Комплекс автоматизированный измерительно-вычислительный (АИВК) для измерения радиотехнических характеристик антенн в дальнем поле до 18 ГГц

Назначение

Комплекс автоматизированный измерительно-вычислительный (АИВК) для измерения радиотехнических характеристик антенн в дальнем поле до 18 ГГц (далее - комплекс), предназначен для измерений радиотехнических характеристик антенн.

Описание

Принцип действия комплекса основан на измерении частотных и угловых зависимостей коэффициента передачи при подключении к измерительным портам векторного анализатора электрических цепей (ВАЦ) антенных устройств, размещенных в соответствии с условием «дальней зоны». При работе ВАЦ устанавливается в режим измерений параметров S21 или S12, его измерительные порты при помощи кабельных сборок подключаются к входам вспомогательной и исследуемой антенн.

По командам оператора, вводимым в интерфейс управления на рабочей станции (РС), контроллер управления и ВАЦ устанавливаются в режимы для измерений в необходимых диапазонах углов и частот. Контроллер управления выдает команды четырехкоординатному опорно-поворотному устройству (ОПУ), которое устанавливает исследуемую антенну в требуемые угловые положения по азимуту, элевации, поляризации и по слайдеру, однокоординатное поворотное устройство устанавливает вспомогательную антенну по поляризации. ВАЦ измеряет комплексный коэффициент передачи между каналами, к которым подключены антенны. Измеренные частотные и угловые зависимости комплексного коэффициента передачи передаются в РС, где производится их обработка и представление оператору в заданном виде.

Конструктивно комплекс состоит из ОПУ PS-AZ-SL-EL-PL-60 с контроллером управления RL-CTRL-PS-5, однокоординатного поворотного устройства PS-AZ-100, ВАЦ N5232A, вспомогательной антенны Schwarzbeck BBHA 9120D, антенны, предназначенной для измерения коэффициента усиления Schwarzbeck BBHA 9120D, комплекта РС с программным обеспечением управления RL-BEAM, малошумящего усилителя МШУ RL-AMP-0,8-18G, источника бесперебойного питания, комплекта измерительных кабелей и аксессуаров, приборной стойки.

ОПУ PS-AZ-SL-EL-PL-60 с контроллером управления RL-CTRL-PS-5 предназначено для установки и вращения испытываемой антенны в горизонтальной плоскости, в плоскости элевации, поляризации и для перемещения по слайдеру.

Однокоординатное поворотное устройство PS-AZ-100 предназначено для установки и вращения вспомогательной антенны в плоскости поляризации.

ВАЦ N5232A предназначен для измерений комплексного коэффициента передачи в тракте, включающем в себя испытываемую (или эталонную) и вспомогательную антенны.

Вспомогательная антенна Schwarzbeck BBHA 9120D предназначена для излучения электромагнитного поля в направлении испытываемых антенн или приема электромагнитного поля от них в полосах рабочих частот.

Комплект РС со специализированным программным обеспечением (ПО) предоставляет оператору интерфейс для автоматизированного управления элементами комплекса, сбора, обработки, хранения и вывода результатов измерений.

Приборная стойка предназначена для размещения оборудования, располагаемого в аппаратной комплекса.

Комплект измерительных кабелей и аксессуаров обеспечивает цифровые и аналоговые связи между элементами комплекса.

Источник бесперебойного питания обеспечивает стабилизованное электропитание комплекса.

Внешний вид составных частей комплекса приведен на рисунках 1 - 6.

Место размещения знака утверждения типа и схема пломбировки от несанкционированного доступа приведены на рисунках 4-6.

2

Места для пломбировки от несанкционированного доступа

1 - РС, 2 - контроллер осей RL-CTRL-PS-5 в приборной стойке

Рисунок 6 - Лицевая панель контроллера управления RL-CTRL-PS-5 и место размещения наклейки

Программное обеспечение

ПО комплекса осуществляет:

-    управление элементами комплекса и процессом 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.

ПО комплекса работает под управлением операционной системы Windows 7, идентификационные данные комплекса приведены в таблице 1.

Таблица 1 - Идентификационные данные ПО

Идентификационные данные (признаки)

Значение

Идентификационное наименование ПО

Scanner.exe

Номер версии (идентификационный номер) ПО

1.2.0.3

Цифровой идентификатор ПО (контрольная сумма исполняемого кода)

2BCCFD45AFC543EEB5E31D496C54AAA9

Защита ПО от непреднамеренных и преднамеренных изменений соответствует уровню «низкий» по Р 50.2.077-2014.

Технические характеристики

приведены в таблице 2, 3.

Таблица 2 - Метрологические и технические характеристики комплекса

Наименование характеристики

Значение

характеристики

Диапазон рабочих частот, ГГц

от 0,8 до 18,0

Динамический диапазон1 в диапазоне частот, дБ, не менее: от 0,8 ГГц до 2 ГГц включ.

87

св. 2 ГГц до 4 ГГц включ.

80

св. 4 ГГц до 8 ГГц включ.

69

св. 8 ГГц до 12 ГГц включ.

60

св. 12 ГГц до 18 ГГц

36

Пределы допускаемой инструментальной погрешности измерений амплитудных диаграмм направленности (АДН), фазовых (ФДН) и поляризационных диаграмм2, дБ, на уровне: в диапазоне частот от 0,8 ГГц до 18 ГГц:

-3 дБ

±0,10 (±0,7°)

-5 дБ

±0,10 (±0,7°)

-10 дБ

±0,15 (±1,0°)

-15 дБ

±0,20 (±1,4°)

-20 дБ

±0,25 (±1,7°)

-25 дБ

±0,30 (±2,1°)

-30 дБ

±0,35 (±2,4°)

-35 дБ

±0,40 (±2,7°)

-40 дБ

±0,45 (±3,1°)

-45 дБ

±0,50 (±3,4°)

-50 дБ

±0,60 (±4,1°)

Продолжение таблицы 2

Лист № 6 Всего листов 10

Значение

Наименование характеристики

характеристики

Пределы допускаемой погрешности измерений коэффициента усиления

(КУ) методом замещения при погрешности КУ эталонной антенны,

дБ:

при относительном уровне переотражений не более -15 дБ:

±0,5 дБ

±1,8

±0,8 дБ

±1,9

±1,0 дБ

±2,0

±1,5 дБ

±2,3

при относительном уровне переотражений не более -20 дБ:

±0,5 дБ

±1,3

±0,8 дБ

±1,5

±1,0 дБ

±1,6

±1,5 дБ

±2,0

при относительном уровне переотражений не более -25 дБ:

±0,5 дБ

±1,1

±0,8 дБ

±1,3

±1,0 дБ

±1,5

±1,5 дБ

±1,9

при относительном уровне переотражений не более -30 дБ:

±0,5 дБ

±1,0

±0,8 дБ

±1,2

±1,0 дБ

±1,4

±1,5 дБ

±1,9

Диапазон изменений угла поворота ОПУ в азимутальной плоскости

±180°

Диапазон изменений угла поворота ОПУ в плоскости поляризации

±180°

Диапазон изменений угла поворота ОПУ в угломестной плоскости

±90°

Пределы допускаемой абсолютной погрешности установки углового

положения ОПУ:

- в азимутальной плоскости

±0,05°

- в угломестной плоскости

±0,05°

- в плоскости поляризации

±0,05°

Диапазон перемещения ОПУ по слайдеру, м

от 0 до 1

Пределы допускаемой абсолютной погрешности установки положе

ния четырехкоординатного ОПУ по слайдеру, мм

±0,25

Потребляемая мощность, В А, не более

3 000

Габаритные размеры приборной стойки (длина х ширина х высота),

мм, не более

620 х 600 х 550

Напряжение электропитания от сети переменного тока частотой

(50±1) Гц, В

220±22

Рабочие условия эксплуатации:

- температура окружающего воздуха, °С

от 15 до 25

- относительная влажность воздуха при температуре 20 °С, %, не более

80

- атмосферное давление, кПа

от 84 до 106,7

Примечания

1)    при полосе фильтра промежуточной частоты не более 50 Гц, выходной мощности ВАЦ не менее 5 дБм, измерительном расстоянии не более 7 метров и при коэффициенте усиления измеряемой антенны не менее 20 дБ;

2)    при ширине полосы фильтра промежуточной частоты 10 Гц;

3)    при КСВН антенн не более 2,0, уровне ортогональной составляющей поляризации поля излучения не более -20 дБ, отличии КУ антенн не более 20 дБ, отношении сигнал шум не менее 36 дБ.

Таблица 3 - Пределы допускаемой погрешности измерений АДН (ФДН) и поляризационных диаграмм_

КБ

Уровень

АДН

Пределы допускаемой погрешности измерений АДН (ФДН) и поляризационных диаграмм в диапазоне частот 0,8-18 ГГц, при отношении сигнал/шум, дБ, ±

35

40

45

50

55

60 и более

-15

-3 дБ -6 дБ -10 дБ

2.1    (15,0°) 2,8 (20,4°)

4.1    (30,4°)

2,1 (14,8°) 2,8 (20,3°) 4,0 (30,2°)

2,1 (14,8°) 2,8 (20,2°) 4,0 (30,0°)

2,1 (14,7°) 2,8 (20,1°) 4,0 (30,0°)

2,1 (14,7°) 2,7 (20,1°) 4,0 (29,9°)

2,1 (14,7°) 2,7 (20,0°) 4,0 (29,9°)

-20

-3 дБ -6 дБ -10 дБ -15 дБ

1,3 (9,1°) 1,8 (12,4°) 2,6 (19,0°) 4,1 (31,0°)

1,3 (8,9°) 1,7 (12,2°) 2,6 (18,7°) 4,1 (30,6°)

1,3 (8,8°) 1,7 (12,0°) 2,6 (18,5°) 4,0 (30,3°)

1,3 (8,7°) 1,7 (12,0°) 2,5 (18,4°) 4,0 (30,2°)

1,3 (8,7°) 1,7 (11,9°) 2,5 (18,4°) 4,0 (30,1°)

1,3 (8,7°) 1,7 (11,9°) 2,5 (18,3°) 4,0 (30,1°)

-25

-3 дБ -6 дБ -10 дБ -15 дБ -20 дБ

0,9 (5,6°) 1,1 (7,6°)

1.7    (11,9°)

2.7    (19,9°) 4,3 (31,9°)

0,8 (5,4°) 1,1 (7,4 °)

1.6    (11,4°)

2.6    (19,2°) 4,1 (31,1°)

0,8 (5,3°) 1,1 (7,2°) 1,6 (11,2°) 2,6 (18,9°) 4,1 (30,7°)

0,8 (5,3°)

1.1    (7,1°) 1,6 (11,1°) 2,6 (18,7°)

4.1    (30,5°)

0,8 (5,2°) 1,1 (7,1°) 1,6 (11,0°) 2,6 (18,6°) 4,0 (30,3°)

0,8 (5,2°) 1,1 (7,1°) 1,6 (11,0°) 2,6 (18,6°) 4,0 (30,3°)

-30

-3 дБ -6 дБ -10 дБ -15 дБ -20 дБ -25 дБ

0,6 (3,7°) 0,8 (5,0°) 1,1 (7,7°)

1.8    (13,0°)

2.9    (21,4°) 4,5 (33,8°)

0,6 (3,5°) 0,7 (4,6°) 1,1 (7,2°)

1.7    (12,1°)

2.8    (20,1°) 4,3 (32,1°)

0,5 (3,4°) 0,7 (4,5°) 1,0 (7,0°)

1.7    (11,7°)

2.7    (19,5°) 4,2 (31,1°)

0,5 (3,3°) 0,7 (4,4°) 1,0 (6,8°) 1,7 (11,5°) 2,6 (19,1°) 4,1 (30,9°)

0,5 (3,3°) 0,7 (4,3°)

1.0    (6,7°)

1.6    (11,4°)

2.6    (19,0°)

4.1    (30,7°)

0,5 (3,3°) 0,7 (4,3°)

1.0    (6,7°)

1.6    (11,3°)

2.6    (18,9°)

4.1    (30,5°)

-35

-3 дБ -6 дБ -10 дБ -15 дБ -20 дБ -25 дБ -30 дБ

0,4 (2,7°) 0,6 (3,5°) 0,8 (5,4°)

1.3    (9,1°) 2,1 (15,1°)

3.3    (24,5°)

0,4 (2,4°) 0,5 (3,1°) 0,7 (4,8°) 1,2 (8,0°)

1.9    (13,2°)

2.9    (21,6°) 4,5 (33,9°)

0,4 (2,3°) 0,5 (2,9°) 0,7 (4,5°) 1,1 (7,5°)

1.8    (12,4°)

2.8    (20,3°) 4,3 (32,2°)

0,4 (2,2°) 0,5 (2,8°) 0,7 (4,4°)

1.1    (7,3°)

1.7    (12,0°)

2.7    (19,7°)

4.2    (31,5°)

0,4 (2,2°) 0,5 (2,8°) 0,7 (4,3°)

1.1    (7,1°)

1.7    (11,8°)

2.7    (19,4°)

4.1    (31,0°)

0,4 (2,2°) 0,5 (2,8°) 0,7 (4,3°)

1.1    (7,0°) 1,7 (11,7°) 2,6 (19,2°)

4.1    (30,8°)

-40

-3 дБ -6 дБ -10 дБ -15 дБ -20 дБ -25 дБ -30 дБ -35 дБ

0,4 (2,1°) 0,5 (2,8°) 0,7 (4,3°)

1.1    (7,1°)

1.7    (11,9°)

2.7    (19,7°)

4.2    (31,6°)

0,3 (1,8°) 0,4 (2,3°) 0,6 (3,5°) 0,9 (5,7°) 1,4 (9,4°) 2,1 (15,3°) 3,3 (24,7°)

0,3 (1,7°) 0,4 (2,1°) 0,5 (3,2°) 0,8 (5,1°) 1,2 (8,3°) 1,9 (13,5°) 3,0 (21,8°) 4,5 (34,0°)

0,3 (1,6°) 0,3 (2,0°) 0,5 (3,0°) 0,7 (4,8°)

1.2    (7,8°)

1.8    (12,7°)

2.8    (20,5°)

4.3    (32,4°)

0,3 (1,6°) 0,3 (1,9°) 0,5 (2,9°) 0,7 (4,7°)

1.1    (7,6°) 1,8 (12,3°) 2,7 (19,9°)

4.2    (31,6°)

0,3 (1,5°) 0,3 (1,9°) 0,5 (2,9°) 0,7 (4,6°)

1.1    (7,4°)

1.7    (12,0°)

2.7    (19,6°)

4.2    (31,2°)

КБ

Уровень

АДН

Пределы допускаемой погрешности измерений АДН (ФДН) и поляризационных диаграмм в диапазоне частот 0,8-18 ГГц, при отношении сигнал/шум, дБ, ±

35

40

45

50

55

60 и более

-45

-3 дБ -6 дБ -10 дБ -15 дБ -20 дБ -25 дБ -30 дБ -35 дБ -40 дБ

0,3 (1,8°) 0,4 (2,4°) 0,6 (3,7°) 0,9 (6,2°)

1.5    (10,5°)

2.5    (17,8°) 3,9 (29,3°)

0,3 (1,5°) 0,3 (1,8°) 0,5 (2,8°) 0,7 (4,5°)

1.1    (7,4°)

1.7    (12,1°)

2.7    (19,9°)

4.2    (31,7°)

0,2 (1,3°) 0,3 (1,6°) 0,4 (2,4°) 0,6 (3,8°) 0,9 (6,0°)

1.4    (9,6°) 2,2 (15,5°)

3.4    (24,9°)

0,2 (1,2°) 0,3 (1,5°) 0,4 (2,2°) 0,6 (3,5°) 0,8 (5,4°) 1,3 (8,6°) 1,9 (13,7°) 3,0 (22,0°) 4,5 (34,2°)

0,2 (1,2°) 0,3 (1,4°) 0,4 (2,1°) 0,5 (3,3°) 0,8 (5,2°) 1,2 (8,1°)

1.8    (12,9°)

2.8    (20,8°) 4,3 (32,6°)

0,2 (1,2°) 0,2 (1,4°) 0,4 (2,1°) 0,5 (3,2°) 0,8 (5,0°)

1.2    (7,9°)

1.8    (12,5°)

2.8    (20,2°)

4.2    (31,8°)

-50

-3 дБ -6 дБ -10 дБ -15 дБ -20 дБ -25 дБ -30 дБ -35 дБ -40 дБ -45 дБ

0,3 (1,7°) 0,3 (2,2°) 0,6 (3,5°) 0,9 (5,9°) 1,5 (10,0°) 2,4 (17,2°) 3,8 (28,7°)

0,2 (1,3°) 0,3 (1,6°) 0,4 (2,4°) 0,6 (3,9°) 1,0 (6,4°)

1.5    (10,7°)

2.5    (17,9°) 3,9 (29,3°)

0,2 (1,1°) 0,2 (1,3°) 0,3 (2,0°) 0,5 (3,1°) 0,7 (4,8°)

1.1    (7,6°) 1,8 (12,3°) 2,7 (20,0°)

4.2    (31,8°)

0,2 (1,0°) 0,2 (1,2°) 0,3 (1,8°) 0,4 (2,7°) 0,6 (4,1°) 1,0 (6,3°)

1.4    (9,9°) 2,2 (15,8°)

3.4    (25,0°)

0,2 (1,0°) 0,2 (1,1°) 0,3 (1,7°) 0,4 (2,6°) 0,6 (3,8°) 0,9 (5,7°) 1,3 (8,9°)

2.0    (14,0°)

3.0    (22,2°) 4,6 (34,3°)

0,15 (1,0°) 0,2 (1,1°) 0,3 (1,7°) 0,4 (2,5°) 0,6 (3,7°) 0,8 (5,5°) 1,2 (8,4°)

1.9    (13,2°)

2.9    (21,0°) 4,4 (32,7°)

Примечание

1)КБ-коэффициент безэховости

Знак утверждения типа

наносится на лицевую панель приборной стойки в виде наклейки и типографским способом на титульный лист документа «Комплекс автоматизированный измерительно-вычислительный (АИВК) для измерения радиотехнических характеристик антенн в дальнем поле до 18 ГГц. Руководство по эксплуатации РЛТГ.425820.011 РЭ».

Комплектность

Комплект поставки комплекса приведен в таблице 4.

Таблица 4 - Комплект поставки комплекса

Наименование

Кол-во

1 АИВК для измерения радиотехнических характеристик антенн в дальнем поле до 18 ГГц в составе:

1 шт.

1.1 Опорно-поворотное устройство ОПУ PS-AZ-SL-EL-PL-60

1 ком-т

1.2 Контроллер управления RL-CTRL-PS-5

1 шт.

1.3 ВАЦ N5232A (с опциями 010, 200)

1 ком-т

1.4 Однокоординатное поворотное устройство PS-AZ-100

1 шт.

1.5 Вспомогательная антенна Schwarzbeck BBHA 9120D (с опциями AA9203, AM9144)

1 шт.

1.6 Эталонная антенна Schwarzbeck BBHA 9120D (с опциями AA9203, AM9144)

1 шт.

1.7 Комплект измерительных кабелей и аксессуаров

1 ком-т

1.8 Комплект кабелей и аксессуаров

1 ком-т

1.9 Поглощающий материал

4 кв.м.

1.10 Малошумящий усилитель RL-AMP-0,8-18G

1 шт.

Наименование

Кол-во

1.11 Рабочая станция

1 ком-т

1.12 Источник бесперебойного питания

1 шт.

1.13 Приборная стойка

1 шт.

2 Программное обеспечение управления RL-BEAM

1 диск

3 Руководство по эксплуатации

1 книга

4 Паспорт

1 бр.

5 Методика поверки

1 бр.

6 Упаковка

2 шт.

Поверка

осуществляется по документу 165-17-01 МП «Инструкция. Комплекс автоматизированный измерительно-вычислительный (АИВК) для измерения радиотехнических характеристик антенн в дальнем поле до 18 ГГц. Методика поверки», утвержденному ФГУП «ВНИИФТРИ» «18» июля 2017 года.

Основные средства поверки:

-    аттенюатор ступенчатый программируемый Agilent 84908M, регистрационный номер 60239-15 в Федеральном информационном фонде;

-    антенна измерительная П6-62, регистрационный номер 28932-05 в Федеральном информационном фонде;

-    комплект антенный измерительный АИК 1-40Б, регистрационный номер 55403-13 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 эксплуатационном документе.

Нормативные документы

Техническая документация изготовителя

Развернуть полное описание