Комплекс автоматизированный измерительно-вычислительный ТМСА 0.5-12.0 ДБ 092

Назначение

Комплекс автоматизированный измерительно-вычислительный ТМСА 0.5-12.0 ДБ 092 (далее - комплекс) предназначен для измерений радиотехнических характеристик антенн.

Описание

Принцип действия комплекса при измерениях в дальней зоне в частотной области основан на измерении частотных и угловых зависимостей коэффициента передачи при подключении к измерительным портам анализатора электрических цепей векторного ZVA 24 (ВАЦ) антенных устройств, размещенных в соответствии с условием «дальней зоны». При работе ВАЦ устанавливается в режим измерений параметров S21 или S12, его измерительные порты при помощи кабельных сборок подключаются к входам вспомогательной и исследуемой антенн.

Принцип действия комплекса при измерениях в дальней зоне во временной области основан на измерении временного отклика на выходе антенны, размещенной в соответствии с условием «дальней зоны», при воздействии на нее импульсного сигнала пикосекундной длительности и последующем анализе его комплексного частотного спектра. Комплекс обеспечивает возможность фильтрации сигналов, переотраженных от элементов антенного полигона, посредством выбора параметров временной развертки сверхширокополосного (СШП) приемного устройства при выполнении условий, необходимых для разделения по задержке прихода прямого и переотраженных сигналов (обеспечении условий временной селекции).

Принцип действия комплекса при измерениях в ближней зоне в частотной области основан на амплифазометрическом методе измерений характеристик антенн. Оценка нормируемых радиотехнических характеристик испытываемых антенн осуществляется по результатам математической обработки измеренного на плоскости сканирования амплитудно-фазового распределения тангенциальных компонент электромагнитного поля, излучаемого (принимаемого) антенной.

Принцип действия комплекса при измерениях в ближней зоне во временной области заключается в следующем. При каждом положении зонда в ходе сканирования с его выхода в направлении испытываемой антенны излучаются сверхкороткие импульсы. Отклик испытываемой антенны на это воздействие регистрирует стробоскопический приемник комплекса. Массив измеренных временных сигналов, прошедший спектральную обработку, определяет амплитудно-фазовое распределение электромагнитного поля на поверхности сканирования. Дальнейшие математические преобразования позволяют оценить нормируемые пространственные и энергетические характеристики испытываемой антенны в выбранной системе координат.

Конструктивно комплекс состоит из:

- безэховой экранированной камеры (БЭК), предназначенной для поглощения электромагнитных волн и радиоэкранирования внутреннего пространства комплекса с испытываемыми изделиями;

- четырехкоординатного Т-сканера ТМП 04П 3.8 х 3.8 (сканера), предназначенного для пространственного перемещения антенны-зонда в системе координат (x; y; z; p) вблизи апертуры (полотна) испытываемой антенной системы, где x, y, z - координаты декартовой системы координат; р - угловая координата в плоскости поляризации;

- четырехкоординатного опорно-поворотного устройства ТМП 04В 50 (ОПУ), обеспечивающего установку антенн в плоскости сканирования при измерениях в ближней зоне и для перемещения по угловым и линейным координатам при измерениях в дальней зоне. ОПУ обеспечивает установку и вращение испытываемой антенны в горизонтальной плоскости, в плоскости элевации, поляризации и для перемещения по слайдеру (Az, El, Z, P), где Az -азимут, El - угол места (элевации), Z-слайдер, P-поляризация;

- нижнего линейного слайдера ОПУ, предназначенного для линейного перемещения ОПУ;

- комплекта радиочастотного оборудования на основе ВАЦ ZVA 24 с опциями В4 и В16 для измерений отношения амплитуд и разности фаз опорного и зондирующего сигналов (комплексного коэффициента передачи системы «испытываемая антенна - антенна-зонд» или «испытываемая антенна - измерительная антенна»);

- комплекта СШП зондов;

- измерительной антенны ТМА 0.5-18 И диапазона частот (0,5-18,0) ГГц, предназначенной для излучения и приема сигналов в заданной полосе частот;

- эталонной антенны П6-23М диапазона частот (0,5-18,0) ГГц, предназначенной для измерения коэффициента усиления (КУ) методом замещения;

- комплекта СШП аттенюаторов, адаптеров, кабелей связи и синхронизации;

- генераторного модуля, предназначенного для формирования СШП импульсов, подаваемых на вход излучающей антенны;

- СШП передатчика TMG 020020VN01, предназначенного для формирования зондирующих сигналов, обеспечивающих перекрытие частотного диапазона (1 - 12) ГГц;

- СШП приемника TMR 8112 с необходимыми программными и аппаратными опциями, являющегося приемником СШП импульсных сигналов и предназначенного для измерений их амплитуд и временных задержек;

- персонального компьютера со специализированным программным обеспечением (ПО), применяемого для управления комплексом в процессе измерений, обработки результатов измерений, их каталогизации и визуализации;

- источника бесперебойного питания, обеспечивающего стабилизированное электропитание комплекса.

О бщий вид составных частей комплекса приведен на рисунках 1 - 7.

Обозначение места нанесения знака утверждения типа и схема пломбировки от несанкционированного доступа приведены на рисунках 6 и 7.

Рисунок 1 - Общий вид сканера с установленной антенной-зондом и ОПУ с установленной испытываемой антенной

Рисунок 2 - Общий вид сканера и ОПУ

Рисунок 3 - Общий вид антенны-зонда ТМАЗ 1-2 И и ТМАЗ 2-4 И

Рисунок 4 - Общий вид антенны-зонда ТМАЗ 4-8 И и ТМАЗ 8-12 И

Рисунок 5 - Общий вид эталонной антенны П6-23М и вспомогательной антенны ТМА 0,5-18 И

Место нанесения знака утверждения типа

Рисунок 6 - Общий вид рабочего места оператора с ПК

Рисунок 7 - Общий вид ВАЦ ZVA 24 и задняя панель с указанием мест для пломбировки от несанкционированного доступа

Программное обеспечение

ПО комплекса осуществляет:

- управление элементами комплекса и процессом измерений;

- обработку результатов измерений и получение значений радиотехнических характеристик испытываемой антенны;

- представление радиотехнических характеристик испытываемой антенны в виде соответствующих графиков и диаграмм;

- хранение результатов измерений и значений радиотехнических характеристик испытываемой антенны.

П О комплекса работает под управлением операционной системы Windows7.

Метрологически значимая часть ПО комплекса представляет собой специализированное ПО «FrequencyMeas», «NFCalc», «AmrView».

Специализированное ПО «FrequencyMeas» предназначено для настройки комплекса и проведения измерений амплитудно-фазового распределения электромагнитного поля в ближней и дальней зонах антенны, для управления ВАЦ и контроллером перемещения сканера и позиционера, а также для сохранения всех данных измерения в файлах.

Специализированное ПО «NFCalc» предназначено для расчета нормируемых характеристик направленности и энергетических характеристик антенн на основе результатов измерений в ближней и дальней зонах.

Специализированное ПО «AmrView» предназначено для визуализации результатов расчетов, выполненных с помощью специализированного ПО «NFCalc».

Таблица 1 - Идентификационные данные ПО

Защита ПО от непреднамеренных и преднамеренных изменений соответствует уровню «средний» по Р 50.2.077-2014.

Технические характеристики

аблица 2 - Метрологические характеристики

Таблица 3 - Пределы допускаемой погрешности измерений АДН (ФДН) и поляризационных диаграмм

Продолжение таблицы 3

Таблица 4 - Основные технические характеристики

Знак утверждения типа

наносится на лицевую панель приборной стойки в виде наклейки и на титульный лист документа «Комплекс автоматизированный измерительно-вычислительный ТМСА 0.5-12.0 ДБ 092. Руководство по эксплуатации. ТМСА 092.012. 0ДБ РЭ. Книга 1» методом компьютерной графики.

Комплектность

Таблица 5 - Комплектность комплекса

Поверка

осуществляется по документу 133-18-09 МП «Инструкция. Комплекс автоматизированный измерительно-вычислительный ТМСА 0.5-12.0 ДБ 092. Методика поверки», утвержденному ФГУП «ВНИИФТРИ» 29 ноября 2018 года.

Основные средства поверки:

- аттенюатор ступенчатый программируемый 84908M, регистрационный номер 60239-15 в Федеральном информационном фонде, диапазон частот от 0 до 50 ГГц, диапазон вводимых ослаблений от 0 до 65 дБ с шагом 5 дБ;

- антенна измерительная П6-62, регистрационный номер 28932-05 в Федеральном информационном фонде, диапазон частот от 300 до 1000 МГц, пределы допускаемой погрешности коэффициента калибровки ±1,5 дБ;

- система лазерная координатно-измерительная Leica Absolute Tracker AT401, регистрационный номер 48561-11 в Федеральном информационном фонде, диапазон измерений расстояний от 1,5 до 60000 мм, пределы допускаемой основной абсолютной погрешности объемных измерений ±15 мкм + 6 мкм/м;

- набор мер коэффициентов передачи и отражения 85056А, регистрационный номер 53566-13 в Федеральном информационном фонде, диапазон частот от 0 до 50 ГГц;

- комплект антенный измерительный АИК 1-40Б, регистрационный номер 55403-13 в Федеральном информационном фонде, диапазон частот от 0,9 до 40 ГГц, пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений КУ ±1,8 дБ для П6-123, ±1,2 дБ для П6-140-х.

Допускается применение аналогичных средств поверки, обеспечивающих определение метрологических характеристик поверяемого комплекса с требуемой точностью.

Знак поверки наносится на свидетельство о поверке в виде наклейки или оттиска пове-рительного клейма.

Сведения о методах измерений

приведены в эксплуатационном документе.

Нормативные документы

ГОСТ Р 8.851-2013 ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений ослабления электромагнитных колебаний в диапазоне частот от 0 до 178 ГГц

Техническая документация изготовителя