Назначение
Ваттметры оконечного типа волноводные термисторные М3-122 (далее - ваттметры М3-122) предназначены для измерений мощности СВЧ непрерывных синусоидальных сигналов и средней мощности импульсно-модулированных сигналов в диапазоне частот от 5,64 до 37,5 ГГц.
Описание
Ваттметр состоит из преобразователей термисторных оконечного типа (далее -преобразователь ПТО) и измерителя мощности термисторного унифицированного М3-121 (рег. № 91678-24).
Конструктивно преобразователь ПТО выполнен в виде моноблочной конструкции и состоит из волноводного СВЧ тракта, термочувствительного элемента, поглощающей нагрузки, разъёма подключения к блоку и защитного кожуха.
Принцип действия ваттметра основан на методе замещения мощности СВЧ мощностью постоянного тока. Мощность СВЧ сигналов, поступающая на вход преобразователя ПТО, поглощается чувствительным элементом с последующим преобразованием в тепловую энергию. Изменение сопротивления термочувствительного элемента приводит к изменению мощности постоянного тока, подаваемого на чувствительный элемент, с последующим отображением количества измененной мощности постоянного тока на экран.
Для увеличения верхнего диапазона измерений мощности к входу преобразователей ПТО подключается преобразователь масштабный фиксированный (далее - преобразователь ПМФ), Преобразователь ПМФ обеспечивает уменьшение мощности СВЧ сигналов и представляет собой отрезок волновода с поглощающим электромагнитную волну элементом. Действительное значение коэффициента преобразования преобразователя ПМФ (отношение мощности сигнала на входе к мощности сигнала на выходе), хранящееся в памяти измерителя мощности термисторного унифицированного, позволяет обеспечить вывод на дисплей результатов измерений мощности, поступающей на вход преобразователя ПМФ.
Общий вид ваттметра представлен на рисунке 1. Внешний вид преобразователей термисторных оконечного типа представлен на рисунке 2. Внешний вид преобразователя ПМФ представлен на рисунке 3. Места нанесения знака утверждения типа, знака поверки, мест маркировки и защиты от несанкционированного доступа в виде пломбирования представлены на рисунках 4 и 5.
Заводской номер измерителя, состоящий из десяти цифр, наносится методом гравировки на заднюю часть корпуса. Заводской номер преобразователя термисторного оконечного типа, состоящий из десяти цифр, наносится методом гравировки на корпус. Место нанесения заводских номеров приведено на рисунках 4 и 5. Сведения о комплектности, заводских номерах, количестве и типе преобразователей термисторных оконечного типа приводятся
в разделе 4 «Комплектность» документа МФРН.411734.086 ФО «Ваттметры оконечного типа волноводные термисторные М3-122. Формуляр».
Рисунок 1 - Общий вид ваттметра М3-122
Рисунок 2 - Внешний вид преобразователей термисторных оконечного типа
Рисунок 3 - Внешний вид преобразователя ПМФ
Рисунок 4 - Вид сзади измерителя мощности термисторного унифицированного М3-121 с обозначением мест нанесения заводского номера, знака утверждения типа, знака поверки и пломбировки
Место нанесения заводского номера
Место пломбировки
Рисунок 5 - Место нанесения заводского номера и пломбировки на преобразователи
термисторные оконечного типа
Программное обеспечение
Метрологически значимая часть программного обеспечения (далее - ПО) установлена в защищенную память измерителя мощности термисторного унифицированного М3-121(далее -измеритель М3-121) из состава ваттметра, ПО выполняет функции управления работой измерителя, выбором режимов измерений, индикации и регистрации результатов измерений.
Конструкция измерителя М3-121 исключает возможность несанкционированного влияния на ПО измерителя и измерительную информацию.
Защита ПО от непреднамеренных и преднамеренных изменений соответствует уровню «низкий» по Р 50.2.077-2014.
Таблица 1 - Идентификационные данные (признаки) ПО
| Идентификационные данные (признаки) | Значение |
| Идентификационное наименование ПО | Измеритель мощности М3-121 |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО | V1.0 и выше |
| Цифровой идентификатор ПО | — |
| Алгоритм вычисления идентификатора ПО | — |
Технические характеристики
Таблица 2 - Метрологические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| Диапазон рабочих частот с преобразователями термисторными оконечного типа, ГГц: - ПТО-8 - ПТО-10 - ПТО-12 - ПТО-17 - ПТО-18 - ПТО-26 - ПТО-37 | от 5,64 до 8,24 от 6,85 до 9,93 от 8,24 до 12,05 от 11,55 до 16,70 от 11,95 до 17,44 от 16,70 до 25,95 от 25,86 до 37,50 |
| Диапазон измерений мощности непрерывных синусоидальных сигналов, мВт | от 0,01 до 10,00 |
| Пределы допускаемой относительной погрешности дР измерений мощности Рх в рабочем диапазоне частот, без учета погрешности из-за рассогласования, дрейфа «нуля» и случайной погрешности1), % | ±5,0 |
| Пределы допускаемой относительной погрешности дРф измерений мощности Рх в режиме измерений на фиксированных частотах2), без учета погрешности из-за рассогласования, дрейфа «нуля» и случайной погрешности 1), % | ±2,0 |
| Время установления показаний до уровня 0,995 от установившегося значения, не более, с | 2 |
| Среднее квадратическое отклонение о случайной погрешности отсчета 16 последовательных показаний, не более, мкВт | 0,5 |
| Пределы допускаемой нестабильности АРо показаний, включая дрейф «нуля» в течение 60 секунд после установки «нуля» при неизменной температуре в пределах ±0,5 °С, не более, мкВт | ±5,0 |
| Коэффициент стоячей волны по напряжению, не более: - входа преобразователей ПТО в рабочем диапазоне частот - входа преобразователей ПТО на фиксированных частотах2) - входа преобразователей ПМФ | 1,5 1,3 1,3 |
| Номинальные значения коэффициента масштабного преобразования Кпмф преобразователя ПМФ | 10, 100, 1000, 10000 |
| Максимальное отклонение действительных значений коэффициента масштабного преобразования Кпмф преобразователя ПМФ от номинального значения, дБ | ±3,0 |
| Пределы допускаемой относительной погрешности дКшФ коэффициента масштабного преобразования Кпмф преобразователя ПМФ, % | ±5,0 |
| Диапазон измерений мощности непрерывных синусоидальных сигналов с преобразователем ПМФ, мВт | от 0,01 • Кпмф до 10 • Кпмф |
Продолжение таблицы 2
| Наименование характеристики | Значение |
| Пределы допускаемой относительной погрешности дРшФ измерений мощности Рпмф с преобразователем ПМФ без учета погрешности из-за рассогласования, дрейфа «нуля» и случайной погрешности 3), % | ±7,0 |
| Примечание: 1) Пределы относительной погрешности дРх измерений мощности Рх, мкВт, в рабочем диапазоне частот с учетом погрешности Зрас из-за рассогласования, дрейфа «нуля» и случайной погрешности определяется по формуле, не более, %: ± (^ЗР2 + ((3^ • Рх1 • 100)2 + (ДР0 • Т • 60-1 • 100)2) • Рх2 + 5РАС), где Т - время отсчета показаний при измерениях, с. 2) Режим измерений на фиксированных частотах, указанных в формуляре. 3) Пределы относительной погрешности ЗРх измерений мощности Рпмф, мкВт, в рабочем диапазоне частот с учетом погрешности Зрас из-за рассогласования, дрейфа «нуля» и случайной погрешности определяется по формуле, не более, %: ± (7^ПМФ + (3^ • Кпмф • рп-Мф • 100)2 + (^Ро • Т • 60-1 • 100)2 • КПмф • P-Mt> + <W). |
Таблица 3 - Основные технические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| Время установления рабочего режима, мин | 30 |
| Время непрерывной работы, час | 16 |
| Габаритные размеры М3-121, мм, не более: - длина - ширина - высота | 270 230 125 |
| Потребляемая мощность, В^А, не более | 10 |
| Параметры электрического питания: - напряжение переменного тока, В - частота переменного тока, Гц | от 198 до 242 от 49 до 51 |
| Рабочие условия применения: - температура окружающего воздуха, °С - относительная влажность окружающего воздуха, %, не более - атмосферное давление, мм рт. ст. | от +15 до +25 80 от 630 до 795 |
Таблица 4 - Основные технические характеристики преобразователей ПТО
| Наименование характеристики | Значения для преобразователей ПТО |
| ПТО- 37 | ПТО- 26 | ПТО- 18 | ПТО- 17 | ПТО- 12 | ПТО- 10 | ПТО-8 |
| Сечение волноводного тракта, мм | 7,2Х3,4 | 11,0x5,5 | 16x8 | 17x8 | 23x10 | 28,5x12,6 | 35x15 |
| Габаритные размеры, мм: | | | | | | | |
| длина | 125 | 130 | 150 | 150 | 180 | 195 | 210 |
| ширина | 50 | 50 | 55 | 55 | 65 | 60 | 75 |
| высота | 40 | 45 | 45 | 45 | 55 | 55 | 65 |
| Масса, кг: | 0,2 | 0,2 | 0,2 | 0,2 | 0,3 | 0,3 | 0,4 |
Знак утверждения типа
наносится на титульный лист документа МФРН.411734.086 РЭ «Ваттметры оконечного типа волноводные термисторные М3-122. Руководство по эксплуатации» типографским или иным способом и на корпус измерителя мощности термисторного унифицированного М3-121 из состава ваттметра в виде наклейки.
Комплектность
Таблица 5 - Комплектность ваттметра М3-122
| Наименование | Обозначение | Количество, шт./экз. |
| Измеритель мощности термисторный унифицированный М3-121 | МФРН.411151.017 | 1 |
| Преобразователи термисторные оконечного типа*: | | |
| - ПТО-8 | МФРН.411523.063 | 1 |
| - ПТО-10 | МФРН.411523.063-01 | 1 |
| - ПТО-12 | МФРН.411523.063-02 | 1 |
| - ПТО-17 | МФРН.411523.063-03 | 1 |
| - ПТО-18 | МФРН.411523.063-04 | 1 |
| - ПТО-26 | МФРН.411523.063-05 | 1 |
| - ПТО-37 | МФРН.411523.063-06 | 1 |
| Переход волноводно-коаксиальный * | | |
| ПВК-7,2х3,4-2,4(т) | — | 1 |
| ПВК-11х5,5-3,5(т) | — | 1 |
| ПВК-16х8-№(т) | — | 1 |
| ПВК-17х8^(т) | — | 1 |
| ПВК-23х10^(т) | — | 1 |
| ПВК-28,5х12,6^(т) | — | 1 |
| ПВК-35х15^(т) | — | 1 |
| Преобразователи масштабные фиксированные (ПМФ) * | | |
| - ПМФ-7,2х3,4-10А | — | 1 |
| - ПМФ-7,2х3,4-20А | — | 1 |
| - ПМФ-7,2х3,4-30А | — | 1 |
| - ПМФ-7,2х3,4-40А | — | 1 |
| - ПМФ-11х5,5-10А | — | 1 |
| - ПМФ-11х5,5-20А | — | 1 |
| - ПМФ-11х5,5-30А | — | 1 |
| - ПМФ-11х5,5-40А | — | 1 |
| - ПМФ-16х8-10А | — | 1 |
| - ПМФ-16х8-20А | — | 1 |
| - ПМФ-16х8-30А | — | 1 |
| - ПМФ-16х8-40А | — | 1 |
| - ПМФ-17х8-10А | — | 1 |
| - ПМФ-17х8-20А | — | 1 |
| - ПМФ-17х8-30А | — | 1 |
| - ПМФ-17х8-40А | — | 1 |
Продолжение таблицы 5
| Наименование | Обозначение | Количество, шт./экз. |
| - ПМФ-23х10-10А | — | 1 |
| - ПМФ-23х10-20А | — | 1 |
| - ПМФ-23х10-30А | — | 1 |
| - ПМФ-23х10-40А | — | 1 |
| - ПМФ-28,5х12,6-10А | — | 1 |
| - ПМФ-28,5х12,6-20А | — | 1 |
| - ПМФ-28,5х12,6-30А | — | 1 |
| - ПМФ-28,5х12,6-40А | — | 1 |
| - ПМФ-35х15-10А | — | 1 |
| - ПМФ-35х15-20А | — | 1 |
| - ПМФ-35х15-30А | — | 1 |
| - ПМФ-35х15-40А | — | 1 |
| - ПМФ-NFNm-lOA | — | 1 |
| - ПМФ-№Ыт-20А | — | 1 |
| - ПМФ-№Ыт-30А | — | 1 |
| - ПМФ-№Ыт-40А | — | 1 |
| Руководство по эксплуатации | МФРН.411734.086 РЭ | 1 |
| Формуляр | МФРН.411734.086 ФО | 1 |
| * - комплектуется по запросу |
Сведения о методах измерений
приведены в разделе 2 документа МФРН.411734.086 РЭ «Ваттметры оконечного типа волноводные термисторные М3-122. Руководство по эксплуатации».
Нормативные документы
Приказ Росстандарта от № 3461 от 30 декабря 2019 г. «Об утверждении
Государственной поверочной схемы для средств измерений мощности электромагнитных колебаний в диапазоне частот от 9 кГц до 37,50 ГГц»
МФРН.411734.086 ТУ «Ваттметры оконечного типа волноводные термисторные М3-122. Технические условия»
