Измеритель КСВН и ослабления панорамный P2-123M

Назначение

Измеритель КСВН и ослабления панорамный P2-123M (далее - измеритель) предназначен для измерений модулей коэффициентов передачи (ослабления) и отражения волноводных СВЧ устройств и элементов.

Описание

Конструктивно измеритель выполнен в виде блока предварительной обработки сигнала Р2-00, генератора качающей частоты Г4-161М, персонального компьютера (ПЭВМ), трех выносных логарифмических усилителей, волноводного измерительного тракта. Выносные логарифмические усилители обеспечивают подачу тока смещения на СВЧ детекторы и усиление сигналов детекторов. Блок предварительной обработки сигнала Р2-00, синхронизованный сигналами перестройки частоты генератора качающейся частоты Г4-161М, в реальном масштабе времени, преобразует аналоговые сигналы с выходов усилителей в цифровые коды и передает данные в ПЭВМ. ПЭВМ под управлением программы работы измерителя на экране монитора реализует виртуальную панель управления, через которую оператор осуществляет управление измерителем и на которую выводит обработанные результаты измерений.

Принцип действия измерителя основан на выделении посредством направленных ответвителей сигналов, пропорциональных мощностям СВЧ падающей на исследуемый объект и отраженной (при измерении КСВН) или прошедшей (при измерении ослабления) волн СВЧ.

Генератор качающей частоты Г4-161М является источником СВЧ колебаний, частота которых перестраивается по пилообразному закону. Основным элементом генератора качающей частоты Г4-161М является генераторная лампа обратной волны (ЛОВ). Схема построения генератора качающей частоты Г4-161М основывается на свойстве ЛОВ изменять частоту генерируемого сигнала в широких пределах в зависимости от изменения напряжения на замедляющей системе. Блок управления генератора качающей частоты Г4-161М формирует это напряжение таким образом, чтобы обеспечить линейную перестройку частоты и минимально возможную погрешность установки частоты. Для обеспечения панорамного режима измерений генератор измерителя работает в режиме периодического качания частоты от начальной до конечной частоты установленного оператором диапазона перестройки. При этом сигнал на выходе генератора качающей частоты Г4-161М промодулирован импульсами типа "меандр" частотой

100 кГц. К выходу генератора качающей частоты Г4-161М подсоединен вентиль для обеспечения развязки выхода ЛОВ от воздействия отраженной волны.

Волноводный измерительный тракт состоит из волноводного вентиля, двух волноводных направленных ответвителей и двух детекторных головок, образующих рефлектометр и измерителя ослабления, состоящего из волноводного направленного ответвителя и детекторной головки, образующих канал прошедшей волны.

Детекторная головка на выходе вторичного канала ответвителя опорного канала является датчиком мощности СВЧ, волны падающей на измеряемый объект. Детекторная головка на выходе вторичного канала ответвителя канала отраженной волны является датчиком мощности СВЧ, волны отраженной от измеряемого объекта. Детекторная головка прошедшей волны является датчиком мощности СВЧ, волны прошедшей через измеряемый объект.

Работа детекторов в квадратичном режиме обеспечивается при низком уровне мощности СВЧ во вторичном канале направленных ответвителей. Для расширения динамического диапазона квадратичности детекторов их характеристика калибруется по измерительному аттенюатору во всем динамическом диапазоне СВЧ мощностей генератора качающейся частоты Г4-161М. С выходов детекторов сигналы поступают по трем каналам (каналы падающей волны, отраженной и прошедшей или, соответственно, каналы "R", "А", "В") на блок предварительной обработки сигнала, который обеспечивает их обработку совместно с ПЭВМ и индикацию результатов измерений на экране монитора.

По условиям эксплуатации измеритель удовлетворяет требованиям группы 3 по ГОСТ 22261-94 с диапазоном рабочих температур от 15 до 25 °С и относительной влажностью окружающего воздуха от 50 до 80 % при температуре 25 °С без предъявления требований по механическим воздействиям.

Внешний вид измерителя с указанием мест нанесения знака утверждения типа и защиты от несанкционированного доступа в виде пломбировки корпуса приведен на рисунке 1.

Место нанесения знака

Рисунок 1

Программное обеспечение

Метрологически значимая часть программного обеспечения (ПО) измерителя представляет собой специализированное ПО «Scalar».

Идентификационные данные (признаки) метрологически значимой части ПО указаны в

таблице 1.

Таблица 1

Метрологически значимая часть ПО и измеренные данные достаточно защищены с помощью специальных средств защиты от несанкционированного пользования. Уровень защиты ПО от непреднамеренных и преднамеренных изменений соответствует уровню защиты «Высокий» по Р 50.2.077-2014.

Технические характеристики

Метрологические и технические характеристики измерителя приведены в таблице 2. Таблица 2

Продолжение таблицы 2

Знак утверждения типа

наносится на верхнюю лицевую панель измерителя в виде наклейки и на титульный лист эксплуатационной документации методом компьютерной графики.

Комплектность

В комплект поставки измерителя входят:

- генератор сигналов высокочастотный Г4-161М зав. № 402-88-01 - 1 шт.;

- блок предварительной обработки сигналов Р2-00 зав. № 402-88-01 - 1 шт.;

- волноводный измерительный тракт - 1 комплект;

- ПЭВМ - 1 шт.;

- аттенюатор поляризационный АП-19 зав. № 3025501 - 1 шт.;

- комплект калибровочный КК-КСВН-02 зав. № 402-88-01 - 1 комплект;

- комплект поверочный КП-КСВН-02 зав. № 402-88-01 - 1 комплект;

- ЗИП - 1 комплект;

- вспомогательное оборудование - 1 комплект;

- эксплуатационные документы - 1 комплект.

- методика поверки - 1 шт.

Поверка

осуществляется в соответствии с документом МП 62149-15 «Инструкция. Измеритель КСВН и ослабления панорамный P2-123M фирмы «Elmika, CJSC», Литва. Методика поверки», утвержденным руководителем ГЦИ СИ ФБУ «ГНМЦ Минобороны России» 25 мая 2015 года.

Основные средства поверки:

- частотомер электронно-счетный РЧ3-73 (рег. № 9321-91): диапазон измерений частоты от 118,1 до 178,4 ГГц, пределы допускаемой относительной погрешности измерений частоты ± 540-7;

- установка высшей точности «Браслет-10Д: рабочий диапазон частот от 118,1 до 178,4 ГГц;

- линия измерительная Р1-42 (рег. № 9391-84): рабочий диапазон частот от 118,1 до 178,4 ГГц, сечение волновода - (1,6 х 0,8) мм, собственный Ксти линии - 1,05, пределы допускаемой относительной погрешности измерений КСВН - ± 7,5 %;

- измеритель отношения напряжений В8-7 (рег. № 5883-77): диапазон измеряемых отношений от 1 до31 600, диапазон входных напряжений (0,2 - 10 000) мкВ, относительная погрешность измерений отношений напряжений по цифровому индикатору относительно точки 1,0 не превышает 0,9 %;

- комплект поверочный КП-КСВН-02 из состава Р2-123М: рабочий диапазон частот 118,1 - 178,4 ГГц, значения КСВН нагрузок: НСП-15 1,08±0,08; НСП-15 с НРН-11 1,2±0,15; НСП-15 с НРН-13 1,4±0,15; НСП-15 с НРН-14 2,0±0,15;

- аттенюатор поляризационный АП-19 из состава Р2-123М: рабочий диапазон частот 118,1 - 178,4 ГГц, диапазон установки ослабления от 0 до 30 дБ, значение начального ослабления, не более 2,5 дБ.

Сведения о методах измерений

Измеритель КСВН и ослабления панорамный P2-123M. Руководство по эксплуатации.

Нормативные документы

1. ГОСТ 22261-94 «Средства измерений электрических и магнитных величин. Общие технические условия».

2. ГОСТ 8.129-2013 «ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений времени и частоты».

3. ГОСТ 13317-89 «Элементы соединения СВЧ трактов радиоизмерительных приборов. Присоединительные размеры».