Назначение
Комплекс автоматизированный измерительно-вычислительный ТМСА 0.4-40.0 Б 063 (далее - комплекс) предназначен для измерений радиотехнических характеристик апертурных антенн и фазированных антенных решеток.
Описание
Принцип действия комплекса основан на амплифазометрическом методе измерений характеристик антенн в частотной области методом ближней зоны с планарным, цилиндрическим и сферическим сканированием. Оценка нормируемых радиотехнических характеристик испытываемых антенн осуществляется по результатам математической обработки измеренного на поверхности сканирования амплитудно-фазового распределения тангенциальных компонент электромагнитного поля, излучаемого (принимаемого) антенной.
Конструктивно комплекс состоит из:
- четырехкоординатного Т-сканера (далее - сканера), предназначенного для пространственного перемещения антенны-зонда в системе координат (X; Y; Z; Р) вблизи апертуры испытываемой антенны, где Р - плоскость поляризации;
- четырехкоординатного опорно-поворотного устройства (далее - ОПУ), предназначенного для установки испытываемых антенн в плоскость сканирования, а также для реализации цилиндрического и сферического принципов сканирования;
- векторного анализатора цепей для измерений отношений амплитуд и разности фаз опорного и зондирующего сигналов (комплексного коэффициента передачи системы «испытываемая антенна -антенна-зонд»). Зондирующий сигнал - это сигнал, подаваемый с выхода анализатора цепей на вход испытываемой антенны, излучаемый ею, далее принимаемый антенной-зондом и поступающий на вход анализатора цепей. Результат измерений комплексного коэффициента передачи системы «испытываемая антенна - антенна-зонд» передается на ПЭВМ управления и обработки, где после его обработки получают значения нормируемых характеристик испытываемой антенны;
- комплекта антенн-зондов, предназначенных для использования в процессе измерений распределения поля в ближней зоне испытываемых антенн;
- комплекта эталонных антенн, предназначенных для измерений коэффициента усиления методом замещения;
- комплекта сверхширокополосных малошумящих усилителей, предназначенных для обеспечения требуемого динамического диапазона измерений комплекса;
- комплекта СВЧ кабельных сборок и межканальных соединителей, предназначенных для коммутации функциональных узлов комплекса;
- контроллера движения сканера для управления его работой;
- контроллера движения ОПУ для управления его работой;
- комплекта радиопоглощающих материалов, обеспечивающих уменьшение уровня отраженных сигналов;
- ПЭВМ, используемой для управления комплексом и обработки результатов измерений;
- источников бесперебойного питания для обеспечения корректного завершения работы комплекса при нештатном отключении электропитания.
Внешний вид элементов комплекса приведен на рисунках 1- 11.
Место размещения знака утверждения типа приведено на рисунке 12.
Схема пломбировки от несанкционированного доступа приведена на рисунке 13.
Место размещения знака утверждения типа
Программное обеспечение
Программное обеспечение (далее - ПО) комплекса осуществляет:
- управление элементами комплекса и процессом измерений;
- обработку результатов измерений и получение значений радиотехнических характеристик испытываемой антенны;
- представление радиотехнических характеристик испытываемой антенны в виде соответствующих графиков и диаграмм;
- хранение результатов измерений и значений радиотехнических характеристик испытываемой антенны.
Программное обеспечение комплекса работает под управлением операционной системы Windows7.
Метрологически значимая часть ПО комплекса представляет собой специализированное программное обеспечение «FrequencyMeas», «NFCalc», «AmrView».
Специализированное ПО «FrequencyMeas» предназначено для настройки комплекса и проведения измерений амплитудно-фазового распределения электромагнитного поля в ближней зоне антенны, для управления векторным анализатором цепей и контроллером перемещения сканера, а также для сохранения всех данных измерения в файлах.
Специализированное ПО «NFCalc» предназначено для расчета нормируемых характеристик направленности и энергетических характеристик антенн на основе результатов измерений в ближней зоне.
Специализированное ПО «AmrView» предназначено для визуализации результатов расчетов, выполненных с помощью специализированного программного обеспечения «NFCalc».
Идентификационные данные (признаки) метрологически значимой части ПО приведены в таблице 1.
Таблица 1 - Идентификационные данные ПО
| Идентиф икационные данные (признаки) | Значение |
| Идентиф икационное наименование ПО | FrequencyMeas. exe | NFCalc.exe | AmrView.exe |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО | 5.1.0.0 | 3.20.1 | 3.16.60612 |
| Цифровой идентификатор ПО (контрольная сумма исполняемого кода) | 9DEC2037710B6AB 99B82F25F1200E053 (алгоритм MD5) | 90F2307A43D11220 7504337B9CCA9F24 (алгоритм MD5) | FAF113F3C83206EB 863D69624F5D3FC0 (алгоритм MD5) |
Защита ПО от непреднамеренных и преднамеренных изменений соответствует уровню «средний» по Р 50.2.077-2014.
Технические характеристики
приведены в таблицах 2, 3.
| Таблица 2 - Метрологические характеристики комплекса | |
| Наименование характеристики | Значение |
| Диапазон рабочих частот, ГГц | от 1 до 40 |
| Пределы допускаемой погрешности измерений амплитудного распределения электромагнитного поля до относительного уровня (при соотношении сигнал/шум на входе приемного канала векторного анализатора цепей не менее 10 дБ и кроссполяризационной развязке антенны-зонда не менее 20 дБ), дБ: -10 дБ | ±0,3 |
| -20 дБ | ±0,4 |
| -30 дБ | ±0,5 |
| -40 дБ | ±0,8 |
| -50 дБ | ±1,3 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений фазового распределения электромагнитного поля при относительном уровне амплитудного распределения (при соотношении сигнал/шум на входе приемного канала векторного анализатора цепей не менее 10 дБ), ..,°: -10 дБ | ±6 |
| -20 дБ | ±6 |
| -30 дБ | ±7 |
| -40 дБ | ±10 |
| -50 дБ | ±15 |
| Пределы допускаемой погрешности измерений относительных уровней амплитудных диаграмм направленности до уровней (при соотношении сигнал/шум на входе приемного канала векторного анализатора цепей не менее 10 дБ, кроссполяризационной развязке антенны-зонда не менее 20 дБ, динамическом диапазоне измеренного амплитудного распределения антенны не менее 50 дБ), дБ: -10 дБ | ±0,3 |
| -20 дБ | ±0,5 |
| -30 дБ | ±0,9 |
| -40 дБ | ±1,2 |
| -50 дБ | ±1 ,8 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений фазовых диаграмм направленности (при соотношении сигнал/шум на входе приемного канала векторного анализатора цепей не менее 10 дБ, кроссполяризационной развязке антенны-зонда не менее 20 дБ, динамическом диапазоне измеренного амплитудного распределения антенны не менее 50 дБ) при относительных уровнях амплитудных диаграмм, ...°: -10 дБ | ±8 |
| -20 дБ | ±8 |
| -30 дБ | ±10 |
| -40 дБ | ±13 |
| -50 дБ | ±18 |
| Наименование характеристики | Значение |
| Пределы допускаемой погрешности измерений коэффициента усиления антенны методом замещения при коэффициенте стоячей волны по напряжению испытываемой антенны не более 2 и погрешности измерений коэффициента усиления эталонной антенны, дБ: 0,5 дБ | ±0,8 |
| 0,8 дБ | ±1,1 |
| 1,5 дБ | ±1,8 |
| 2,0 дБ | ±2,3 |
| Пределы допускаемой погрешности измерений относительных уровней поляризационных диаграмм (при соотношении сигнал/шум на входе приемного канала векторного анализатора цепей не менее 10 дБ, кроссполяризационной развязке антенны-зонда не менее 20 дБ, динамическом диапазоне измеренного амплитудного распределения антенны не менее 50 дБ), дБ: -10 дБ | ±0,4 |
| -20 дБ | ±0,6 |
| -30 дБ | ±1,1 |
| -40 дБ | ±1,4 |
| -50 дБ | ±2,2 |
| Размер рабочей области сканирования (длина х высота), м, не менее | 4,1х2,0 |
| Сектор углов восстанавливаемых диаграмм направленности при | |
| планарном сканировании, не менее, градус | ±60 |
| Таблица 3 - Технические характеристики комплекса |
| Наименование характеристики | Значение |
| Г абаритные размеры сканера (длина х ширина х высота), мм, не более | 6250x2200x3130 |
| Напряжение электропитания от сети переменного тока частотой (50 ± 1) Гц, В | 220±22 |
| Рабочие условия эксплуатации: - температура окружающего воздуха, °С - относительная влажность воздуха при температуре +20 °С, %, не более - атмосферное давление, кПа | от +15 до +25 80 от 84,0 до 106,7 |
Знак утверждения типа
наносится на верхнюю панель контроллера управления работой сканера в виде наклейки и типографским способом на титульный лист документа «Комплекс автоматизированный измерительно-вычислительный ТМСА 0.4-40.0 Б 063. Руководство по эксплуатации. ТМСА 063. 040. 00Б РЭ».
Комплектность
Комплект поставки комплекса приведен в таблице 4.
Таблица 4 - Комплект поставки комплекса
| Наименование | Обозначение | Заводской номер | Кол- во |
| Комплекс автоматизированный измерительновычислительный ТМСА 0.4-40.0 Б 063 в составе: | ТМСА 0.4-40.0 Б 063 | 063 | 1 шт. |
| Четырехкоординатный (Х, Y, Z, Р) прецизионный Т-сканер с контроллером движения | - | 0514063С | 1 шт. |
| Четырехкоординатное опорно-поворотное устройство с контроллером движения, включающее: - азимутальный позиционер - линейный слайдер - башня - позиционер | AL-860-1 AL-48210 AL-4381-Ш | - | 1 шт. |
| Векторный анализатор электрических цепей | R&S ZVA40 | 100373 | 1 шт. |
| Комплект антенн-зондов: - антенна диапазона частот от 0,4 до 1 ГГц - антенна-зонд диапазона частот от 1 до 2 ГГц - антенна-зонд диапазона частот от 2 до 4 ГГц - антенна-зонд диапазона частот от 4 до 8 ГГц - антенна-зонд диапазона частот от 8 до 18 ГГц - антенна-зонд диапазона частот от 18 до 40 ГГц | QH-400 ТМАЗ 1-2 И ТМАЗ 2-4 И ТМАЗ 4-8 И ТМАЗ 8-18 И ТМАЗ 18-40 И | QH400-41 0214207 0414222 0414228 0514234 0514235 | 1 шт. |
| Комплект эталонных антенн: - антенна диапазона частот от 0,4 до 4 ГГц - антенна диапазона частот от 4 до 18 ГГц - антенна диапазона частот от 18 до 40 ГГц | ТМА 0.4-4 Э ТМА 4-18 Э ТМА 18-40 Э | 0514236 0514237 0514231 | 1 шт. |
| Комплект сверхширокополосных малошумящих усилителей: - усилитель диапазона частот от 0 до 20 ГГц - усилитель диапазона частот от 20 до 45 ГГц | ТМУ 0020-35 ТМУ 2045-35 | 0714015 1213009 | 1 шт. |
| Комплект СВЧ кабельных сборок и межканальных соединителей | - | - | 1 шт. |
| Комплект радиопоглощающих материалов | ECCOSORB VHP-26-NRL FS-100-NRL | | 1 шт. |
| Источник бесперебойного питания | - | - | 2 шт. |
| ПЭВМ | - | - | 1 шт. |
| Компакт-диск с ПО | - | - | 1 шт. |
| Паспорт | ТМСА 063. 040. 00Б ПС | - | 1 шт. |
| Руководство по эксплуатации | ТМСА 063. 040. 00Б РЭ | - | 1 шт. |
| Методика поверки | 165-17-05 МП | - | 1 шт. |
Поверка
осуществляется по документу 165-17-05 МП «Инструкция. Комплекс автоматизированный измерительно-вычислительный ТМСА 0.4-40.0 Б 063. Методика поверки», утвержденному ФГУП «ВНИИФТРИ» «30» июня 2017 г.
Основные средства поверки:
- аттенюатор ступенчатый программируемый 84908M (регистрационный номер в Федеральном информационном фонде 60239-15);
- система лазерная координатно-измерительная Leica Absolute Tracker AT401 (регистрационный номер в Федеральном информационном фонде 48561-11);
- набор мер коэффициентов передачи и отражения 85056А (регистрационный номер в Федеральном информационном фонде 53566-13);
- антенный измерительный комплект АИК 1-40Б (регистрационный номер в Федеральном информационном фонде 55403-13).
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
ГОСТ Р 8.851-2013 ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений ослабления электромагнитных колебаний в диапазоне частот от 0 до 178 ГГц Техническая документация изготовителя
69009-17: Методика поверки 165-17-05 МПСкачать1.5 Мб