Назначение
Преобразователи измерительные термоэлектрические ваттметров поглощаемой мощности N8481A, N8481B, N8481H, N8482A, N8482B, N8482H, N8485A, N8486AR, N8486AQ, N8487A, N8488A (далее - преобразователи измерительные) предназначены для измерений средней мощности ВЧ и СВЧ колебаний в коаксиальных трактах в комплекте с блоками измерительными.
Описание
Принцип действия преобразователя измерительного основан на поглощении мощности электромагнитных колебаний СВЧ нагрузкой, встроенной в преобразователь и преобразовании при помощи термопары выделившейся тепловой энергии в напряжение, пропорциональное мощности сигнала. Выходной сигнал термопары преобразуется в двухполярное импульсное напряжение частотой 440 Гц, при помощи усилителя-модулятора и через оконечный усилитель и кабель соединительный подается на вход блока измерительного. Для расширения динамического диапазона усилитель имеет переключаемый коэффициент усиления, позволяющий преобразователю функционировать в режиме измерений высокого («UPPER range») и низкого («LOWER range») уровней мощности. По кабелю соединительному сигнал от преобразователя измерительного поступает на вход измерительного блока ваттметра, где происходит вычисление результатов измерений с использованием значений калибровочных коэффициентов преобразователя, поправок на нелинейность и ослабление встроенного или подключаемого аттенюатора, хранящихся в ППЗУ преобразователя. Считывание поправок из ППЗУ происходит автоматически при подключении преобразователя к блоку измерительному.
Конструктивно преобразователи измерительные N8481A представляют собой моноблоки продолговатой формы без органов управления и дисплея. На передней стенке корпуса преобразователя измерительного расположен коаксиальный соединитель, на задней -разъем для подключения кабеля обмена измерительной информацией с блоком измерительным. Внутри корпуса установлена печатная плата с установленными на ней термоэлектрическим модулем, датчиком температуры, усилителем-модулятором, ППЗУ и вспомогательными электронными устройствами, обеспечивающими обмен данными с блоками измерительными по кабелю соединительному.
Преобразователи измерительные с опцией CFT отличаются возможностью записи калибровочных коэффициентов в память преобразователя измерительного.
Наличие опции Н02 позволяет использовать преобразователи измерительные в диапазон рабочих частот от 0 Гц.
Наличие опции 033 позволяет использовать преобразователи измерительные N8485A в диапазоне частот свыше 26,5 ГГц до 33 ГГц.
Преобразователи измерительные N8485A, N8487A, N8488A отличаются от N8481A типом коаксиального тракта передачи энергии к чувствительному элементу и типом соединителя.
Преобразователи измерительные N8481B, N8482B отличаются от N8481A наличием подключенного к входу преобразователя аттенюатора.
Преобразователи измерительные, N8481H, N8482H отличаются от N8481A наличием на входе преобразователя встроенного в СВЧ модуль аттенюатора.
Преобразователи измерительные N8486AR, N8486AQ отличаются от N8481A видом тракта передачи энергии к чувствительному элементу (прямоугольный волновод) СВЧ соединителя, и наличием дополнительного калибровочного входа с коаксиальным соединителем N-типа. Дополнительный калибровочный вход предназначен для подключения преобразователя к калибратору измерительного блока ваттметра и проведения калибровки волноводного преобразователя на частоте 50 МГц.
Внешний вид преобразователей измерительных, место нанесения обозначения типа, место пломбировки от несанкционированного доступа и место нанесения знака приведены на рисунках 1 - 3.
При оформлении внешнего вида преобразователей измерительных могут использоваться логотипы компаний «Agilent Technologies» или «Keysight Technologies».
Рисунок 1 - Вид преобразователей измерительных N8481 А, N8481B, N8481H, N8482A, N8482B, N8482H, N8485A, N8486AR, N8486AQ, N8487A,
место пломбировки
Рисунок 2
- Вид преобразователя измерительного N8488A
место нанесения маркировки
место нанесения знака об утверждении типа
Рисунок 3 - Вид преобразователя измерительного сзади (разъем для подключения кабеля соединительного)
Преобразователи измерительные совместимы с блоками измерительными ваттметров E4416A, E4417A N1911A, N1912A, N1913A, N1914A при использовании кабелей соединительных серий 11730, E9288, N1917.
Технические характеристики
Метрологические и технические характеристики преобразователей измерительных приведены в таблицах 1 - 8.
Таблица 1 - Типы коаксиального соединителя и диапазоны рабочих частот
| Тип преобразователя измерительного | Тип соединителя по ГОСТ 13317-89, IEEE Std 287™-2007 и IEC 153-2 Iss. 2 | Диапазон рабочих частот, ГГц |
| N8481A | N-тип (коаксиальный тракт) | от 0,01 до 18 |
| N8481B | N-тип (коаксиальный тракт) | от 0,01 до 18 |
| N8481H | N-тип (коаксиальный тракт) | от 0,01 до 18 |
| N8482A | N-тип (коаксиальный тракт) | от 0,0001 до 6 |
| N8482B | N-тип (коаксиальный тракт) | от 0,0001 до 6 |
| N8482H | N-тип (коаксиальный тракт) | от 0,0001 до 6 |
| N8485A | IX-тип (коаксиальный тракт 3,5 мм) | от 0,01 до 26,5 |
| N8485A (опция 033) | IX-тип (коаксиальный тракт 3,5 мм) | от 0,01 до 33 |
| N8486AR | UG-599/U (волноводный тракт WR-28) N-тип (коаксиальный тракт, 50 Ом) | от 26,5 до 40 |
| N8486AQ | UG-385/U (волноводный тракт WR-22) N-тип (коаксиальный тракт, 50 Ом) | от 33 до 50 |
| N8487A | I-тип (коаксиальный тракт 2,4 мм) | от 0,05 до 50 |
| N8488A | 1,85 мм (коаксиальный тракт 1,85 мм) | от 0,01 до 70 |
Таблица 2 - Диапазоны измеряемых значений мощности
| Тип преобразователя измерительного | Режим измерений |
| «LOWER range», дБ исх. 1 мВт | «UPPER range», дБ исх. 1 мВт |
| N8481A, N8482A, N8485A, N8487A, N8486AR, N8486AQ, N8488A | от минус 35 до минус 1 | от минус 30 до 20 |
| N8481B, N8482B | от минус 5 до 29 | от 0 до 44 |
| N8481H, N8482H | от минус 15 до 17 | от минус 10 до 35 |
Таблица 3 - Коэффициент стоячей волны по напряжению (КСВН) входа преобразователя
| Тип преобразователя измерительного | Диапазон частот | В нормальных условиях эксплуатации, не более | В рабочих условиях эксплуатации, не более |
| от 10 до 30 МГц | 1,37 | 1,57 |
| от 30 до 50 МГц | 1,14 | 1,16 |
| N8481A | от 50 МГц до 2 ГГц | 1,08 | 1,11 |
| от 2 до 12,4 ГГц | 1,16 | 1,16 |
| от 12,4 до 18 ГГц | 1,23 | 1,25 |
| от 100 до 300 кГц | 1,54 | 1,57 |
| N8482A | от 300 кГц до 1 МГц | 1,17 | 1,17 |
| от 1 МГц до 2 ГГц | 1,06 | 1,06 |
| от 2 ГГц до 6 ГГц | 1,07 | 1,08 |
| от 10 до 50 МГц | 1,33 | 1,53 |
| N8485A | от 50 до 100 МГц | 1,08 | 1,11 |
| от 100 МГц до 2 ГГц | 1,05 | 1,07 |
| Тип преобразователя измерительного | Диапазон частот | В нормальных условиях эксплуатации, не более | В рабочих условиях эксплуатации, не более |
| от 2 до 12,4 ГГц | 1,14 | 1,14 |
| от 12,4 до 18 ГГц | 1,19 | 1,20 |
| от 18 до 26,5 ГГц | 1,26 | 1,28 |
| от 10 до 50 МГц | 1,33 | 1,53 |
| от 50 до 100 МГц | 1,08 | 1,11 |
| от 100 МГц до 2 ГГц | 1,05 | 1,07 |
| N8485A (опция 033) | от 2 до 12,4 ГГц | 1,14 | 1,14 |
| от 12,4 до 18 ГГц | 1,19 | 1,20 |
| от 18 до 26,5 ГГц | 1,26 | 1,28 |
| от 26,5 до 33 ГГц* | 1,32 | 1,36 |
| от 50 до 100 МГц | 1,08 | 1,10 |
| от 100 МГц до 2 ГГц | 1,05 | 1,07 |
| от 2 до 12,4 ГГц | 1,10 | 1,10 |
| N8487A | от 12,4 до 18 ГГц | 1,16 | 1,16 |
| от 18 до 26,5 ГГц | 1,22 | 1,22 |
| от 26,5 до 40 ГГц | 1,30 | 1,30 |
| от 40 до 50 ГГц | 1,34 | 1,33 |
| от 10 до 100 МГц | 1,08 | 1,08 |
| от 100 МГц до 2,4 ГГц | 1,08 | 1,08 |
| от 2,4 до 12,4 ГГц | 1,10 | 1,10 |
| N8488A | от 12,4 до 18 ГГц | 1,12 | 1,14 |
| от 18 до 26,5 ГГц | 1,21 | 1,23 |
| от 26,5 до 40 ГГц | 1,30 | 1,31 |
| от 40 до 67 ГГц | 1,46 | 1,47 |
| от 67 до 67,5 ГГц | 1,48 | 1,50 |
| N8486AR | 50 МГц** | 1,17 | 1,20 |
| от 26,5 до 40 ГГц | 1,40 | 1,40 |
| N8486AQ | 50 МГц** | 1,17 | 1,20 |
| от 33 до 50 ГГц | 1,50 | 1,50 |
| от 10 МГц до 2 ГГц | 1,09 | 1,10 |
| N8481B | от 2 до 12,4 ГГц | 1,14 | 1,18 |
| от 12,4 до 18 ГГц | 1,23 | 1,28 |
| N8482B | от 100 кГц до 2 ГГц | 1,08 | 1,10 |
| от 2 до 6 ГГц | 1,16 | 1,18 |
| от 10 МГц до 8 ГГц | 1,16 | 1,16 |
| N8481H | от 8 до 12,4 ГГц | 1,22 | 1,22 |
| от 12,4 до 18 ГГц | 1,32 | 1,41 |
| N8482H | от 100 кГц до 6 ГГц | 1,13 | 1,14 |
| * Метрологические характеристики в указанных диапазонах частот не гарантируются * * КСВН дополнительного калибровочного входа с коаксиальным соединителем N-типа |
Таблица 4 - Границы нелинейности амплитудной характеристики в диапазоне измерений мощности
| Тип преобразователя измерительного | Диапазон установки мощности, дБ исх. 1 мВт | В нормальных условиях эксплуатации, % | В рабочих условиях эксплуатации, % |
| N8481A, N8482A, N8485A, N8487A, N8488A, N8486AR, N8486AQ | от минус 1 до 15 от 15 до 20 | ± 0,52 ± 0,80 | ± 0,80 ± 1,90 |
| N8481B, N8482B | от 29 до 39 от 39 до 44 | ± 0,52 ± 1,66 | ± 0,80 ± 2,75 |
| N8481H, N8482H | от 17 до 30 от 30 до 35 | ± 0,77 ± 2,64 | ± 1,05 ± 3,93 |
Таблица 5 - Типовые значения относительной погрешности коэффициента калибровки преобразователей измерительных N8488A*
| Диапазон частот | Типовые значения относительной погрешности коэффициента калибровки |
| от 0,1 до 50 МГц | ± 2,83 % |
| от 50 до 100 МГц | ± 1,98 % |
| от 0,1 до 2 ГГц | ± 1,84 % |
| от 2 до 12,4 ГГц | ± 2,45 % |
| от 12,4 до 18 ГГц | ± 2,89 % |
| от 18 до 26,5 ГГц | ± 3,52 % |
| от 26,5 до 50 ГГц | ± 4,99 % |
| от 50 до 67 ГГц | ± 6,46 % |
| от 67 до 67,5 ГГц | ± 7,29 % |
"Действительные значения коэффициента калибровки определяются при проведении поверки
Таблица 6 - Типовые значения относительной погрешности коэффициента калибровки преобразователей измерительных (кроме N8488A)*
| Диапазон частот | Тип преобразователя измерительного |
| N8481A | N8481B | N8481H | N8482A | N8482B | N8482H | N8485A | N8487A | N8486AR | N8486AQ |
| от 0,1 до 10 МГц | - | - | - | ± 1,28 % | ± 2,40 % | ± 0,99 % | - | - | - | - |
| от 10 до 30 МГц | ± 1,47 % | ± 1,98 % | ± 1,39 % | ± 1,03 % | ± 1,84 % | ± 0,86 % | ± 0,94 % | - | - | - |
| от 30 до 500 МГц | ± 1,03 % | ± 1,91 % | ± 1,10 % | ± 1,03 % | ± 1,83 % | ± 0,98 % | ± 1,43 % | ± 1,84 % | - | - |
| от 0,5 до 1,2 ГГц | ± 0,97 % | ± 1,91 % | ± 1,15 % | ± 1,08 % | ± 1,94 % | ± 1,00 % | ± 1,52 % | ± 2,10 % | - | - |
| от 1,2 до 6 ГГц | ± 1,23 % | ± 1,97 % | ± 1,42 % | ± 1,81 % | ± 2,68 % | ± 1,19 % | ± 1,68 % | ± 2,36 % | - | - |
| от 6 до 14 ГГц | ± 1,85 % | ± 2,69 % | ± 3,87 % | - | - | - | ± 2,26 % | ± 2,87 % | - | - |
| от 14 до18 ГГц | ± 2,17 % | ± 3,20 % | ± 7,01 % | - | - | - | ± 2,47 % | ± 3,14 % | - | - |
| от 18 до 26,5 ГГц | - | - | - | - | - | - | ± 3,75 % | ± 3,77 % | - | - |
| от 26,5 до 33 ГГц | - | - | - | - | - | - | ± 4,79 % | ± 4,17 % | ± 3,48 % | - |
| от 33 до 34 ГГц | - | - | - | - | - | - | - | ± 4,55 % | ± 4,07 % | ± 5,02 % |
| от 34 до 35 ГГц | - | - | - | - | - | - | - | ± 4,55 % | ± 4,07 % | ± 4,99 % |
| от 35 до 40 ГГц | - | - | - | - | - | - | - | ± 4,55 % | ± 4,07 % | ± 5,02 % |
| от 40 до 45 ГГц | - | - | - | - | - | - | - | ± 5,40 % | - | ± 5,17 % |
| от 45 до 50 ГГц | - | - | - | - | - | - | - | ± 6,02 % | - | ± 5,20 % |
Таблица 7 - Технические характеристики
| Тип преобразователя измерительного | Геометрические размеры (ширина х высота х глубина), мм | Масса, кг |
| N8481A,N8482A | 38 х 30 х 130 | 0,181 |
| N8485A | 38 х 30 х 121 | 0,183 |
| N8487A | 38 х 30 х 121 | 0,154 |
| N8488A | 38 х 30 х 115 | 0,162 |
| N8486AR | 38 х 62 х 152 | 0,202 |
| N8486AQ | 38 х 62 х 152 | 0,204 |
| N8481B, N8482B | 83 х 114 х 283 | 0,684 |
| N8481H, N8482H | 38 х 30 х 174 | 0,234 |
’Действительные значения коэффициента калибровки определяются при проведении поверки
Условия эксплуатации преобразователей измерительных приведены в таблице 8.
Таблица 8 - Условия эксплуатации преобразователей измерительных
| Условия эксплуатации | Наименование характеристик | Значение характеристик |
| Нормальные условия эксплуатации | Температура , °С | 25 ± 10 |
| Относительная влажность воздуха, % | от 15 до 95 |
| Атмосферное давление, кПа | от 84 до 106 |
| Рабочие условия эксплуатации | Температура, °С | от минус 5 до 60 |
| Относительная влажность воздуха при 40 °С, не более, % | 95 |
Знак утверждения типа
Знак утверждения типа наносится в верхнем левом углу Руководства по эксплуатации преобразователей измерительных типографским или компьютерным способом и на корпус преобразователя измерительного в виде наклейки.
Комплектность
Комплект поставки включает:
- преобразователь измерительный N8481A, или N8481B, или N8481H, или N8482A, или N8482B, или N8482H, или N8485A, или N8486AR, или N8486AQ, или N8487A или N8488A (по заказу) - 1 шт.;
- переход коаксиальный измерительный с соединителя типа N-типа (вилка) на соединитель IX-тип (коаксиальный тракт 3,5 мм), (розетка) для преобразователей измерительных N8485A или N8485A (опция 033) - 1шт.;
- переход коаксиальный измерительный с соединителя типа N-типа (вилка) на соединитель I-типа (тракт 2,4 мм), (розетка) для преобразователей измерительных N8487A - 1шт.;
- переход коаксиальный измерительный с соединителя типа N-типа (вилка) на соединитель 1,85 мм (коаксиальный тракт 1,85 мм), (розетка) для преобразователей измерительных N8488A - 1шт.;
- комплект эксплуатационной документации изготовителя - 1 шт.;
- кабель для подключения к блоку измерительному ваттметра (по заказу) - 1 шт.;
- методика поверки - 1 шт.
Поверка
осуществляется в соответствии с документом 651-14-10 МП «Инструкция. Преобразователи измерительные термоэлектрические ваттметров поглощаемой мощности N8481A, N8481B, N8481H, N8482A, N8482B, N8482H, N8485A, N8486AR, N8486AQ, N8487A, N8488A. Методика поверки», утвержденным первым заместителем генерального директора -заместителем по научной работе ФГУП «ВНИИФТРИ» в январе 2014 г.
Основные средства поверки:
- анализатор цепей векторный N5227A (рег. № 53567-13) диапазон рабочих частот от 0,01 до 67,5 ГГц, пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений модуля коэффициента отражения в диапазоне частот до 2 ГГц ± 0,04, в диапазоне частот до 20 ГГц ± 0,03, в диапазоне частот до 40 ГГц ± 0,03, в диапазоне частот до 67,5 ГГц ± 0,045;
- анализатор электрических цепей векторный Е5071С с опциями 280 или 480 (рег. № 45992-10): диапазон рабочих частот от 9 кГц до 8,5 ГГц, пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений модуля коэффициента отражения в диапазоне частот от 9 кГц до 10 МГц ± (0,004 + 0,015 • Г), в диапазоне частот от 10 МГц до 3 ГГц ± (0,006 + 0,016 • Г), в диапазоне частот от 3 до 6 ГГц ± (0,010 + 0,025 • Г), в диапазоне частот от 6 до 8,5 ГГц ± (0,014 + 0,03 • Г), где Г - измеренное значение модуля коэффициента отражения;
- набор мер коэффициентов передачи и отражения 85054B для преобразователей измерительных с коаксиальным соединителем N-типа, 85052В - с коаксиальным соединителем IX типа (тракт 3,5 мм), 85056А - с коаксиальным соединителем I типа (тракт 2,4 мм), 85058В -с коаксиальным соединителем 1,85 мм (рег. № 53566-13): пределы допускаемой погрешности определения действительных значений модуля коэффициента отражения от ± 0,8 до ± 1,4 %, пределы допускаемой погрешности определения фазы коэффициента отражения от 0,5 до 1,5°, пределы допускаемой погрешности определения коэффициента передачи от ± 0,03 до ± 0,1 дБ, пределы допускаемой погрешности определения фазы коэффициента передачи от ± 0,3 до ± 2°;
- наборы мер коэффициентов отражения R11644A и Q11644A из состава установки высшей точности единиц комплексных коэффициентов передачи и отражения в диапазоне частот от 26,5 ГГц до 50 ГГц и от 75 ГГц до 170 ГГц (рег. № 37151-08);
- вольтметр высокочастотный ВК3-78 (рег. № 34920-07): диапазон частот от 10 кГц до 1,5 ГГц, диапазон измерений значения напряжения от 10 мВ до 10 В, пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений ± (0,02 + 0,08 • ипредел /иизм), где иизм — измеренное значение напряжения, ипредел - верхнее значение поддиапазона измерений;
- генератор сигналов произвольной формы 33250А (рег. № 26209-03): диапазон рабочих частот от 1 мкГц до 80 МГц, диапазон установки размаха напряжения выходного сигнала на нагрузке 50 Ом от 10 мВ до 10 В, пределы допускаемой абсолютной погрешности установки размаха напряжения ± (0,01 • Up + 1 мВ), пределы допускаемой относительной погрешности установки частоты выходного сигнала ± 1 • 10-6;
- генератор сигналов E8257D (рег. № 36797-08): диапазон частот от 250 кГц до 67,5 ГГц, пределы допускаемой относительной погрешности частоты опорного генератора (за 1 год): ± 3 • 10-8, шаг установки частоты 0,001 Гц, пределы установки мощности выходного сигнала от минус 135 до 12 дБ относительно 1 мВт, пределы абсолютной погрешности установки мощности выходного сигнала ± 1 дБ при мощностях выходного сигнала более минус 70 дБ относительно 1 мВт;
- ваттметр поглощаемой мощности М3-54, аттестованный в качестве рабочего эталона в диапазоне частот от 0,03 до 18 ГГц (рег. № 7058-79) пределы относительной погрешности аттестации по коэффициенту кали бровки от ± 0,7 до ± 2,5 %;
- ваттметр поглощаемой мощности М3-22А, с преобразователями измерительными аттестованными в качестве рабочего эталона в диапазоне частот от 18 до 37,5 ГГц (рег. № 2858-72): пределы относительной погрешности аттестации по коэффициенту калибровки от ± 1,5 до ± 3 %;
- ваттметр поглощаемой мощности М3-10А, с преобразователями измерительными аттестованными в качестве рабочего эталона в диапазоне частот от 37,5 до 78,33 ГГц (рег. № 8292-81): пределы относительной погрешности аттестации по коэффициенту калибровки от ± 1,5 до ± 3 %;
- ваттметр образцовый проходной падающей мощности М1-11Б (рег. № 12350-90): диапазон частот от 25,86 до 37,5 ГГц, диапазон измеряемых значений мощности от 1 •Ю-4 до 0,1 Вт, погрешность измерений мощности ± 1,5 % в диапазоне измерений от 1 до 30 мВт; ± 2,5 % в диапазоне измерений от 0,1 до 1 мВт и от 30 до 100 мВт;
- прибор для поверки ваттметров М1-25/1, М1-25/2 (рег. № 8941-82): диапазоны частот от 37,5 до 53,57 ГГц и от 53,57 до 78,33 ГГц, диапазон измеряемых значений мощности от 1 •10-4 до 0,1 Вт, погрешность измерений мощности ± 2 %;
- блок измерительный ваттметра E4417A;
- комплект аттенюаторов ступенчатых 8494В и 8496В, аттестованный в качестве рабочего эталона ослабления, пределы относительной погрешности аттестации по разностному ослаблению ± 1,5 %;
- делитель мощности 11667А: рабочий диапазон частот от 0 до 18 ГГц, вносимое ослабление 7 дБ, пределы допускаемой погрешности деления входного сигнала не более ± 0,25 дБ;
- делитель мощности 11667С: рабочий диапазон частот от 0 до 50 ГГц, вносимое ослабление 8,5 дБ, пределы допускаемой погрешности деления входного сигнала не более ± 0,4 дБ.
- делитель мощности 11667С-Н65: рабочий диапазон частот от 0 до 67 ГГц, вносимое ослабление 8,5 дБ.
Сведения о методах измерений
Преобразователи измерительные термоэлектрические ваттметров поглощаемой мощности N8481A, N8481B, N8481H, N8482A, N8482B, N8482H, N8485A, N8486AR, N8486AQ, N8487A, N8488A. Руководство по эксплуатации.
Нормативные документы
ГОСТ 13317 - 89 Элементы соединения СВЧ трактов электронных измерительных приборов. Присоединительные размеры.
Техническая документация фирмы - изготовителя.
Рекомендации к применению
Выполнение работ по оценке соответствия промышленной продукции и продукции других видов, а также иных объектов установленным законодательством Российской Федерации обязательным требованиям, в том числе для проведения настройки, технического обслуживания, ремонта и контроля ВЧ и СВЧ устройств, коаксиальных линий передачи сигналов и т.д., сетей беспроводной передачи информации, линий спутниковой связи, а также в других сферах, связанных с приемом и передачей радиосигналов.
