Анализаторы цепей векторные R&S ZNC3, ZNB4, ZNB8

Назначение

Анализаторы цепей векторные R&S ZNC3, ZNB4, ZNB8 предназначены для измерения комплексных коэффициентов передачи и отражения (S-параметров) двухполюсников и четырехполюсников в коаксиальном волноводе с диаметром поперечного сечения 7,0/3,04 мм с соединителем типа N по ГОСТ РВ 51914-2002.

Область применения - производство и контроль ВЧ и СВЧ устройств и оборудования, исследование, настройка и испытания узлов, используемых в радиоэлектронике, связи, приборостроении, измерительной технике.

Описание

Принцип действия анализаторов цепей векторных R&S ZNC3, ZNB4, ZNB8 основан на принципе рефлектометра - раздельного выделения измерительных сигналов: падающего, прошедшего через измеряемый СВЧ четырехполюсник и отраженных от его входов, преобразования их в опорный и измеряемые сигналы, формирование напряжений, пропорциональных этим сигналам, и дальнейшего дискретного преобразования этих напряжений с целью цифровой обработки и индикации измеряемых величин. Выделение измерительных сигналов производится с помощью резистивных мостов.

Анализаторы цепей векторные R&S ZNC3, ZNB4, ZNB8 выполненны на единой конструктивной базе, но имеют различные диапазоны рабочих частот. Анализатор цепей векторный R&S ZNC3 работает в диапазоне частот от 9 кГц до 3 ГГц, анализатор цепей векторный R&S ZNB4 - в диапазоне частот от 9 кГц до 4,5 ГГц, анализатор цепей векторный R&S ZNB8 - в диапазоне частот от 9 кГц до 8,5 ГГц.

Анализаторы цепей векторные R&S ZNC3, ZNB4, ZNB8 имеют 2 измерительных порта с соединителями типа N по ГОСТ РВ 51914-2002.

В состав анализаторов цепей векторных R&S ZNC3, ZNB4, ZNB8 входят: синтезаторы частот сигнала и гетеродина, два резистивных моста, два опорных и два измерительных приемника, блок сбора данных и управления на основе встроенного персонального компьютера, источник питания.

Анализаторы цепей векторные R&S ZNC3, ZNB4, ZNB8 могут поставляются с дополнительной опцией «B22», которая обеспечивает установку двух дополнительных аттенюаторов для расширения диапазона регулировки уровня выходной мощности, подаваемого на измеряемое устройство.

Анализаторы цепей векторные R&S ZNB4, ZNB8 могут поставляются с дополнительной опцией «K17», обеспечивающей расширенный, до 10 МГц диапазон перестройки полосы пропускания фильтра промежуточной частоты ( далее ПЧ).

В анализаторах цепей векторных R&S ZNC3, ZNB4, ZNB8 реализованы однопортовая, полная двухпортовая, однонаправленная двухпортовая калибровка, нормализация частотной характеристики тракта передачи или отражения и соответствующая векторная коррекция составляющих систематической погрешности измерений.

Калибровка анализаторов цепей векторных R&S ZNC3, ZNB4, ZNB8 выполняется с использованием набора калибровочных мер ZV-Z270, входящего в комплект поставки.

Внешний вид анализаторов цепей векторных R&S ZNC3, ZNB4, ZNB8 представлен на рисунке 1. На рисунке 2 представлен вид задней панели и показано место пломбирования.

Рисунок 1 - Внешний вид анализаторов цепей векторных R&S ZNC3, ZNB4, ZNB8

Рисунок 2 - Задняя панель и место для пломбирования анализаторов цепей векторных R&S ZNC3, ZNB4, ZNB8

Программное обеспечение

Идентификационные данные программного обеспечения приведены в таблице 1.

Таблица 1 - Идентификационные данные программного обеспечения

Программное обеспечение реализовано без выделения метрологически значимой части. Влияние программного обеспечения не приводит к выходу метрологических характеристик анализаторов цепей векторных за пределы допускаемых значений.

Уровень защиты программного обеспечения от непреднамеренных и преднамеренных изменений согласно МИ 3286-2010 - уровень A.

Технические характеристики

Пределы допускаемых погрешностей измерений коэффициентов передачи и отражения приведены для рабочего диапазона температур окружающей среды и изменении температуры не более ±1 0С после выполнения однопортовой (только для коэффициента отражения) или полной двухпортовой калибровки с использованием набора калибровочных мер ZV-Z270 и кабеля СВЧ ZV-Z191 при уровне выходной мощности источника сигнала -10 дБм.

Диапазон рабочих частот:

анализаторов цепей векторных R&S ZNC3                           от 9 кГц до 3 ГГц

анализаторов цепей векторных R&S ZNB4                           от 9 кГц до 4,5 ГГц

анализаторов цепей векторных R&S ZNB8                           от 9 кГц до 8,5 ГГц

Пределы допускаемой относительной погрешности установки частоты     ±8-10-6

Динамический диапазон1 при полосе пропускания фильтра ПЧ 10 Гц не менее, дБ:

для анализаторов цепей векторных R&S ZNC3 в диапазонах частот:

от 9 кГц до 100 кГц

свыше 100 кГц до 1 МГц

свыше 1 МГц до 3 ГГц

для анализаторов цепей векторных R&S ZNB4 и ZNB8 в диапазонах частот:

от 9 кГц до 100 кГц

свыше 100 кГц до 50 МГц

свыше 50 МГц до 4 ГГц

свыше 4 ГГц до 7 ГГц2

свыше 7 ГГц до 8,5 ГГц

Диапазон установки уровня выходной мощности, дБм:

для анализаторов цепей векторных R&S ZNC3 без опции «B22»        от минус 10 до 10

для анализаторов цепей векторных R&S ZNC3 c опцией «B22»         от минус 50 до 10

для анализаторов цепей векторных R&S ZNB4 и ZNB8 без опции «B22» в диапазонах частот:

от 9 кГц до 100 МГц                                           от минус 55 до 10

свыше 100 МГц до 2,5 ГГц                                    от минус 55 до 13

свыше 2,5 ГГц до 7,5 ГГц                                      от минус 55 до 10

свыше 7,5 ГГц до 8,5 ГГц                                      от минус 55 до 8

для анализаторов цепей векторных R&S ZNB4 и ZNB8 с опцией «B22» в диапазонах частот:

от 9 кГц до 100 МГц

от минус 85 до 10

от минус 85 до 13

от минус 85 до 10

от минус 85 до 8

уровня мощности

±3

±2

уровня мощности

±2

±1

от 1 Гц до 300 кГц

от 1 Гц до 1 МГц

свыше 100 МГц до 2,5 ГГц

свыше 2,5 ГГц до 7,5 ГГц

свыше 7,5 ГГц до 8,5 ГГц

Пределы допускаемой относительной погрешности установки минус 10 дБм, дБ:

в диапазонах частот:

от 9 кГц до 50 кГц

свыше 50 кГц до 8,5 ГГц

Пределы допускаемой относительной погрешности измерения минус 10 дБм, дБ:

в диапазонах частот:

от 9 кГц до 100 кГц

свыше 50 кГц до 8,5 ГГц

Полоса пропускания фильтра ПЧ:

для анализаторов цепей векторных R&S ZNC3

для анализаторов цепей векторных R&S ZNB4 и ZNB8

для анализаторов цепей векторных R&S ZNB4 и ZNB8 с опцией

«K17»

от 1 Гц до 10 МГц

Уровень собственного шума приемников, нормализованный к полосе 1 Гц не более дБм:

для анализаторов цепей векторных R&S ZNC3 в диапазонах частот:

от 9 кГц до 100 кГц                                            минус 105

свыше 100 кГц до 3 ГГц                                      минус 120

для анализаторов цепей векторных R&S ZNB4 и ZNB8 в диапазонах частот:

от 9 кГц до 50 кГц                                             минус 115

свыше 50 кГц до 50 МГц                                     минус 120

свыше 50 МГц до 4 ГГц                                     минус 130

свыше 4 ГГц до 6,5 ГГц                                      минус 125

свыше 6,5 ГГц до 8,5 ГГц                                      минус 120

Среднеквадратическое значение шумов измерительной трассы1) при измерении модуля коэффициента отражения, дБ, в диапазонах частот:

от 9 кГц до 20 кГц при полосе ПЧ 1 кГц

свыше 20 кГц до 100 кГц при полосе ПЧ 1 кГц

свыше 100 кГц до 100 МГц при полосе 10 кГц

свыше 100 МГц до 8,5 ГГц при полосе 10 кГц

Среднеквадратическое значение шумов измерительной трассы3 при измерении фазы коэффициента отражения, градус, в диапазонах частот:

от 9 кГц до 20 кГц при полосе ПЧ 1 кГц

свыше 20 кГц до 100 кГц при полосе ПЧ 1 кГц

свыше 100 кГц до 100 МГц при полосе 10 кГц

свыше 100 МГц до 8,5 ГГц при полосе 10 кГц

Пределы допускаемой относительной погрешности измерений модуля коэффициента отражения1), дБ, для диапазонов модуля коэффициента отражения:

от 0 до минус 15 дБ

менее минус 15 дБ до минус 25 дБ

менее минус 25 дБ до минус 35 дБ

Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений фазы коэффициента отражения4 5, градус, для диапазонов модуля коэффициента отражения:

от 0 до минус 15 дБ

±2

±6

менее минус 15 дБ до минус 25 дБ

менее минус 25 дБ до минус 35 дБ

Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений модуля коэффициента передачи2), дБ, для диапазонов модуля коэффициента передачи:

от 5 до минус 35 дБ

менее минус 35 дБ до минус 50 дБ

менее минус 50 дБ до минус 65 дБ

Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений фазы коэффициента передачи3), градус, для диапазонов модуля коэффициента передачи:

от 5 до минус 35 дБ

менее минус 35 дБ до минус 50 дБ

менее минус 50 дБ до минус 65 дБ

Количество измерительных портов

Тип соединителей измерительных портов по ГОСТ РВ 51914-2002         N, «розетка»

Модули коэффициентов отражения измерительных портов в режиме источника сигнала нескорректированные, дБ, в диапазонах частот не более:

в диапазоне частот от 9 кГц до 50 МГц                          минус 20

в диапазоне частот свыше 50 кГц до 8,5 ГГц                       минус 30

Модули коэффициентов отражения измерительных портов в режиме приемника сигнала нескорректированные, дБ, в диапазонах частот не более:

в диапазоне частот от 9 кГц до 50 МГц                     минус 10

в диапазоне частот свыше 50 кГц до 8,5 ГГц                 минус 20

Направленность измерительных портов нескорректированная, дБ, в диапазонах частот не более:

в диапазоне частот от 9 кГц до 50 МГц

минус 20

минус 30

от 198 до 242

160

450

1,5

8

461 х 240 х 351

13,5

от +18 до +28

85

от 537 до 800

5

45000

в диапазоне частот свыше 50 кГц до 8,5 ГГц

Напряжение питания от сети переменного тока частотой (50±1) Гц, В Потребляемая мощность, В-А, не более:

для анализаторов цепей векторных R&S ZNC3

для анализаторов цепей векторных R&S ZNB4 и ZNB8

Время установления рабочего режима, ч, не более

Время непрерывной работы, ч, не менее

Габаритные размеры измерительного блока, мм, не более

Масса измерительного блока, кг, не более

Рабочие условия эксплуатации:

температура окружающей среды, °C

относительная влажность воздуха, при 40 °C, %, не более атмосферное давление, мм рт. ст.

Показатели надежности:

средний срок службы, лет, не менее

средняя наработка на отказ, ч, не менее

Знак утверждения типа

Знак утверждения типа наносится на титульный лист руководства по эксплуатации типографским способом (в верхнем правом углу) и маркируется на передней панели анализатора цепей векторного R&S ZNC3, ZNB4, ZNB8 методом шелкографии (справа, снизу).

Комплектность

Комплект поставки анализаторов цепей векторных R&S ZNC3, ZNB4, ZNB8 приведён в таблице 2.

Состав наборов калибровочных мер ZV-Z270 из комплекта поставки приведен в таблице 3.

Таблица 2 - Комплект поставки анализаторов цепей векторных R&S ZNC3, ZNB4, ZNB8

Таблица 3 - Состав набора калибровочных мер ZV-Z270

Поверка

осуществляется по методике поверки МП 49105-12, изложенной в документе: «Анализаторы цепей векторные R&S ZNC3, ZNB4, ZNB8. Методика поверки». Методика поверки утверждена ФГУП «СНИИМ» 08.09.2011 г.

Основные средства поверки:

а) комплект для измерения соединителей коаксиальных КИСК-7:

- пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений присоединительных размеров ±0,01 мм;

б) частотомер электронно-счётный Ч3-66:

- относительная погрешность по частоте кварцевого генератора за один год ±540-7;

в) ваттметр с блоком измерительным Е4418В и преобразователем измерительным Е4413А:

- пределы относительной погрешности измерений мощности ±7 %;

г) набор эталонов сравнения в коаксиальном волноводе с соединителями типа N из состава ГЭТ 75-2011:

- нагрузки короткозамкнутые;

- отрезки коаксиального волновода с воздушным заполнением 50 Ом и 25 Ом;

- аттенюаторы с ослаблением 20 дБ и 50 дБ.

Сведения о методах измерений

Методы измерений приведены в документе: «Анализаторы цепей векторные R&S ZNC3, ZNB4, ZNB8. Руководство по эксплуатации».

Нормативные документы

1. «Анализаторы цепей векторные R&S ZNC3, ZNB4, ZNB8. Руководство по эксплуатации».

2. МИ 1700-87 «ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений полного сопротивления в коаксиальных волноводах поперечного сечения 16/6,95; 16/4,58; 7/3,04; и 3,5/1,52 мм в диапазоне частот 0,02 - 18,00 ГГц».

Рекомендации к применению

Выполнение работ по оценке соответствия промышленной продукции и продукции других видов, а также иных объектов установленным законодательством Российской Федерации обязательным требованиям.