP Z1 | 1 шт. |
| 1.7 Комплект антенных фланцев | | 10 шт. |
| 1.8 Антенна | LB-460-NF | 2 шт. |
| 1.9 Антенна | П6-223 | 2 шт. |
| 1.10 Антенна | П6-123 | 2 шт. |
| 1.11 Антенна | П6-127 | 2 шт. |
| 1.12 Антенна | П6-128 | 2 шт. |
| 1.13 Антенна | П6-132 | 2 шт. |
| Наименование изделия | Обозначение изделия | Количество |
| 1.14 Диэлектрический регулируемый стол | - | 1 шт. |
| 1.15 Металлическая пластина 240*240*30 мм | - | 1 шт. |
| 1.16 Металлическая пластина 500*500*30 мм | - | 1 шт. |
| 1.17 Металлическая пластина 100*100*15 мм | - | 1 шт. |
| 1.18 Векторный анализатор цепей 10 МГц- 40 ГГц | ZVA40 | 1 шт. |
| 1.19 Радиопоглощающий материал | - | л 2 4 м |
| 2 Программное обеспечение | - | 1 диск |
| 3 Паспорт | РЛТГ.425820.013ПС | 1 кн. |
| 4 Руководство по эксплуатации | РЛТГ.425820.013РЭ | 1 кн. |
| 5 Методика поверки | РЛТГ.425820.013МП | |
| 6 Упаковка | | 10 шт. |
Поверка
осуществляется в соответствии с документом РЛТГ.425820.013МП «Инструкция. Автоматизированный измерительно-вычислительный комплекс для измерения отражающей способности материалов РЛТГ.425820.013. Методика поверки.», утвержденным ФГУП «ВНИИФТРИ» «17» августа 2017 года.
Основу е средств] поверки:
- аттенюатор ступенчатый программируемый Agilent 84908M, регистрационный номер 60239-15 в Федеральном информационном фонде.
Допускается применение аналогичных средств поверки, обеспечивающих определение метрологических характеристик поверяемого комплекса с требуемой точностью.
Знак поверки наносится на свидетельство о поверке в виде наклейки или оттиска поверительного клейма.
Сведения о методах измерений
приведены в руководстве по эксплуатации.
Нормативные документы
Техническая документация изготовителя.
69438-17: Методика поверки РЛТГ.425820.01ЗРЭСкачать8.1 Мб