Назначение
Стенд комплексной настройки и измерений РТХ антенн в дальней зоне ТМСА 6.0-40.0 Д 095 (далее - стенд) предназначен для измерений радиотехнических характеристик антенн в дальней зоне в частотной области.
Описание
Принцип действия стенда основан на измерении частотных и угловых зависимостей коэффициента передачи при подключении к измерительным портам анализатора цепей векторного ZNA 26 (далее - ВАЦ) антенных устройств, размещенных в соответствии с условием «дальней зоны». При работе ВАЦ устанавливается в режим измерений комплексного коэффициента передачи (далее - ККП), его измерительные порты посредством радиочастотного тракта подключаются к входам вспомогательной и исследуемой антенн. Радиочастотный тракт содержит кабельные сборки, переключатели и приемо-передающие СВЧ блоки, осуществляющие преобразование частот ВАЦ в диапазоне свыше 20 ГГц для расширения общего диапазона частот стенда до 40 ГГц.
По командам оператора, вводимым в интерфейс управления на рабочем компьютере, контроллер управления и ВАЦ устанавливаются в режимы измерений в необходимых диапазонах углов и частот. Контроллер управления выдает команды четырехкоординатному опорно-поворотному устройству антенн ТМП 04В.020 (далее - ОПУ ТМП 04В.020), которое устанавливает исследуемую антенну в требуемые угловые положения по азимуту, элевации и крену (поляризации), а также смещению по оси слайда, однокоординатное опорно-поворотное устройство для вспомогательной антенны ТМП 01В.010 (далее - ОПУ ТМП 01В.010) устанавливает вспомогательную антенну в требуемое угловое положение по крену (поляризации). ВАЦ измеряет частотную зависимость ККП между каналами, к которым подключены антенны для каждого углового положения. Измеренные частотные и угловые зависимости ККП передаются на персональный компьютер, где производится их обработка и представление оператору в заданном виде.
Функционально и конструктивно стенд состоит из следующих элементов:
- ОПУ ТМП 04В.020, предназначенного для установки и вращения испытываемой антенны по углам азимута, элевации, и поляризации, а также перемещения по слайдеру;
- ОПУ ТМП 01В.010, предназначенного для установки и вращения вспомогательной антенны по углу крена (поляризации);
- контроллера перемещения ТМС 3134 и системного контроллера TMSC, предназначенных для управления ОПУ ТМП 04В.020 и ОПУ ТМП 01В.010;
- безэховой камеры (далее - БЭК), покрытой радиопоглощающим материалом и предназначенной для имитации условия свободного пространства за счёт поглощения электромагнитных волн;
- четырехпортового анализатора цепей векторного ZNA 26, предназначенного для измерений ККП в заданных режимах работы комплекса;
- двух приемо-передающих СВЧ блоков ППСБ RF RX/TX UNIT, предназначенных для смены режимов приема и передачи тракта и расширения частотного диапазона;
- эталонной антенны ТМА 6-40 Э, предназначенной для калибровки измерительного канала стенда;
- антенны ТМА 6-40, выполняющей функцию вспомогательной антенны;
- рабочего места оператора, состоящего из двух персональных компьютеров с программным обеспечением (далее - ПО) для расчета и отображения результатов измерений, управления измерительным комплексом, сбора данных, их обработки, визуализации и регистрации результатов измерений РТХ антенн.
Заводской № 095, идентифицирующий данный комплекс, указывается на самоклеящейся этикетке, размещённой на приборной стойке в формате цифрового обозначения.
Внешний вид составных частей комплекса приведен на рисунках 1 - 8. Место размещения знака утверждения типа приведено на рисунке 5, а место размещения заводского номера и знака поверки приведены на рисунке 4. Схема пломбировки от несанкционированного доступа приведена на рисунке 6.
Рисунок 1 - Общий вид безэховой камеры
Рисунок 2 - Вид ОПУ ТМП 01В.010 с антенной ТМА 6-40 (слева) и ОПУ ТМП 04В.020 с эталонной антенной ТМА 6-40 Э (справа)
Рисунок 3 - Внешний вид рабочего места оператора
Место нанесения
заводского номера и знака поверки
Анализатор цепей векторный ZNA 26
Системный контроллер
tmsc
Контроллер перемещения ТМС 3134
Рисунок 4 - Размещение оборудования в приборной стойке
Рисунок 5 - Внешний вид передних панелей системного контроллера TMSC и контроллера перемещения ТМС 3134 с указанием места размещения знака утверждения типа
Место для пломбировки от несанкционированного доступа
Рисунок 6 - Внешний вид четырехпортового анализатора цепей векторного ZNA 26 с указанием места пломбировки от несанкционированного доступа
Рисунок 7 - Внешний вид вспомогательной антенны ТМА 6-40
Рисунок 8 - Внешний вид приемо-передающего СВЧ блока ППСБ RF RX/TX UNIT
Программное обеспечение
ПО стенда 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 каталогизацию результатов измерений радиотехнических характеристик антенных устройств и систем.
ПО стенда работает под управлением операционной системы Windows 11.
Метрологически значимая часть ПО комплекса представляет собой специализированное ПО «Frequency Domain Antenna Measurement» и «ProViLab».
ПО «Frequency Domain Antenna Measurement» предназначено для автоматизации работы комплекса, ручного управления положением каретки сканера, настройки параметров работы ВАЦ, задания плана измерений и для запуска измерения.
ПО «ProViLab» предназначено для обработки результатов измерений, их визуализации, каталогизации и хранения.
Уровень защиты ПО «низкий» в соответствии с Р 50.2.077-2014.
аблица 1 - Идентификационные данные ПО
| Идентификационные данные (признаки) | Значение |
| Идентификационное наименование ПО | Frequency Domain Antenna Measurement | ProViLab.exe |
| Номер версии (идентификационны й номер) ПО | 8.0.0.0 | 1.1.7 |
| Цифровой идентификатор ПО (контрольная сумма исполняемого кода) | - | - |
Технические характеристики
Таблица 2.1 - Метрологические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| Диапазон рабочих частот, ГГ ц | от 6,0 до 40,0 |
| Доверительные границы (при доверительной вероятности 0,95) погрешности измерений коэффициента усиления (КУ) антенн1), дБ |
| при КСВН не более 1,2 | ±0,9 |
| при КСВН не более 1,5 | ±1,0 |
| при КСВН не более 2,0 | ±1,2 |
| Диапазоны вращения по осям ОПУ ТМП 04В.020: - азимута, - элевации, - крена (поляризации), | от -90° до 90° от -5° до 95° от -90° до 90° |
| Пределы абсолютной погрешности установки положений ОПУ ТМП 04В.020 по осям азимута, элевации и поляризации | ±0,05° |
| Примечание: 1) - при отличии КУ исследуемой и эталонной антенн не более 20 дБ, отношении сигнал шум не менее 40 дБ. |
Таблица 2.2 - Доверительные границы (при доверительной вероятности 0,95) погрешности измерений уровней амплитудных диаграмм направленности (АДН) и фазовых диаграмм направленности (ФДН) в диапазоне частот от 6,0 до 40,0 ГГц
| Доверительные границы (при доверительной вероятности 0,95) погрешности измерений в диапазоне частот 1) |
| Уровень АДН, дБ | от 6,0 до 8,0 ГГц | от 8,0 до 12,0 ГГц | от 12,0 до 20,0 ГГц | от 20,0 до 40,0 ГГц |
| АДН, дБ | ФДН, | АДН, дБ | ФДН, | АДН, дБ | ФДН, | АДН, дБ | ФДН, |
| -5 | -5 | ±0,15° | ±1,3 | ±0,1° | ±1,3 | ±0,1° | ±1,3 | ±0,1° |
| -10 | -10 | ±0,3° | ±2,0 | ±0,2° | ±2,0 | ±0,2° | ±2,0 | ±0,2° |
| -15 | -15 | ±0,4° | ±2,7 | ±0,3° | ±2,0 | ±0,3° | ±2,0 | ±0,3° |
| -20 | -20 | ±0,7° | ±4,8 | ±0,5° | ±3,4 | ±0,5° | ±3,4 | ±0,4° |
| -25 | -25 | ±1,1° | ±7,7 | ±0,7° | ±4,8 | ±0,7° | ±4,8 | ±0,6° |
| -30 | -30 | ±1,8° | ±13,0 | ±1,2° | ±8,4 | ±1,2° | ±8,4 | ±0,9° |
| -35 | -35 | ±2,8° | ±20,8 | ±1,8° | ±13,0 | ±1,8° | ±13,0 | ±1,4° |
| -40 | -40 | ±4,4° | ±33,4 | ±2,9° | ±21,6 | ±2,9° | ±21,6 | ±2,3° |
| -45 | -45 | - | - | ±4,5° | ±34,2 | ±4,5° | ±34,2 | ±3,5° |
| Примечание: 1) - в точках пересечения диапазонов частот применяется меньшее значение погрешности. |
Таблица 3 - Основные технические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| Диапазон перемещения по оси слайда, мм | от 0 до 800 |
| Потребляемая мощность, В^А, не более | 20000 |
| Напряжение электропитания от сети переменного тока частотой (50±0,5) Гц, В | 220 ± 22 |
| Габаритные размеры, м, не более | |
| длина | 13,7 |
| ширина | 6,1 |
| высота | 5,9 |
| Условия эксплуатации: температура окружающего воздуха, °C | от +15 до +30 |
| относительная влажность воздуха при температуре +25°C, %, не более | 70 |
| атмосферное давление, кПа | от 86,6 до 106,7 |
Знак утверждения типа
наносится на внешнюю панель приборного шкафа в виде наклейки и на титульный лист документа ТМСА 094. 040. 00Д ПС «Стенд комплексной настройки и измерений РТХ антенн в дальней зоне ТМСА 6.0-40.0 Д 095. Паспорт» методом прямого нанесения или типографским способом.
Комплектность
Таблица 4 - Комплектность стенда
| Наименование | Обозначение | Количество |
| Четырехкоординатное опорно-поворотное устройство для измеряемой антенны: | ТМП 04В.020 | 1 к-т |
| Азимутальный позиционер Позиционер для измеряемых антенн | AL-860-1 P/EL AL-4381-1 | 1 шт. 1 шт. |
| Однокоординатное опорно-поворотное устройство для вспомогательной антенны: Поляризатор для вспомогательной антенны | ТМП 01В.010 ТМПМ-160 | 1 к-т 1 шт. |
| Контроллер перемещения осей ОПУ для измеряемой антенны и для вспомогательной антенны | ТМС 3134 | 1 шт. |
| Четырехпортовый векторный анализатор цепей | ZNA 26 | 1 к-т |
| Приемо-передающий СВЧ блок | ППСБ RF RX/TX UNIT | 2 шт. |
| Системный контроллер | TMSC | 1 шт. |
| Вспомогательная антенна | ТМА 6-40 | 1 шт. |
| Эталонная антенна | ТМА 6-40 Э | 1 шт. |
| Источник бесперебойного питания | APC Smart-UPS X 2200 ВА | 1 шт. |
| Лазерный прицел, обеспечивающий совмещение оптических осей эталонной (вспомогательной) антенны и измеряемой антенны | - | 1 шт. |
| Управляющий и обрабатывающий персональные компьютеры в составе: Системный блок c предустановленным программным обеспечением ТМ ПО 6.0-40.0 Д 095 Комплект клавиатура/мышь Монитор Многофункциональное устройство Источник бесперебойного питания | IRU Home 315 LOGITECH MK120 DELL UltraSharp U2412M XEROX DocuCentre SC2020 APC Back-UPS ES BE700G-RS, 7OOBA | 2 шт. 2 к-т 4 шт. 1 шт. 2 шт. |
| Руководство по эксплуатации | ТМСА 094. 040. 00Д РЭ | 1 шт. |
| Паспорт изделия | ТМСА 094. 040. 00Д ПС | 1 шт. |
| Методика поверки | - | 1 шт. |
Сведения о методах измерений
приведены в разделе 4 «Методики измерений» документа ТМСА 095. 040. 00Д РЭ «Стенд комплексной настройки и измерений РТХ антенн в дальней зоне ТМСА 6.0-40.0 Д 095. 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»
Приказ Росстандарта от 16.08.2023 № 1678 «Об утверждении государственной поверочной схемы для средств измерений волнового сопротивления, комплексных коэффициентов отражения и передачи в коаксиальных волноводах в диапазоне частот от 0 до 67 ГГц»
