Назначение
Комплекс автоматизированный измерительно-вычислительный ТМСА 1.0-50.0 К112 (далее - комплекс) предназначен для измерений радиотехнических характеристик антенных устройств и систем.
Описание
Принцип действия комплекса основан на измерении зависимостей коэффициента передачи от частоты и углов ориентации испытываемой антенны. Радиоколлиматор в ограниченной зоне обеспечивает условия распространения электромагнитного поля, соответствующие расположению испытываемой антенны в «дальней зоне». Зеркало радиоколлиматора (рефлектор) представляет собой вырезку параболоида, которая, совместно с установленным в её фокусе облучателем радиоколлиматора, создаёт в рабочей зоне электромагнитное поле с равномерными амплитудным и фазовым распределениями. По периметру рефлектора установлены отражатели зубчатой формы для уменьшения дифракции на его краях. Рабочая зона представляет собой цилиндр, образующая которого перпендикулярна фокальной плоскости зеркала радиоколлиматора и совпадает с плоскостью фазового фронта создаваемого электромагнитного поля. Испытываемая антенна устанавливается в рабочей зоне на многоосевой позиционер (далее - ОПУ) и подключается к измерительному порту векторного анализатора цепей, другой порт которого подключён к входу облучателя радиоколлиматора. Радиоколлиматор, являющийся электродинамически взаимной системой, обеспечивает измерения радиотехнических характеристик остронаправленных антенн в режимах излучения и приёма.
Функционально и конструктивно комплекс состоит из следующих элементов:
- безэховой экранированной камеры, покрытой радиопоглощающим материалом и предназначенной для поглощения электромагнитных волн для имитации условия свободного пространства;
- коллиматора (зеркала радиоколлиматора) с пьедесталом, предназначенного для создания равномерных амплитудного и фазового распределений электромагнитного поля в рабочей зоне комплекса;
- позиционера облучателей (далее - позиционер) для автоматического изменения поляризации облучателя;
- комплекта облучателей для облучения зеркала радиоколлиматора, состоящего из однополяризационного облучателя FD-07-1, однополяризационного облучателя FD-1-1,
однополяризационного облучателя FD-1-2, однополяризационного облучателя FD-2-3,
однополяризационного облучателя FD-3-5, однополяризационного облучателя FD-5-8,
однополяризационного облучателя FD-8-12, однополяризационного облучателя FD-12-18, однополяризационного облучателя FD-18-26, двухполяризационного облучателя FD-26-40, однополяризационного облучателя FD-40-60;
- многоосевого позиционера, состоящего из напольного слайдера, азимутального позиционера, продольного слайдера, угломестного позиционера, башни позиционера крена, проставки и позиционера крена;
- блока управления;
- пульта дистанционного управления блока управления;
- контроллера перемещения ТММС 4102;
- проводного пульта дистанционного управления контролера перемещения ТММС 4102;
- системного контролера TMSC;
- комплекта антенн, используемых при проведении измерений коэффициента усиления в качестве эталонных, в диапазоне частот от 1 до 50 ГГц, состоящего из эталонной антенны ТМА 1.0-6.0 Э, эталонной антенны ТМА 6.0-18.0 Э, эталонной антенны ТМА 18.0-50.0 Э;
- комплекта контрольно-измерительного оборудования для проведения измерений электрических параметров антенн в поле дальней зоны состоящего из анализатора цепей векторного С4420, двух одноканальных приёмо-передающих СВЧ блоков, расположенных в радиогерметичном блоке, измерителя мощности NRP50SN, блока СВЧ коммутации;
- блока разделения сигналов TMSU-0118-2;
- аттенюатора коаксиального RFH1850NA200-D для измерений в диапазоне частот от 1 до 18 ГГц;
- аттенюатора коаксиального RFH504024A20 для измерений в диапазоне частот от 18 до 50 ГГц;
- комплекта СВЧ кабельных сборок;
- комплекта СВЧ аттенюаторов и переходов;
- блока СВЧ переключателя SP4T для измеряемой антенны;
- блока СВЧ переключателя SPDT облучателя;
- комплекта кабелей управления и питания;
- источника бесперебойного питания.
- комплекта персонального компьютера (далее - ПК) для сбора и обработки результатов измерений с программным обеспечением (далее - ПО).
Заводской № 112, идентифицирующий данный комплекс, указывается на самоклеящейся этикетке, размещённой на лицевой панели контроллера в формате цифрового обозначения.
Внешний вид составных частей комплекса приведен на рисунках 1 -17. Места размещения знака утверждения типа, заводского номера и знака поверки приведены на рисунке 18. Схема пломбировки от несанкционированного доступа приведена на рисунке 19.
Рисунок 1 - Внешний вид зеркала (рефлектора) радиоколлиматора
Рисунок 2 - Внешний вид опорно-поворотного устройства для позиционирования облучателей
Рисунок 3 - Общий вид контроллера перемещения TMMC 4102 (слева) и системного контроллера TMSC (справа)
Рисунок 4 - Внешний вид однополяризационного облучателя FD-07-1
Рисунок 5 - Внешний вид однополяризационного облучателя FD-1-1
Рисунок 6 - Внешний вид однополяризационного облучателя FD-1-2
Рисунок 7 - Внешний вид однополяризационного облучателя FD-2-3
Рисунок 8 - Внешний вид
Рисунок 9 - Внешний вид однополяризационного облучателя FD-5-8
однополяризационного облучателя FD-3-5
Рисунок 10 - Внешний вид однополяризационного облучателя FD-8-12
Рисунок 11 - Внешний вид однополяризационного облучателя FD-12-18
Рисунок 12 - Внешний вид однополяризационного облучателя FD-18-26
Рисунок 13 - Внешний вид двухполяризационного облучателя FD-26-40
Рисунок 14 - Внешний вид однополяризационного облучателя FD-40-60
Рисунок 15 - Внешний вида анализатора цепей векторного С4420
Рисунок 16 - Общий вид ОПУ
Анализатор цепей векторный C4420
Системный контроллер TMSC
Контроллер перемещения
ТММС 4102
Рисунок 17 - Размещение оборудования в приборной стойке
Рисунок 18 - Общий вид системного контроллера TMSC с указанием места размещения знака утверждения типа, знака поверки, заводского номера
Место для пломбировки от несанкционированного доступа
Рисунок 19 - Задняя панель ВАЦ с указанием мест пломбировки от несанкционированного доступа
Программное обеспечение
Программное обеспечение (далее -ПО) комплекса осуществляет:
- управление элементами комплекса и процессом измерений;
- обработку результатов измерений и получение значений радиотехнических характеристик антенных устройств и систем;
- представление результатов измерений радиотехнических характеристик антенных устройств и систем в виде соответствующих графиков и диаграмм;
- хранение и каталогизация результатов измерений радиотехнических характеристик антенных устройств и систем.
П О комплекса работает под управлением операционной системы Windows 10.
Метрологически значимая часть ПО комплекса представляет собой специализированное ПО «MeasurementCenter» и «ProViLab».
Специализированное ПО «MeasurementCenter» предназначено для автоматизации работы комплекса, ручного управления положением осей вращения и перемещения, настройки параметров работы ВАЦ, задания плана измерений и для запуска измерения.
Специализированное ПО «ProViLab» предназначено для обработки результатов измерений, их визуализации, каталогизации и хранения.
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.exe |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО | - | 1.0.4 |
| Цифровой идентификатор ПО (контрольная сумма исполняемого кода) | - | - |
Технические характеристики
Таблица 2 - Метрологические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| Диапазон рабочих частот, ГГ ц | от 1,0 до 50,0 |
Продолжение таблицы 2
| Наименование характеристики | Значение |
| Диапазоны рабочих частот облучателей, ГГц: - однополяризационный облучатель FD-07-1 - однополяризационный облучатель FD-1-1 - однополяризационный облучатель FD-1-2 - однополяризационный облучатель FD-2-3 - однополяризационный облучатель FD-3-5 - однополяризационный облучатель FD-5-8 - однополяризационный облучатель FD-8-12 - однополяризационный облучатель FD-12-18 - однополяризационный облучатель FD-18-26 - двухполяризационный облучатель FD-26-40 - однополяризационный облучатель FD-40-60 | от 1,0 до 1,1 от 1,1 до 1,7 от 1,7 до 2,6 от 2,60 до 3,95 от 3,95 до 5,85 от 5,85 до 8,20 от 8,2 до 12,4 от 12,4 до 18,0 от 18,0 до 26,5 от 26,5 до 40,0 от 40,0 до 50,0 |
| Максимальный размер рабочей зоны (диаметр), м | 1,8 |
| Доверительные границы абсолютной погрешности установки приращения углового положения по осям вращения ОПУ1) при доверительной вероятности 0,95, градус | ±0,017 |
| Неравномерность амплитудного (А) и фазового (Ф) распределений, относительный уровень кроссполяризационной составляющей электромагнитного поля (К) в пределах рабочей зоны, не более2) |
| Диапазон частот, ГГ ц | А, дБ | Ф, градус | К, дБ |
| однополяризационный облучатель FD-07-1 однополяризационный облучатель FD-1-1 однополяризационный облучатель FD-1-2 однополяризационный облучатель FD-2-3 однополяризационный облучатель FD-3-5 однополяризационный облучатель FD-5-8 однополяризационный облучатель FD-8-12 однополяризационный облучатель FD-12-18 однополяризационный облучатель FD-18-26 двухполяризационный облучатель FD-26-40 однополяризационный облучатель FD-40-60 | 3,0 3,5 2,2 2,4 2,6 2,5 2,6 2,2 2,5 3,0 2,2 | 25 25 20 15 20 15 15 20 20 30 30 | - -21 -24 -24 -25 -26 -25 -26 -26 -25 -24 |
| Доверительные границы инструментальной погрешности измерений уровней АДН и ФДН3) при доверительной вероятности 0,95 |
| Уровень АДН, дБ | АДН, дБ | ФДН, градус |
| -5 | ±0,10 | ±0,7 |
| -10 | ±0,15 | ±1,0 |
| -15 | ±0,20 | ±1,4 |
| -20 | ±0,25 | ±1,7 |
| -25 | ±0,30 | ±2,1 |
| -30 | ±0,35 | ±2,4 |
Продолжение таблицы 2
| Доверительные границы инструментальной погрешности измерений уровней АДН и ФДН3) при доверительной вероятности 0,95 |
| Уровень АДН, дБ | АДН, дБ | ФДН, градус |
| -35 | ±0,45 | ±3,1 |
| -40 | ±0,60 | ±4,1 |
| -45 | ±0,80 | ±5,6 |
| -50 | ±1,10 | ±7,7 |
| Доверительные границы погрешности измерений коэс доверительной вероятнос | )фициента усиления (КУ) антенн4) при ги 0,95, дБ |
| для антенн с размерами апертуры от X5) до 900 мм |
| Облучатели FD-07-1, FD-1-1, FD-1-2 | ±1,5 |
| Облучатели FD-2-3, FD-3-5, FD-5-8, FD-8-12, FD-12-18, FD-18-26, FD-26-40, FD-40-60 | ±0,6 |
| для антенн с размерами апертуры от 900 до 1500 мм |
| Облучатели FD-07-1, FD-1-1, FD-1-2 | ±1,2 |
| Облучатели FD-2-3, FD-3-5, FD-5-8, FD-8-12, FD-12-18, FD-18-26, FD-26-40, FD-40-60 | ±0,6 |
| для антенн с размерами апертуры от 1500 до 1800 мм |
| Облучатели FD-07-1, FD-1-1, FD-1-2 | ±1,2 |
| Облучатели FD-2-3, FD-3-5, FD-5-8, FD-8-12, FD-12-18, FD-18-26, FD-26-40, FD-40-60 | ±0,8 |
| Примечания: 1) - при вращении в одном направлении; 2) - при измерениях амплитудного и фазового распределений антенной с коэффициентом усиления не более 8 дБ; 3) - для отношения сигнал/шум в максимуме измеряемой ДН не менее 70 дБ; 4) - в максимуме АДН, при отличии КУ антенн не более 30 дБ, отношении сигнал/шум не менее 40 дБ, КСВН входа антенн не более 1,5 5) - X=300 мм для облучателей FD-07-1, FD-1-1, FD-1-2, X=200 мм для облучателей FD-2-3, FD-3-5, X=150 мм для облучателя FD-5-8, X=100 мм для облучателей FD-8-12, FD-12-18, FD-18-26, FD-26-40, FD-40-60 |
Таблица 3 - Основные технические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| Диапазоны вращения по осям ОПУ: по оси азимута, градус, не менее по оси элевации (углу места), градус, не менее по оси поляризации, градус, не менее | ±180 от -30 до 90 от -100 до 200 |
| Длина хода перемещения по оси слайда, мм, не менее | 1000 |
| Напряжение электропитания от сети переменного тока частотой (50±1) Гц, В | 220±22 |
Продолжение таблицы 3
| Наименование характеристики | Значение |
| Потребляемая мощность, В^А, не более | 10000 |
| Габаритные размеры, м, не более | |
| длина | 18,0 |
| ширина | 10,0 |
| высота | 8,2 |
| Условия эксплуатации: | |
| температура окружающего воздуха, °C | от +18 до +22 |
| относительная влажность воздуха при температуре 20 °C, %, | |
| не более | 70 |
| атмосферное давление, кПа | от 84 до 106,7 |
Знак утверждения типа
наносится на контроллер управления ОПУ в виде наклейки и титульный лист документа
«Комплекс автоматизированный измерительно-вычислительный ТМСА 1.0-50.0 К112.
Паспорт» типографским способом.
Комплектность
Таблица 4 - Комплектность комплекса
| Наименование оборудования | Обозначение | Количество |
| Безэховая экранированная камера | - | 1 шт. |
| Коллиматор (зеркало радиоколлиматора) | - | 1 экз. |
| Позиционер облучателей для автоматического изменения поляризации облучателя | - | 1 шт. |
| Комплект облучателей на диапазон частот от 1 | | |
| до 50 ГГц: | - | 1 к-т |
| однополяризационный облучатель | FD-07-1 | 1 шт. |
| однополяризационный облучатель | FD-1-1 | 1 шт. |
| однополяризационный облучатель | FD-1-2 | 1 шт. |
| однополяризационный облучатель | FD-2-3 | 1 шт. |
| однополяризационный облучатель | FD-3-5 | 1 шт. |
| однополяризационный облучатель | FD-5-8 | 1 шт. |
| однополяризационный облучатель | FD-8-12 | 1 шт. |
| однополяризационный облучатель | FD-12-18 | 1 шт. |
| однополяризационный облучатель | FD-18-26 | 1 шт. |
| двухполяризационный облучатель | FD-26-40 | 1 шт. |
| однополяризационный облучатель | FD-40-60 | 1 шт. |
| Многоосевой позиционер в составе: | - | 1 шт. |
| напольный слайдер | - | 1 шт. |
| азимутальный позиционер | - | 1 шт. |
| продольный слайдер | - | 1 шт. |
| угломестный позиционер | - | 1 шт. |
| башня позиционера крена | - | 1 шт. |
| проставка | - | 1 шт. |
Таблица 4 - Комплектность комплекса
| Наименование оборудования | Обозначение | Количество |
| позиционер крена | - | 1 шт. |
| Блок управления | - | 1 шт. |
| Пульт дистанционного управления блока управления | - | 1 шт. |
| Контроллер перемещения | ТММС 4102 | 1 шт. |
| Проводной пульт дистанционного управления контролера перемещения | ТММС 4102 | 1 шт. |
| Системный контролер | TMSC | 1 шт. |
| Комплект антенн, используемых при проведении измерений коэффициента усиления в качестве эталонных, в диапазоне частот от 1 до 50 ГГц: эталонная антенна эталонная антенна эталонная антенна | - ТМА 1.0-6.0 Э ТМА 6.0-18.0 Э ТМА 18.0-50.0 Э | 1 к-т 1 шт. 1 шт. 1 шт. |
| Комплект контрольно-измерительного оборудования для проведения измерений электрических параметров антенн в поле дальней зоны: | - | 1 к-т |
| анализатор цепей векторный одноканальный приёмо-передающий СВЧ блок, расположенный в радиогерметичном блоке измеритель мощности блок СВЧ коммутации | С4420 -NRP50SN - | 1 шт. 2 шт. 1 шт. 1 шт. |
| Блок разделения сигналов | TMSU-0118-2 | 1 шт. |
| Аттенюатор коаксиальный для измерений в диапазоне частот от 1 до 18 ГГц | RFH1850NA200-D | 1 шт. |
| Аттенюатор коаксиальный для измерений в диапазоне частот от 18 до 50 ГГц | RFH504024A20 | 1 шт. |
| Комплект СВЧ кабельных сборок | - | 1 к-т |
| Комплект СВЧ аттенюаторов и переходов | - | 1 к-т |
| Блок СВЧ переключателя для измеряемой антенны | SP4T | 1 шт. |
| Блок СВЧ переключателя облучателя | SPDT | 1 шт. |
| Комплект кабелей управления и питания | - | 1 к-т |
| Источник бесперебойного питания | - | 1 шт. |
| Комплект персонального компьютера для сбора и обработки результатов измерений с программным обеспечением | | 1 к-т |
| Паспорт | ТМСА 1.0-50.0 К 112 ПС | 1 экз. |
| Руководство по эксплуатации | ТМСА 1.0-50.0 К 112 РЭ | 3 экз. |
| Методика поверки | - | 1 экз. |
Сведения о методах измерений
приведены в разделе 4.3 «Проведение измерений» документа ТМСА 1.0 - 50.0 К112 РЭ «Комплекс автоматизированный измерительно-вычислительный ТМСА 1.0 - 50.0 К112. Книга 1. Часть 2. Методики проведения измерений. Руководство по эксплуатации».
Нормативные документы
Приказ Росстандарта от 30.12.2019 № 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».
