Модули расширения частоты и уровня сигналов СВЧ генераторов EMG-40

Основные
Тип
Межповерочный интервал / Периодичность поверки 2 года

Назначение

Модули расширения частоты и уровня сигналов СВЧ генераторов EMG-40 (далее -модули расширения частоты) предназначены для расширения диапазона рабочих частот генераторов СВЧ сигналов, поддерживающих стандарт SCPI - 99 и подключаемых к персональному компьютеру по интерфейсу Ethernet, формирования импульсной модуляции от внешнего источника, регулировки уровня выходного сигнала.

Описание

Принцип действия модулей расширения частоты основан на переносе входного сигнала, поступающего с выхода генератора СВЧ частот, из области диапазона рабочих частот от 0,1 до 20 ГГц в область диапазона частот от 20 до 40 ГГц путем его последовательного умножения, фильтрации, ослабления и усиления. Применение последовательно включенных полосовых фильтров и фильтра нижних частот обеспечивает высокое подавление, как субгармонических, так и гармонических составляющих в спектре выходного сигнала.

Регулировка уровня выходного сигнала обеспечивается путем применения электронноуправляемых аттенюаторов, малошумящего усилителя и усилителя мощности, работающих в широком диапазоне частот от 20 до 40 ГГц. Минимальный шаг регулировки выходного сигнала 0,1 дБ. При подаче команды управления максимального подавления на электронно -управляемые аттенюаторы уровень выходного сигнала составляет минус 40 дБ (1 мВт). Малошумящий усилитель и усилитель мощности необходимы для получения высокого уровня сигнала на выходе модуля расширения частоты. Максимальный уровень выходного сигнала в диапазоне частот от 20,0 до 40,0 ГГц при подаче команды управления нулевого подавления на электронно-управляемых аттенюаторах составляет 19 дБ (1 мВт).

Умножение входного сигнала обеспечивается встроенными умножителями частоты с коэффициентом умножения два. При подаче на вход модуля расширения частоты сигнала в диапазоне частот от 10 до 20 ГГц посредством быстродействующих СВЧ ключей и умножителей частоты на выходе формируется сигнал с диапазонами частот от 20,0 до 40,0 ГГц соответственно.

При подаче на вход модуля расширения частоты сигнала в рабочем диапазоне частот от 0,1 до 20 ГГц на выход сигнал поступает без изменений.

Конструктивно модули расширения частоты выполнены в моноблочном исполнении в корпусе прямоугольной формы, содержащего разъемы питания «POWER» и органов управления. Разъем питания «POWER» предназначен для подключения модуля расширения частоты к электрической сети переменного тока посредством блока питания постоянного тока. Органы управления состоят из соединителя входного сигнала «Freq IN» с подключенным коаксиальным высокочастотным кабелем с разъемом типа 3,5 мм (вилка), предназначенным для подключения к генератору СВЧ сигналов; разъема выходного сигнала «Freq OUT» с подключенным СВЧ переходом типа 2,92 мм (розетка) - тип 2,92 мм (вилка), разъема управления «Mini USB» для подключения к персональному компьютеру и управления модулем расширения частоты, разъема «PULSE» типа SMA (розетка) для подачи внешнего модулирующего сигнала от внешнего источника.

На боковой панели модуля расширения частоты располагается маркировка с обозначением его типа и заводского номера.

Общий вид модулей расширения частоты представлен на рисунке 1.

Внешний вид передней панели модуля расширения частоты с обозначением мест нанесения знака утверждения типа и знака поверки представлен на рисунке 2.

Место пломбировки от несанкционированного доступа представлен на рисунке 3.

Программное обеспечение

Программное обеспечение (далее - ПО) модулей расширения частоты разделено на метрологически значимую и метрологически незначимую части. Метрологически значимая часть программного обеспечения EMG 40 Firmware установлена в защищенную память микроконтроллера модуля расширения частоты и управляет режимами работы (установкой частоты выходного сигнала, уровня выходного сигнала, формированием импульсной модуляцией) и обеспечивает взаимодействие с внешними устройствами через коммуникационный интерфейс. Метрологически незначимая часть ПО «Управление EMG-40.exe» предназначена для совместного управления модулем расширения частоты и генератором СВЧ сигналов.

Конструкция модулей расширения частоты исключает возможность несанкционированного влияния на ПО модулей расширения частоты и измерительную информацию.

Уровень защиты ПО от непреднамеренных и преднамеренных изменений «высокий» в соответствии с Р 50.2.077-2014.

Таблица 1 - Идентификационные данные ПО

Идентификационные данные (признаки)

Значение

Идентификационное наименование ПО

EMG 40 Firmware

Номер версии (идентификационный номер) ПО

не ниже 1.0

Цифровой идентификатор ПО

-

Алгоритм вычисления идентификатора ПО

-

Технические характеристики

Таблица 2 - Метрологические характеристики

Наименование характеристики

Значение

Диапазон частот выходного сигнала, ГГ ц

от 0,1 до 40

Пределы допускаемой относительной погрешности установки частоты выходного сигнала:

-    в диапазоне частот от 0,1 до 20 ГГ ц включ.

-    в диапазоне частот св. 20 до 40 ГГц

±5Fген*

±(^ген|+Г10-8)

Наименование характеристики

Значение

Диапазон установки мощности выходного сигнала в диапазоне частот, дБ (1 мВт):

-    от 0,1 до 20 ГГц включ.

-    св. 20 до 30 ГГц включ.

-    св. 30 до 32 ГГц включ.

-    св. 32 до 33 ГГц включ.

-    св. 33 до 35 ГГц включ.

-    св. 35 до 40 ГГц

от минимально уровня выходного сигнала используемого генератора частот до + 20

от -40 до +19 от -40 до +18 от -40 до +15 от -40 до +13 от -40 до +10

Пределы допускаемой абсолютной погрешности установки мощности выходного сигнала в диапазоне частот, дБ:

-    от 0,1 до 20 ГГц включ.

-    св. 20 до 40 ГГц

±(|ДРген|+0,8) ** ±(|ДРген|+1,2)

Коэффициент стоячей волны по напряжению (КСВН) выхода в диапазоне частот, не более:

-    от 0,1 до 20 ГГц включ.

-    св. 20 до 40 ГГц включ.

1,8

2,2

Уровень субгармонических составляющих в спектре выходного сигнала (при уровне выходного сигнала плюс 5 дБ (1 мВт)), дБ относительно несущей, не более

-80

Параметры импульсной модуляции для частот свыше 20 ГГц:

-    длительность импульса, нс, не менее

-    подавление сигнала в паузе между импульсами, дБ, не менее

-    длительность фронта/спада по уровню от 10 до 90 %, нс, не более

20

70

10

Диапазон частот входных сигналов, ГГ ц

от 0,1 до 20

Диапазон значений мощности входного сигнала в диапазоне частот, дБ (1 мВт):

-    от 0,1 до 20 ГГц (не включ.) с верхним пределом

-    от 20 до 40 ГГц

26

от 13,9 до 14,1

*    SF^ - относительная погрешность установки частоты выходного сигнала используемого генератора частот

*    ДРген - абсолютная погрешность мощности выходного сигнала используемого генератора сигналов

Таблица 3 - Основные технические характеристики

Наименование характеристики

Значение

Параметры электрического питания:

- напряжение переменного тока, В

от 187 до 242

- частота переменного тока, Г ц

от 49 до 51

Потребляемая мощность, ВА, не более

10

Габаритные размеры, мм, не более:

- длина

160

- ширина

90

- высота

27

Наименование характеристики

Значение

Масса, кг, не более

1,5

Рабочие условия эксплуатации:

-    температура окружающего воздуха, °С

-    относительная влажность окружающего воздуха при температуре 25 °С, %

-    атмосферное давление кПа (мм рт.ст.)

от +15 до +25

от 45 до 80 от 84,0 до 106,7 (от 630 до 800)

Знак утверждения типа

наносится на титульный лист руководства по эксплуатации типографским или иным способом и на лицевую панель модуля расширения частоты в виде наклейки.

Комплектность

Таблица 4 - Комплектность модулей расширения частоты

Наименование

Обозначение

Количество

Модуль расширения частоты

EMG-40

1 шт.

Кабель сетевой

-

1 шт.

Кабель USB

USB A (m) - USB B (m)

1 шт.

Кабель LAN

-

1 шт.

Блок питания

-

1 шт.

USB-накопитель с ПО

-

1 шт.

Руководство по эксплуатации

МТВГ.468159.002РЭ

1 экз.

Паспорт

МТВГ.468159.002ПС

1 экз.

Методика поверки

МТВГ.468159.002МП

1 экз.

Сведения о методах измерений

приведены в разделе 2 «Описание и работа» документа МТВГ.468159.002РЭ «Модуль расширения частоты и уровня сигналов СВЧ генераторов EMG-40. Руководство по эксплуатации».

Нормативные документы

Приказ Росстандарта № 1621 от 31.07.2018 Об утверждении государственной поверочной схемы для средств измерений времени и частоты

Приказ Росстандарта № 3461 от 30.12.2019 Об утверждении государственной поверочной схемы для средств измерений мощности электромагнитных колебаний в диапазоне частот от 9 кГц до 37,5 ГГц

Приказ Росстандарта № 2839 от 29.12.2018 Об утверждении государственной поверочной схемы для средств измерений мощности электромагнитных колебаний в диапазоне частот от 37,50 до 78,33 ГГц

ГОСТ 22261-94 ГСИ. Средства измерений электрических и магнитных величин. Общие технические условия

МТВГ.468159.002ТУ Модули расширения частоты и уровня сигналов СВЧ генераторов EMG-40. Технические условия

Развернуть полное описание