Назначение
Комплекс автоматизированный измерительно-вычислительный ТМСА 1.0-40.0 Б 084 (далее - комплекс) предназначен для измерений радиотехнических характеристик антенн и антенных решеток.
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.
Конструктивно комплекс состоит из:
- прецизионного 4-х координатного Т-сканера, предназначенного для пространственного перемещения антенны-зонда в системе координат (X; Y; Z; Р) вблизи апертуры испытываемой антенны, где Р - плоскость поляризации;
- контроллера управления сканером AL-4164;
- комплекта антенн-зондов, предназначенного для использования при измерениях амплитудно-фазового распределения поля в ближней зоне;
- векторного анализатора электрических цепей (далее - ВАЦ) ZVA 24, предназначенного для измерений отношения амплитуд и разности фаз опорного и зондирующего сигналов (комплексного коэффициента передачи системы «испытываемая антенна - антенна-зонд») на частотах до 18 ГГц. 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 автоматизированное рабочее место (далее - АРМ), где после его обработки получают значения нормируемых характеристик испытываемой антенны;
- ВАЦ ZNB 40, предназначенного для измерений отношения амплитуд и разности фаз опорного и зондирующего сигналов на частотах от 18 до 40 ГГц;
- генератора Agilent E8257D, предназначенного для расширения частотного диапазона комплекса;
- комплекта фазостабильных кабелей, кабелей управления (синхронизации питания) и панелей с разъемами, предназначенного для коммутации функциональных узлов комплекса;
- системного контроллера TMSC, предназначенного для программного управления основными элементами комплекса в процессе проведения измерений параметров антенн;
- комплекта персонального компьютера (ПК), применяемого для: управления комплексом в процессе измерений; для обработки результатов измерений, их каталогизации и визуализации;
- приборной стойки, предназначенной для размещения оборудования из состава комплекса;
- модуля СВЧ усилителей (1 - 40 ГГц) TMAU 0140 - 30, предназначенного для обеспечения требуемого динамического диапазона измерений;
- программного обеспечения (ПО) управления комплексом, сбора и обработки сигналов, регистрации, визуализации и каталогизации результатов измерений в ближней зоне.
Общий вид комплекса приведен на рисунках 1 - 12.
Места размещения знака утверждения типа приведены на рисунке 6.
Модуль коммутации СВЧ сигналов SKANNER RF COM UNIT
mm ь i-
Рисунок 8 - Общий вид приборной стойки ТМ ПС с установленным оборудованием
Программное обеспечение
ПО комплекса осуществляет: управление элементами комплекса и процессом измерений;
обработку результатов измерений и получение значений радиотехнических характеристик измеряемой антенны;
- представление радиотехнических характеристик измеряемой антенны в виде соответствующих графиков и диаграмм;
- хранение результатов измерений и значений радиотехнических характеристик измеряемой антенны.
ПО комплекса работает под управлением операционной системы Windows7.
Метрологически значимая часть ПО комплекса представляет собой специализированное ПО «FrequencyMeas», «NFCalc», «AmrView».
Специализированное ПО «FrequencyMeas» предназначено для: настройки комплекса и проведения измерений амплитудно-фазового распределения электромагнитного поля в ближней зоне антенны; управления ВАЦ и контроллером перемещения сканера; 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 ПО «NFCalc».
Уровень защиты ПО «средний» в соответствии с Р 50.2.077-2014.
| Идентификационные данные (признаки) | Значение |
| Идентификационное наименование ПО | F requencyMeas.exe | NFCalc.exe | AmrView.exe |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО | 6.0.0.0 | 3.20.1 | 3.16.60612 |
| Цифровой идентификатор ПО (контрольная сумма исполняемого кода) | DF62601DB3C861BC2 22501DA83A5ACA2 (алгоритм MD5) | F25FF2EDCEC736E9F 5A6CC4B5CFF47DA (алгоритм MD5) | 4CF36796B102FA2A3 883FC41A6BAE53B (алгоритм MD5) |
Технические характеристики
Таблица 2 - Метрологические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| Диапазон рабочих частот, ГГц | от 1 до 40 |
| Пределы допускаемой относительной погрешности измерений амплитудного распределения электромагнитного поля до относительного уровня (при динамическом диапазоне измеренного амплитудного распределения не менее 65 дБ и кроссполяризационной развязке антенны-зонда не менее 20 дБ) при относительных уровнях амплитудного распределения, дБ: -10 дБ | ±0,3 |
| -20 дБ | ±0,8 |
| -30 дБ | ±1,2 |
| -40 дБ | ±2,2 |
| -45 дБ | ±3,0 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений фазового распределения электромагнитного поля при относительном уровне амплитудного распределения (динамическом диапазоне измеренного амплитудного распределения не менее 65 дБ) при относительных уровнях амплитудного распределения, градус: -10 дБ | ±6 |
| -20 дБ | ±6 |
| -30 дБ | ±7 |
| -40 дБ | ±8 |
| -45 дБ | ±18 |
| Пределы допускаемой относительной погрешности измерений относительных уровней амплитудных диаграмм направленности до уровней (при динамическом диапазоне измеренного амплитудного распределения не менее 65 дБ и кроссполяризационной развязке антенны-зонда не менее 20 дБ) при относительных уровнях амплитудных диаграмм, дБ: -10 дБ | ±0,3 |
| -20 дБ | ±1,0 |
| -30 дБ | ±1,7 |
| -40 дБ | ±2,8 |
| -45 дБ | ±4,0 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений фазовых | |
| диаграмм направленности (при динамическом диапазоне измеренного | |
| амплитудного распределения не менее 65 дБ) при относительных | |
| уровнях амплитудных диаграмм, градус: | |
| -10 дБ | ±6 |
| -20 дБ | ±6 |
| -30 дБ | ±10 |
| -40 дБ | ±14 |
| -45 дБ | ±25 |
| Пределы допускаемой относительной погрешности измерений коэф- | |
| фициента усиления антенны методом замещения при коэффициенте | |
| стоячей волны по напряжению испытываемой антенны не более 2 и | |
| погрешности измерений коэффициента усиления эталонной антен- | |
| ны, дБ: | с -Н |
| 0,3 дБ | ,5 0, ± |
| 0,5 дБ | - 5 • ±1 0 |
| 0,8 дБ | А , V-/ ±1 7 |
| 1,5 дБ | ± 3 |
| 2,0 дБ | — |
| Таблица 3 - Основные технические характеристики |
| Наименование характеристики | Значение |
| Размер рабочей области сканирования, м, не менее: | |
| длина | 14 |
| высота | 8 |
| ширина | 1 |
| Сектор углов восстанавливаемых диаграмм направленности при пла | |
| нарном сканировании, не менее, градус | ±65 |
| Габаритные размеры сканера, мм, не более: | |
| - длина | 16000 |
| - высота | 9959 |
| - ширина | 3200 |
| Напряжение электропитания от сети переменного тока частотой от 49 | |
| до 51 Гц, В | от 198 до 242 |
| Рабочие условия эксплуатации: | |
| - температура окружающего воздуха, °С | от +17 до +23 |
| - относительная влажность окружающего воздуха при температуре | |
| 20 °С, %, не более | 80 |
| - атмосферное давление, кПа | от 84 до 106,7 |
Знак утверждения типа
наносится на переднюю панель приборной стойки в виде наклейки и типографским способом на титульный лист документа «Комплекс автоматизированный измерительно-вычислительный ТМСА 1.0-40.0 Б 084. Руководство по эксплуатации. ТМСА 084. 040. 00Б РЭ».
Комплектность
Таблица 4 - Комплектность комплекса
| Наименование | Обозначение | Количество |
| 1 Комплекс автоматизированный измерительновычислительный в составе: | ТМСА 1.0-40.0 Б 084 | 1 шт. |
| Продолжение таблицы 4 |
| Наименование | Обозначение | Коли чество |
| 1.1 Прецизионный 4-х координатный (X, Y, Z, P) Т-сканер | - | 1 к-т |
| 1.2 Контроллер управления сканером | AL-4164 | 1 шт. |
| 1.3 Векторный анализатор цепей, 4 порта | ZVA 24 | 1 к-т |
| 1.4 Векторный анализатор цепей, 2 порта | ZNB 40 | 1 к-т |
| 1.5 Генератор Agilent | E8257D | 1 к-т |
| 1.6 Комплект антенн-зондов: - антенна-зонд диапазона частот 1,0-2,0 ГГц - антенна-зонд диапазона частот 2,0-4,0 ГГц - антенна-зонд диапазона частот 4,0 - 8,0 ГГц - антенна-зонд диапазона частот 8,0 - 18,0 ГГц - антенна-зонд диапазона частот 18,0 - 40,0 ГГц | ТМАЗ 1-2 ТМАЗ 2-4 ТМАЗ 4-8 ТМАЗ 8-18 ТМАЗ 18-40 | 1 к-т |
| 1.7 Комплект фазостабильных кабелей, кабелей управления (синхронизации и питания) и панелей с разъемами | | 1 к-т |
| 1.8 Системный контроллер | TMSC | 1 к-т |
| 1.9 Приборная стойка ТМ ПС | - | 2 шт. |
| 1.10 Модуль СВЧ усилителей (1 - 40 ГГц) | TMAU 0140 - 30 | 2 шт. |
| 1.11 Модуль коммутации СВЧ сигналов: - DUT RF COM UNIT - SKANNER RF COM UNIT | - | 1 к-т |
| 1.12 Комплект ПК | - | 1 к-т |
| 1.13 Источник бесперебойного питания | - | 1 к-т |
| 2 Программное обеспечение управления комплексом, сбора и обработки сигналов, регистрации, визуализации и каталогизации результатов измерений в ближней зоне | | 1 к-т |
| 3 Паспорт | ТМСА 084.040.00Б ПС | 1 шт. |
| 4 Руководство по эксплуатации. Книги 1-2 | ТМСА 084.040.00Б РЭ | 2 шт. |
| 5 Методика поверки | 133-20-02 МП | 1 шт. |
Поверка
осуществляется по документу 133-20-02 МП «Комплекс автоматизированный измерительновычислительный ТМСА 1.0-40.0 Б 084. Методика поверки», утвержденному ФГУП «ВНИИФТРИ» 11 февраля 2020 года.
Основные средства поверки:
- аттенюатор ступенчатый программируемый 84908M, регистрационный номер 6023915 в Федеральном информационном фонде, диапазон частот от 0 до 50 ГГц, диапазон вводимых ослаблений от 0 до 65 дБ с шагом 5 дБ;
- система лазерная координатно-измерительная Leica Absolute Tracker AT401, регистрационный номер 48561-11 в Федеральном информационном фонде, диапазон измерений расстояний от 1,5 до 60000 мм, предел допускаемой основной абсолютной погрешности объемных измерений ±(15 мкм + 6 мкм/м);
- набор мер коэффициентов передачи и отражения 85056А, регистрационный номер 53566-13 в Федеральном информационном фонде, диапазон частот от 0 до 50 ГГц;
- комплект антенный измерительный АИК 1-40Б, регистрационный номер 55403-13 в Федеральном информационном фонде, диапазон частот от 0,9 до 40 ГГц, пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений коэффициента усиления ±1,8 дБ для П6-123, ±1,2 дБ для П6-140-х.
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 повери-тельного клейма.
Сведения о методах измерений
приведены в эксплуатационном документе.
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
78945-20: Методика поверки 133-20-02 МПСкачать10.2 Мб