Назначение
Комплекс автоматизированный измерительно-вычислительный (АИВК) для измерения радиотехнических характеристик антенн на антенном изделии в дальнем поле до 40 ГГц ЛГЕИ.442269.003 (далее - комплекс) предназначен для измерений радиотехнических характеристик антенных устройств и систем.
Описание
Принцип действия комплекса основан на измерении частотных и угловых зависимостей коэффициента передачи при подключении к измерительным портам векторного анализатора электрических цепей (далее - ВАЦ) антенных устройств, размещенных в соответствии с условием «дальней зоны».
При измерениях характеристик антенн ВАЦ устанавливается в режим измерений частотной зависимости комплексного коэффициента передачи, а его измерительные порты с помощью кабельных сборок подключаются к входам вспомогательной и исследуемой антенн. При измерениях модуля коэффициента отражения ВАЦ устанавливается в режим измерений частотной зависимости комплексного коэффициента отражения, один из измерительных портов при помощи кабельной сборки подключаются к входу вспомогательной антенны. По командам оператора, вводимым в интерфейс управления на персональный компьютер (далее - ПК), контроллер управления и ВАЦ устанавливаются в режимы для измерений в необходимых диапазонах углов и частот. Контроллер управления выдает команды четырехкоординатному опорно-поворотному устройству (далее - ОПУ), которое устанавливает исследуемую антенну в требуемые угловые положения по азимуту, элевации, поляризации и по слайдеру, трёхкоординатное поворотное устройство устанавливает вспомогательную антенну по поляризации, азимуту и углу места. ВАЦ измеряет комплексный коэффициент передачи между каналами, к которым подключены антенны. Измеренные частотные и угловые зависимости комплексного коэффициента передачи передаются в ПК для вычисления следующих характеристик:
- амплитудных диаграмм направленности (далее - АДН);
- фазовых диаграмм направленности (далее - ФДН);
- коэффициента эллиптичности (далее - КЭ) и поляризационных диаграмм (далее -ПД);
- коэффициента усиления (далее - КУ);
- модуля коэффициента отражения (далее - МКО).
Результаты измерений и вычислений представляются оператору в графическом или табличном виде.
Конструктивно комплекс состоит из:
- прецизионного четырехкоординатного позиционера РЛТГ.411722.009, предназначенного для установки и вращения испытываемой антенны по углам азимута, места и крена (поляризации), а также перемещения по слайдеру;
- прецизионного однокоординатного позиционера РЛТГ.411722.010, предназначенного вращения прецизионного четырехкоординатного позиционера РЛТГ.411722.009 по углу азимута;
- прецизионного трёхкоординатного позиционера РЛТГ.411722.008, предназначенного для установки и вращения вспомогательной антенны по углам азимута, места и крена (поляризации);
- источника бесперебойного питания ИДП-2-3/3-15-380-Д, обеспечивающего
стабилизованное электропитание комплекса;
- сетевого коммутатора Акманай 2424GE-S, предназначенного для обеспечения информационного обмена между элементами комплекса;
- фильтра питания помехоподавляющего 380В/63А/50Гц (L1-3, N, PE),
предназначенного для обеспечения стабильности электропитания элементов комплекса;
- радиопоглощающего материала ШТИЛЬ-100.К45 и RL-ABS-HP-10, предназначенного для уменьшения уровней побочных переотражений от элементов конструкции ОПУ;
- комплекта кронштейнов (оснастка) для установки МАР;
- комплекта вспомогательных антенн RL-ANT-03-40, предназначенного для измерения коэффициента усиления в частотном диапазоне от 0,3 до 40,0 ГГц;
- комплекта эталонных (образцовых) антенн RL-ANTC-03-40, предназначенного для передачи и приема СВЧ сигналов от 0,3 до 40,0 ГГц;
- комплекта системы видеонаблюдения ЛГЕИ.442269.030, предназначенного для удалённого наблюдения за процессом измерений;
- комплекта радиочастотного оборудования ЛГЕИ.442269.330 включающего в себя ВАЦ 3672C с комплектом оптических преобразователей и оптоволоконных кабелей, предназначенного для измерений комплексных коэффициентов передачи и отражения при подключении к антеннам;
- комплекта кабелей связи, управления, питания ЛГЕИ.442269.331, обеспечивающего цифровые и аналоговые связи между элементами комплекса.
- комплекта ПК в комплекте с приборной стойкой ЛГЕИ.442269.333, предоставляющего оператору интерфейс для автоматизированного управления элементами комплекса, сбора, обработки, хранения и вывода результатов измерений;
Заводской № 2290013, идентифицирующий данный комплекс, указывается на самоклеящейся этикетке, размещённой на лицевой панели контроллера в формате цифрового обозначения.
Для предотвращения несанкционированного доступа к внутренним частям ВАЦ два винта крепления корпуса пломбируются.
Внешний вид составных частей комплекса приведен на рисунках 1 - 8. Место размещения знака утверждения типа, заводского номера и схема пломбировки от несанкционированного доступа приведены на рисунках 5 и 6.
Рисунок 1 - Внешний вид прецизионного четырехкоординатного позиционера РЛТГ.411722.009 на прецизионном однокоординатном позиционере РЛТГ.411722.010
Рисунок 2 - Внешний вид прецизионного трёхкоординатного позиционера РЛТГ.411722.008
Рисунок 3 - Внешний вид комплектов эталонных и вспомогательных антенн
Рисунок 4 - Лицевая панель ВАЦ 3672C
Рисунок 5 - Задняя панель ВАЦ 3672C (место пломбировки)
Место нанесения заводского номера
Место нанесения знака утверждения типа
Рисунок 6 - Внешний вид лицевой панели контроллера, место размещения наклейки и место нанесения заводского номера
Рисунок 7 - Внешний вид задней панели контроллера
Рисунок 8 - Внешний вид ПК
Программное обеспечение
ПО комплекса осуществляет:
- управление элементами комплекса в процессе измерений;
- обработку результатов измерений и получение значений радиотехнических характеристик исследуемой антенны;
- представление радиотехнических характеристик исследуемой антенны в виде таблиц, графиков и диаграмм;
- хранение результатов измерений и радиотехнических характеристик исследуемой антенны.
Конструкция комплекса исключает возможность несанкционированного влияния на ПО комплекса и измерительную информацию (в соответствии с Р 50.2.077-2014, п. 4.3). Уровень защиты ПО «низкий» в соответствии с Р 50.2.077-2014.
П О комплекса работает под управлением операционной системы Windows 11.
Метрологически значимая часть ПО комплекса представляет собой ПО ПАИК «RL-BEAM-DA» и «RL-BEAM-DTV».
ПО ПАИК «RL-BEAM-DA» предназначено для автоматизации работы комплекса, ручного управления угловым положением ОПУ, настройки параметров перемещения ОПУ, настройки параметров работы анализатора цепей, задания плана измерений и для запуска измерения.
ПО «RL-BEAM-DTV» предназначено для визуализации измеренных на одной или нескольких частотных точках зависимостей комплексного коэффициента передачи от углового положения ОПУ и выполнения радиотехнических расчетов по измеренным данным.
Таблица 1 - Идентификационные данные ПО
| Идентификационные данные (признаки) | Значение |
| Идентификационное наименование ПО | RL-BEAM-DA | RL-BEAM-DTV |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО | 2.4.0.0 | 2.0.146.714 |
| Цифровой идентификатор ПО (контрольная сумма исполняемого кода) по алгоритму MD5 | 6A635D4D842A694FD 489E80F99B35A08 | E73E3AEC4F7492A253 6675A89BAE87D8 |
Технические характеристики
Таблица 2 - Основные метрологические характеристики при измерениях радиотехнических характеристик антенн (КУ, АДН, ФДН, ПД, КЭ)
| Наименование характеристики | Значение |
| Диапазон рабочих частот, ГГ ц | от 0,3 до 40,0 |
| Динамический диапазон измерений АДН, ПД и КЭ, дБ, не менее | 50 |
| Диапазон измерений ФДН, ° | от 0 до 360 |
| Пределы допускаемой инструментальной погрешности измерений КУ1), дБ | ±0,6 |
| Пределы допускаемой инструментальной погрешности измерений АДН | и ПД2), дБ, на |
| уровнях, дБ: | |
| -10 | ±0,1 |
| -20 | ±0,2 |
| -25 | ±0,3 |
| -30 | ±0,3 |
| -35 | ±0,4 |
| -40 | ±0,5 |
| -45 | ±0,7 |
| -50 | ±0,9 |
| Наименование характеристики | Значение |
| Пределы допускаемой инструментальной погрешности измерений ФДН2), °, на уровнях АДН, дБ: |
| -10 -20 -25 -30 -35 -40 -45 -50 | ±0,7 ±1,3 ±2,0 ±2,0 ±2,7 ±3,4 ±4,8 ±6,2 |
| Пределы допускаемой инструментальной погрешности измерений КЭ3) (по напряжению), %, для значений: |
| от 0,056 до 0,1 включ. св. 0,1 до 0,32 включ. св. 0,32 до 1,0 | ±3,6 ±2,4 ±1,2 |
| Доверительные границы суммарной погрешности (при доверительной вероятности 0,95) измерений КУ антенн, дБ |
| в диапазоне частот от 0,3 до 1,0 ГГц включ. при КСВН входа антенны, не более 1,5 2,0 в диапазоне частот св. 1,0 до 2,2 ГГц включ. при КСВН входа антенны, не более 1,5 2,0 в диапазоне частот св. 2,2 до 40,0 ГГц включ. при КСВН входа антенны, не более 1,5 2,0 | ±1,2 ±1,3 ±1,1 ±1,2 ±1,0 ±1,1 |
| Доверительные границы суммарной погрешности (при доверительной вероятности 0,95) измерений АДН2), дБ |
| Уровень АДН, дБ | Диапазон частот, ГГ ц |
| от 0,3 до 1,0 включ. | св. 1,0 до 2,2 включ. | св. 2,2 до 40,0 включ. |
| -5 -10 -15 -20 -25 -30 -35 -40 -45 | ±1,0 ±1,6 ±2,7 ±4,2 - - - - - | ±0,6 ±1,0 ±1,7 ±2,7 ±4,3 - - - - | ±0,2 ±0,3 ±0,4 ±0,6 ±0,9 ±1,3 ±2,0 ±3,0 ±4,7 |
| Доверительные границы суммарной погрешности (при доверительной вероятности 0,95) измерений ФДН2), ° |
| Уровень АДН, дБ | Диапазон частот, ГГ ц |
| от 0,3 до 1,0 включ. | св. 1,0 до 2,2 включ. | св. 2,2 до 40,0 включ. |
| -5 -10 -15 -20 -25 -30 -35 -40 -45 | ±7,0 ±11,4 ±20,0 ±31,9 - - - - - | ±4,1 ±7,0 ±12,2 ±20,0 ±32,6 - - - - | ±1,3 ±2,0 ±2,7 ±4,1 ±6,2 ±9,2 ±14,5 ±22,4 ±35,7 |
| Доверительные границы суммарной погрешности (при доверительной вероятности 0,95) измерений ПД2), дБ |
| Уровень ПД, дБ | Диапазон частот, ГГ ц |
| от 0,3 до 1,0 включ. | св. 1,0 до 2,2 включ. | св. 2,2 до 26,5 включ. | св. 26,5 до 40,0 включ. |
| -5 -10 -15 -20 -25 -30 | ±0,9 ±1,1 ±1,5 ±2,1 ±3,0 ±4,5 | ±0,7 ±0,9 ±1,3 ±1,9 ±2,9 ±4,4 | ±0,3 ±0,5 ±0,8 ±1,1 ±1,8 ±2,8 | ±0,5 ±0,7 ±1,1 ±1,7 ±2,8 ±4,3 |
| Доверительные границы суммарной погрешности (при доверительной вероятности 0,95) измерений КЭ (по напряжению), % |
| КЭ3) | Диапазон частот, ГГ ц |
| от 0,3 до 1,0 включ. | св. 1,0 до 2,2 включ. | св. 2,2 до 26,5 включ. | св. 26,5 до 40,0 включ. |
| от 0,056 до 0,1 включ. св. 0,1 до 0,18 включ. св. 0,18 до 0,32 включ. св. 0,32 до 0,56 включ. св. 0,56 до 1,0 | ±41,3 ±27,4 ±18,9 ±13,5 ±10,9 | ±39,6 ±24,5 ±16,1 ±10,9 ±8,4 | ±23,0 ±13,5 ±9,6 ±5,9 ±3,5 | ±38,0 ±21,6 ±13,5 ±8,4 ±5,9 |
| Примечания: 1) - при отличии КУ исследуемой антенны от КУ используемой эталонной антенны не более чем на 10 дБ в меньшую и 30 дБ в большую сторону; 2) - при ширине полосы фильтра промежуточной частоты ВАЦ не более 100 Гц; 3) - величина коэффициента эллиптичности по напряжению, представленная в линейных единицах КЭЛИН, преобразуется в коэффициент эллиптичности, представленный в логарифмических единицах КЭЛОГ , по формуле: КЭЛОГ = 20lg(КЭЛИН). |
Таблица 3 - Основные метрологические характеристики при измерениях МКО
| Наименование характеристики | Значение |
| Диапазон рабочих частот, ГГ ц | от 8,2 до 12,4 |
| Диапазон измерений МКО1, 2), дБ | от 0 до -30 |
| Доверительные границы погрешности (при доверительной вероятности 0,95) измерений МКО1, 2), дБ, на уровнях, дБ: - 5 - 10 - 15 - 20 - 25 - 30 | ±1,0 ±1,2 ±1,5 ±2,0 ±2,5 ±3,0 |
| Примечания: 1) - измерение МКО выполняется в направлении нормали к отражающей плоскости исследуемого образца при геометрической площади отражающей плоскости исследуемого образца не менее 0,3 м2; 2) - при измерениях в полосе частот не менее 1,5 ГГц. |
Таблица 4 - Основные технические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| Диапазон изменений угла поворота однокоординатного позиционера РЛТГ.411722.010 в азимутальной плоскости, ° | от -270 до +270 |
| Диапазон горизонтального перемещения азимутально-угломестного позиционера прецизионного четырехкоординатного позиционера РЛТГ.411722.009 по линейной координате (по слайдеру), мм | от 0 до 6000 |
| Высота оси вращения по поляризации прецизионного четырехкоординатного позиционера РЛТГ.411722.009 от плоскости слайдера, мм, не менее | 6000 |
| Количество программно-управляемых координат позиционера для измерения характеристик излучения антенн на антенном изделии. Горизонтальное перемещение на однокоординатном позиционере азимутально-угломестно-поляризационного позиционера (слайдер, азимут, угол места, поляризация) | 5 |
| Количество программно-управляемых координат позиционера вспомогательной антенны (азимут, угол места, поляризация, перемещение по горизонтали и вертикали) | 5 |
| Параметры электропитания от сети переменного тока: - напряжение, В для прецизионного однокоординатного позиционера РЛТГ.411722.010 для прецизионного четырехкоординатного позиционера РЛТГ.411722.009 для остального оборудования - частота, Гц Рабочие условия применения: - температура окружающего воздуха, °С - относительная влажность окружающего воздуха при температуре + 20 °С, % - атмосферное давление, кПа | от 342 до 418 от 342 до 418 от 198 до 242 от 49 до 51 от +15 до +25 от 30 до 80 от 84 до 106 |
Знак утверждения типа
наносится на контроллер управления ОПУ в виде наклейки и титульный лист документа ЛГЕИ.442269.003 ПС «Комплекс автоматизированный измерительно-вычислительный (АИВК) для измерения радиотехнических характеристик антенн на антенном изделии в дальнем поле до 40,0 ГГц. Заводской номер 2290013. Паспорт» типографским способом.
Комплектность
Таблица 5 - Комплектность комплекса
| Наименование | Обозначение | Количество, шт./экз. |
| Комплекс автоматизированный измерительновычислительный (АИВК) для измерения | | |
| радиотехнических характеристик антенн на антенном изделии в дальнем поле до 40 ГГц в составе: | ЛГЕИ.442269.003 | 1 |
| Прецизионный четырехкоординатный позиционер | РЛТГ.411722.009 | 1 |
| Прецизионный трехкоординатный позиционер | РЛТГ.411722.008 | 1 |
| Прецизионный однокоординатный позиционер | РЛТГ.411722.010 | 1 |
| Комплект радиочастотного оборудования | ЛГЕИ.442269.330 | 1 |
| Источник бесперебойного питания | ИДП-2-3/3-15-380-Д | 1 |
| Пластина калибровочная | RL-PLT-03-12 | 1 |
| Фильтр питания помехоподавляющий | 380В/63А/50Гц (L1-3,N,PE) | 2 |
| Набор щупов | Набор №2 75 мм «Калиброн» | 1 |
| Сетевой коммутатор | Акманай 2424GE-S | 2 |
| Комплект кабелей связи, управления, питания | ЛГЕИ.442269.331 | 1 |
| Комплект эталонных (образцовых) антенн: | RL-ANTC-03-40 | |
| - антенна диапазона частот от 0,3 до 3,0 ГГц | П6-160 | 1 |
| - антенна диапазона частот от 1,45 до 2,2 ГГц | LB-510-15-C-SF | 1 |
| - антенна диапазона частот от 2,2 до 3,3 ГГц | LB-340-15-C-SF | 1 |
| - антенна диапазона частот от 3,3 до 4,9 ГГц | LB-229-20-C-SF | 1 |
| - антенна диапазона частот от 4,9 до 7,05 ГГц | LB-159-20-C-SF | 1 |
| - антенна диапазона частот от 7,05 до 10,0 ГГц | LB-112-20-C-SF | 2 |
| - антенна диапазона частот от 8,2 до 12,4 ГГц | П1-139/3 | 1 |
| - антенна диапазона частот от 12,4 до 18,0 ГГц | П1-139/4 | 1 |
| - антенна диапазона частот от 18,0 до 26,5 ГГц | П1-139/5 | 1 |
| - антенна диапазона частот от 22 до 33 ГГц | LB-34-20-C-KF | 1 |
| - антенна диапазона частот от 26,5 до 40,0 ГГц | П1-139/6 | 1 |
| Комплект вспомогательных антенн: | RL-ANT-03-40 | |
| - антенна диапазона частот от 0,3 до 3,0 ГГц | П6-160 | 1 |
| - антенна диапазона частот от 1,45 до 2,2 ГГц | LB-510-15-C-SF | 1 |
| - антенна диапазона частот от 2,2 до 3,3 ГГц | LB-340-15-C-SF | 1 |
| - антенна диапазона частот от 3,3 до 4,9 ГГц | LB-229-20-C-SF | 1 |
| - антенна диапазона частот от 4,9 до 7,05 ГГц | LB-159-20-C-SF | 1 |
| - антенна диапазона частот от 7,05 до 10,0 ГГц | LB-112-20-C-SF | 1 |
| - антенна диапазона частот от 8,2 до 12,4 ГГц | П1-139/3 | 1 |
| Наименование | Обозначение | Количество, шт./экз. |
| - антенна диапазона частот от 12,4 до 18,0 ГГц | П1-139/4 | 1 |
| - антенна диапазона частот от 18,0 до 26,5 ГГц | П1-139/5 | 1 |
| - антенна диапазона частот от 22 до 33 ГГц | LB-34-20-C-KF | 1 |
| - антенна диапазона частот от 26,5 до 40,0 ГГц | П1-139/6 | 1 |
| Радиопоглощающий материал | ШТИЛЬ-100.К45 | 10 м2 |
| Радиопоглощающий материал | RL-ABS-HP-10 | 18 м2 |
| Комплект кронштейнов (оснастка) для установки МАР и калибровочной пластины | RL-FXT- AI | 1 |
| Датчики и двигатели линейного горизонтального перемещения мачты и линейного вертикального перемещения каретки ОПУ ВА, щит перемещения с кабельной сетью | RL-SCP-AI | 1 |
| Комплект системы видеонаблюдения | ЛГЕИ.442269.030 | 1 |
| Комплект ПК в комплекте с приборной стойкой | ЛГЕИ.442269.333 | 1 |
| Руководство по эксплуатации | ЛГЕИ.442269.003 РЭ | 1 |
| Паспорт | ЛГЕИ.442269.003 ПС | 1 |
| Методика поверки | - | 1 |
Сведения о методах измерений
приведены в разделе 2 «Функциональные возможности» документа ЛГЕИ.442269.003 РЭ «Комплекс автоматизированный измерительно-вычислительный (АИВК) для измерения радиотехнических характеристик антенн на антенном изделии в дальнем поле до 40 ГГц ЛГЕИ.442269.003. Руководство по эксплуатации».
Нормативные документы
Приказ Росстандарта от 30 декабря 2019 г. № 3383 «Об утверждении Государственной поверочной схемы для средств измерений ослабления напряжения постоянного тока и электромагнитных колебаний в диапазоне частот от 20 Гц до 178,4 ГГц».
