Назначение
Комплекс автоматизированный измерительно-вычислительный ТМСА 1.0-18.0 Б 109 (далее - комплекс) предназначен для настройки и измерения радиотехнических характеристик остронаправленных антенн в диапазоне частот от 1 до 18 ГГц методом ближней зоны в частотной области.
Описание
Принцип действия комплекса основан на амплифазометрическом методе измерений характеристик антенн в частотной области методом ближней зоны с планарным сканированием. Оценка нормируемых радиотехнических характеристик испытываемых антенн осуществляется по результатам математической обработки измеренного на плоскости сканирования амплитудно-фазового распределения тангенциальных компонент электромагнитного поля, излучаемого (принимаемого) антенной. Измерения радиотехнических характеристик антенн выполняются при подключении к измерительным портам векторного анализатора цепей.
Функционально и конструктивно комплекс состоит из:
- прецизионного четырехкоординатного (X, Y, Z, P) Т-сканера (далее - сканер) ТМП 04П 4.1 х 3.3, предназначенного для пространственного перемещения антенны-зонда в системе координат (X; Y; Z; Р) вблизи апертуры испытываемой антенны, где Р - плоскость поляризации;
- векторного анализатора цепей R&S ZNA26 (далее - ВАЦ), предназначенного для измерений отношения амплитуд и разности фаз опорного и зондирующего сигналов (комплексного коэффициента передачи системы «испытываемая антенна - антенна-зонд»). Зондирующий сигнал - это сигнал, подаваемый с выхода ВАЦ на вход испытываемой антенны и излучаемый ею, принимаемый далее антенной-зондом и поступающий на вход ВАЦ. Результат измерений комплексного коэффициента передачи системы «испытываемая антенна - антенна-зонд» передается на персональный компьютер (далее - ПК), где после его обработки получают значения нормируемых характеристик испытываемой антенны;
- четырёхосевого контроллера управления сканером TMC 4104 в комплекте с проводным пультом дистанционного управления, предназначенного для управления работой сканера;
- системного контроллера управления сканером в процессе измерений TMSC;
- лазерного дальномера с интегрированным интерфейсом диапазона 0.05 - 5 м DAE-10-050, предназначенного для позиционирования измеряемой антенны относительно плоскости сканирования;
- комплекта эталонных антенн-зондов, предназначенного для использования при измерениях амплитудно-фазового распределения поля в ближней зоне и коэффициента усиления;
- источника бесперебойного питания с выходной мощностью 1500 VA IPPON INNOVA RT 1,5KVA, предназначенного для обеспечения бесперебойной работы комплекса;
- приборной стойки высотой 27U, предназначенной для размещения оборудования;
- комплекта ПК;
- компьютер с операционной системой «Windows» RU Game 510B5GS, предназначенного для управления комплексом в процессе измерений, для обработки результатов измерений, их каталогизации и визуализации;
- мониторов Philips E Line 28'' 288E2UAE/00, предназначенных для визуализации результатов измерений;
- комплекта A4 TECH: клавиатура / манипулятор мышь FBK25/FB35C, предназначенного для управления ПК;
- настольного источника бесперебойного питания с выходной мощностью 1050 VA Ippon Back Comfo Pro II 1050, предназначенного для обеспечения бесперебойного питания ПК.
- цветного лазерного принтера HP Color Laser 150a;
- комплекта кабелей связи, синхронизации и питания;
- кабелей связи, предназначенных для интерфейсных связей комплекса;
- кабелей синхронизации, предназначенных для передачи сигнала синхронизации между элементами комплекса;
- кабелей питания, предназначенных для организации питания комплекса;
- программного обеспечения (управления АИВК; сбора, обработки, регистрации данных; визуализации и каталогизации результатов) на флэш накопителе;
Заводской номер 109, идентифицирующий данный комплекс, указывается на самоклеящейся этикетке, размещённой на лицевой стороне приборной стойки в формате цифрового обозначения.
Для предотвращения несанкционированного доступа к внутренним частям ВАЦ предусмотрены пломбы в виде наклеек.
В нешний вид составных частей комплекса приведен на рисунках 1 - 9. Место размещения знака утверждения типа, заводского номера и схема пломбировки от несанкционированного доступа приведены на рисунках 7 и 8.
Рисунок 1 - Общий вид комплекса
Рисунок 2 - Общий вид комплекта ПК
Рисунок 3 - Общий вид сканера и лазерного дальномера с интегрированным интерфейсом диапазона 0.05 - 5 м DAE-10-050
Рисунок 4 - ТМАЗ 0.5-1 (слева) и ТМАЗ 1-2 И (справа)
Рисунок 5 - ТМАЗ 2-4 И (слева) и ТМАЗ 4-8 И (справа)
Место нанесения знака утверждения типа
Место нанесения заводского №
Рисунок 7 - Общий вид приборной стойки с приборами, место размещения наклейки и место нанесения заводского номера
Место пломбирования от несанкционированного доступа
Рисунок 8 - Задняя панель ВАЦ с указанием мест пломбировки от несанкционированного доступа (слева), общий вид ВАЦ (справа)
Рисунок 9 - Общий вид четырехосевого контроллера управления сканером в комплекте с проводным пультом дистанционного управления TMC 4104 (слева) и системного контроллера управления сканером в процессе измерений TMSC (справа)
Программное обеспечение
Метрологически значимое программное обеспечение (ПО) комплекса представляет собой ПО «MeasurementCenter» и «ProViLab».
ПО «MeasurementCenter» предназначено для автоматизации работы комплекса, ручного управления ОПУ и сканером, настройки параметров их перемещения, настройки параметров работы ВАЦ, задания плана измерений и для запуска измерения.
ПО «ProViLab» предназначено для:
- обработки результатов измерений и получения 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 работает под управлением операционной системы Windows.
Уровень защиты ПО «низкий» в соответствии с Р 50.2.077-2014.
Таблица 1 - Идентификационные данные ПО________________________________________
| Идентификационные данные (признаки) | Значение |
| Идентификационное наименование ПО | Measurementcenter | ProViLab |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО | 1.5.0.39 | 1.1.6 |
| Цифровой идентификатор ПО (контрольная сумма исполняемого кода) | - | - |
Технические характеристики
Таблица 2 - Метрологические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| Диапазон рабочих частот, ГГ ц | от 1 до 18 |
| Пределы допускаемой относительной погрешности измерений коэффициента усиления антенн, дБ, в диапазоне частот от 1 до 8 ГГ ц, при коэффициенте стоячей волны по напряжению испытываемой антенны, не более1): | |
| 1,2 | ±0,9 |
| 1,5 | ±1,0 |
| 2,0 | ±1,2 |
| 2,5 | ±1,5 |
Продолжение таблицы 2
| Наименование характеристики | Значение |
| Пределы допускаемой относительной погрешности измерений коэффициента усиления антенн, дБ, в диапазоне частот от 8 (включительно) до 18 ГГц, при коэффициенте стоячей волны по напряжению испытываемой антенны, не более1): 1,2 | ±0,6 |
| 1,5 | ±0,7 |
| 2,0 | ±0,9 |
| 2,5 | ±1,1 |
| Пределы допускаемой относительной погрешности измерений АДН2) на относительном уровне минус 3 дБ, не более, дБ1) 3) | ±0,2 |
| Пределы допускаемой относительной погрешности измерений уровней максимумов боковых лепестков АДН (при динамическом диапазоне измеренного амплитудного распределения не менее 50 дБ) в диапазоне частот от 1,0 ГГц до 4,0 ГГц включительно, при относительных уровнях АДН, дБ 1): -10 дБ | ±0,5 |
| -15 дБ | ±1,0 |
| -20 дБ | ±1,5 |
| -25 дБ | ±1,7 |
| -30 дБ | ±2,0 |
| -35 дБ | ±3,2 |
| Пределы допускаемой относительной погрешности измерений уровней максимумов боковых лепестков АДН (при динамическом диапазоне измеренного амплитудного распределения не менее 50 дБ) в диапазоне частот свыше 4,0 ГГц до 8,0 ГГц включительно, при относительных уровнях АДН, дБ 1): -10 дБ | ±0,5 |
| -15 дБ | ±0,8 |
| -20 дБ | ±1,0 |
| -25 дБ | ±1,5 |
| -30 дБ | ±2,0 |
| -35 дБ | ±2,5 |
| -40 дБ | ±3,2 |
| Пределы допускаемой относительной погрешности измерений уровней максимумов боковых лепестков АДН (при динамическом диапазоне измеренного амплитудного распределения не менее 50 дБ) в диапазоне частот свыше 8,0 ГГц до 12,0 ГГц включительно, при относительных уровнях АДН, дБ 1): -10 дБ | ±0,5 |
| -15 дБ | ±0,8 |
| -20 дБ | ±1,0 |
| -25 дБ | ±1,2 |
| -30 дБ | ±1,5 |
| -35 дБ | ±1,8 |
| -40 дБ | ±2,5 |
| -45 дБ | ±3,3 |
Продолжение таблицы 2
| Наименование характеристики | Значение |
| Пределы допускаемой относительной погрешности измерений уровней максимумов боковых лепестков АДН (при динамическом диапазоне измеренного амплитудного распределения не менее 50 дБ) в диапазоне частот свыше 12 ГГц до 18 ГГц включительно, при относительных уровнях АДН, дБ 1): -10 дБ | ±0,5 |
| -15 дБ | ±0,8 |
| -20 дБ | ±1,0 |
| -25 дБ | ±1,2 |
| -30 дБ | ±1,5 |
| -35 дБ | ±2,0 |
| -40 дБ | ±2,6 |
| -45 дБ | ±3,6 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности позиционирования антенны-зонда сканера по оси Z, мм | ±0,5 |
| 1) Для антенн с коэффициентом усиления не менее 15 дБ. 2) АДН-Амплитудная диаграмма направленности. 3) На согласованной поляризации антенны. | |
Таблица 3 - Основные технические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| Размер рабочей области сканирования, м, не менее | |
| длина (вдоль координаты X) | 4,1 |
| ширина (вдоль координаты Z) | 0,3 |
| высота (вдоль координаты Y) | 3,3 |
| Сектор углов восстанавливаемых диаграмм направленности, не менее, градус | ±60 |
| Габаритные размеры сканера, м, не более | |
| длина | 5,1 |
| ширина | 1,9 |
| высота | 3,9 |
| Параметры электропитания от сети переменного тока: - напряжение, В | от 207 до 253 |
| - частота, Гц | от 49 до 51 |
| Рабочие условия применения: - температура окружающего воздуха, °С | от +15 до +25 |
| - относительная влажность окружающего воздуха при температуре плюс 20 °С, %, не более | 80 |
| - атмосферное давление, кПа | от 84,0 до 106,7 |
Знак утверждения типа
наносится на контроллер управления прецизионного четырехкоординатного опорно-поворотного устройства в виде наклейки и титульный лист документа ТМСА 109. 018. 00Б ПС «Комплекс автоматизированный измерительно-вычислительный ТМСА 1.0-18.0 Б109. Паспорт» типографским способом.
Комплектность
Таблица 4 - Комплектность комплекса
| Наименование | Обозначение | Количество, шт./экз. |
| Комплекс автоматизированный измерительно-вычислительный в составе: | ТМСА 1.0-18.0 Б 109 | 1 |
| Прецизионный четырехкоординатный (X, Y, Z, P) Т-сканер, в комплекте с: - гибкими кабель-каналами; - фазостабильными СВЧ кабелями; - кабелями управления; - вращающимся СВЧ переходом на приводе P | ТМП 04П 4.1 x 3.3 | 1 |
| Векторный анализатор цепей, 4 порта | R&S ZNA26 | 1 |
| Четырехосевой контроллер управления сканером в комплекте с проводным пультом дистанционного управления | TMC 4104 | 1 |
| Системный контроллер управления сканером в процессе измерений | TMSC | 1 |
| Лазерный дальномер с интегрированным интерфейсом диапазона 0.05 - 5 м | DAE-10-050 | 1 |
| Комплект эталонных антенн-зондов: | - | 1 |
| - антенна-зонд, перекрывающая диапазон частот 0.5-1 ГГц, входной разъем - N-Type(f) (с переходом на SMA(f)) | ТМАЗ 0.5-1 | 1 |
| - антенна-зонд, перекрывающая диапазон частот 1-2 ГГц, входной разъем - SMA(f) | ТМАЗ 1-2 И | 1 |
| - антенна-зонд, перекрывающая диапазон частот 2-4 ГГ ц, входной разъем - SMA(f) | ТМАЗ 2-4 И | 1 |
| - антенна-зонд, перекрывающая диапазон частот 4-8 ГГ ц, входной разъем - SMA(f) | ТМАЗ 4-8 И | 1 |
| - антенна-зонд, перекрывающая диапазона частот 8-18 ГГц, входной разъем - SMA(f) | ТМАЗ 8-18 | 1 |
| Источник бесперебойного питания с выходной | IPPON INNOVA RT | |
| мощностью 1500 VA | 1,5KVA | 1 |
| Приборная стойка высотой 27U | - | 1 |
| Комплект ПК | - | 1 |
| Компьютер с оперативной системой «Windows» | RU Game 510B5GS | 1 |
| Мониторы Philips E Line 28'' | 288E2UAE/00 | 2 |
| Комплект A4 TECH: клавиатура / манипулятор | | |
| мышь | FBK25/FB35C | 1 |
| Настольный источник бесперебойного питания с выходной мощностью 1050 VA Ippon | Back Comfo Pro II 1050 | 1 |
| Цветной лазерный принтер HP | HP Color Laser 150a | 1 |
| Комплект кабелей связи, синхронизации и питания | - | 1 |
| Кабели связи | - | 7 |
| Кабели синхронизации | - | 10 |
| Кабели питания | - | 8 |
Продолжение таблицы 4
| Наименование | Обозначение | Количество, шт./экз. |
| Программное обеспечение (управление АИВК; сбор, обработка, регистрация данных; визуализация и каталогизация результатов) на флэш накопителе. | - | 1 |
| Руководство по эксплуатации: - книга 1 - книга 2 | ТМСА 109. 018. 00Б РЭ книга 1 ТМСА 109. 018. 00Б РЭ книга 2 Программное обеспечение измерений РТХ антенн | 1 1 |
| Паспорт | ТМСА 109. 018. 00Б ПС | 1 |
| Методика поверки | - | 1 экз. |
Сведения о методах измерений
приведены в разделе 1.4 «Устройство и работа комплекса» документа ТМСА 109.018.00Б РЭ «Комплекс автоматизированный измерительно-вычислительный ТМСА 1.0-18.0 Б109. Руководство по эксплуатации, Книга 1».
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».
