Назначение
Анализатор фазового шума FSWP26 (далее анализатор) предназначен для измерений фазовых и амплитудных шумов источников непрерывных и импульсно-модулированных СВЧ колебаний, вносимых фазовых шумов четырехполюсников.
Описание
Принцип работы анализатора фазового шума FSWP26 основан на переносе сигнала входного СВЧ колебания на низкую частоту с помощью квадратурных демодуляторов и встроенного гетеродина с малыми фазовыми шумами с последующей обработкой низкочастотного сигнала в двухканальном приемнике, построенном на аналого-цифровых преобразователях с большим динамическим диапазоном. Цифровая обработка позволяет параллельно получать результаты измерений фазового и амплитудного шумов входного сигнала. Для увеличения чувствительности прибора применяется опциональная кросс-корреляционная обработка сигналов с использованием второго канала приемника и дополнительного гетеродина, независимого от основного. Также сигнал гетеродина до 18 ГГц выведен на переднюю панель прибора и может использоваться в качестве источника сигнала при измерениях вносимых фазовых шумов четырехполюсников. Дополнительно анализатор оснащен функциональными модулями для анализа спектра радиотехнических сигналов, работающим по принципу гетеродинного переноса - опция анализатора спектра.
Конструктивно анализатор фазового шума FSWP26 выполнен в виде моноблока в металлическом корпусе. Управление анализатором осуществляется с передней панели, оснащенной дисплеем и кнопочным табло, или по интерфейсу дистанционного управления с помощью внешнего ПЭВМ по интерфейсам LAN, GPIB.
Анализатор фазового шума FSWP26 имеет следующие опции:
FSWP-B1 - анализатор спектра;
FSWP-B24 - предусилитель для режима анализатора спектра;
FSWP-B60 - кросс-корреляционная обработка;
FSWP-B64 - опция измерения вносимых фазовых шумов;
FSWP-B320 - расширение полосы анализа до 320 МГц;
FSWP-K4 - измерение фазовых шумов в импульсном режиме;
FSWP- K6 - измерение импульсных сигналов;
FSWP- K6S - измерение параметров боковых лепестков;
FSWP- K7 - анализ амплитудной и частотной модуляции;
FSWP- K19 - измерение уровня мощности шума;
FSWP-K30 - измерение коэффициента шума и усиления;
FSWP-K50 - измерение паразитных составляющих;
FSWP-K70 - анализ сигналов c квадратурной модуляцией;
FSWP-K70M - векторный анализ модуляций с несколькими несущими.
Заводской номер 101430, размещен на наклейке, приклеенной на заднюю стенку корпуса анализатора. Место нанесения заводского номера представлено на рисунке 2.
Знак утверждения типа и знак поверки в виде наклеек наносятся на свободном от надписей пространстве передней панели анализатора. Место нанесения знака утверждения типа и место нанесения знака поверки представлено на рисунке 1.
Ограничение доступа к местам настройки (регулировки), влияющих на измерительную информацию анализатора, осуществляется пломбированием с помощью самоклеящихся этикеток на задней стенке прибора. Места нанесения пломб показаны на рисунке 2.
Общий вид анализатора и вид передней панели приведен на рисунке 1. Вид задней панели анализатора приведен на рисунке 2. На рисунках указаны места размещения знака утверждения типа, заводского номера, мест пломбирования от несанкционированного доступа и знака поверки.
место нанесения место нанесения
знака утверждения знака поверки
Рисунок 1 - Общий вид анализатора. Вид передней панели
FSWP24 \
Ю=Ш2М*Ж27.ЮЦМ-вИ
PHASE NOISE AMAL YZER 246 UK
место пломбирования от несанкционированного доступа
заводской номер прибора
Рисунок 2 - Вид задней панели анализатора. Схема пломбировки от несанкционированного доступа и размещения наклейки с номером прибора
Программное обеспечение
Программное обеспечение «R&S FSWP firmware», предназначено только для управления режимами работы анализатора фазового шума FSWP26.
Метрологически значимая часть программного обеспечения и измеренные данные не требуют специальных средств защиты от преднамеренных и непреднамеренных изменений. Защита программного обеспечения от непреднамеренных и преднамеренных изменений соответствует уровню «низкий» по Р 50.2.077-2014.
Конструкция анализатора, благодаря наличию мест пломбировки, исключает возможность несанкционированного влияния на ПО и измерительную информацию.
Идентификационные данные (признаки) метрологически значимой части программного обеспечения приведены в таблице 1.
Таблица 1 - Идентификационные данные ПО
| Идентификационные данные (признаки) | Значение |
| Идентификационное наименование ПО | R&S FSWP firmware |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО | не ниже 3.01 |
| Цифровой идентификатор ПО | - |
Технические характеристики
Метрологические характеристики приведены в таблицах 2 - 9.
Технические характеристики приведены в таблице 10.
аблица 2 - Режим измерений фазовых и амплитудных шумов
| Наименование характеристики | Значение |
| Диапазон рабочих частот при измерениях фазового и амплитудного шумов, Гц | от 106 до 2,65-1010 включ. |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений уровня сигнала, дБ: | |
| - в диапазоне частот от 1-106 до 8-109 Гц включ. | ±1 |
| - в диапазоне частот св. 8Д109 до 1,84010 Гц включ. | ±2 |
| - в диапазоне частот св. 1,80-1010 до 2,654010 Гц включ | ±3 |
| Наименование характеристики | Значение |
| Номинальное значение частоты опорного кварцевого генератора, МГц | 10 |
| Пределы допускаемой относительной погрешности частоты опорного кварцевого генератора, 5оп | ±1-10-7 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений фазового шума, дБ | |
| - в диапазоне отстроек AF1 от 0,01 до 1 МГц включ. - в диапазоне отстроек AF св. 1 до 30 МГц включ. - в диапазоне отстроек AF св. 30 МГц | ±1,5 ±2,0 ±3,0 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений амплитудного шума, дБ - в диапазоне отстроек AF от 0,01 до 1 МГц включ. - в диапазоне отстроек AF св. 1 до 30 МГц включ. | ±2,0 ±2,5 |
| Уменьшение уровня собственных фазовых и амплитудных шумов кросскорреляционной обработкой с опцией FSWP-B60, в зависимости от количества корреляций, дБ, не менее: - при количестве корреляций 10 - при количестве корреляций 100 - при количестве корреляций 1000 - при количестве корреляций 10000 | 5 10 15 20 |
| КСВН входа в диапазоне частот 10 МГц - 26,5 ГГц, не более | 2 |
| 1 - Здесь: AF - отстройка от несущей частоты F | |
Таблица 3 - Опция измерений вносимых фазовых шумов FSWP-B64
| Наименование характеристики | Значение |
| Диапазон частот источника сигнала, Гц | от 106 до 1,8-1010 включ. |
| Диапазон установки выходного уровня, дБ (1 мВт) | от -50 до +10 включ. |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности установки выходного уровня, дБ: - в диапазоне частот от 10 МГц до 16 ГГ ц включ. - в диапазоне частот св. 16 до 18 ГГц включ. | ±2 ±5 |
| Уровень собственных вносимых фазовых шумов, не более | см. таблицу 4 |
Таблица 4 - Уровень собственных вносимых фазовых шумов при уровне сигнала
> 10 дБ (1 мВт), дБн/Гц, не более
| Частота несущей F | Частота отстройки AF | |||||||
| 1 Гц | 10 Гц | 100 Гц | 1 кГц | 10 кГц | 100 кГц | 1 МГц | 3 МГц | |
| 10 МГц | -106 | -115 | -128 | -140 | -148 | -148 | -148 | -148 |
| 100 МГц | -118 | -132 | -143 | -152 | -155 | -155 | -155 | -153 |
| 1 ГГц | -115 | -123 | -137 | -147 | -160 | -165 | -165 | -161 |
аблица 5 - Опция анализатора спектра FSWP-B1
| Наименование характеристики | Значение |
| Диапазон частот, Гц | от 10 до 2,654010 включ. |
| Пределы допускаемой относительной погрешности установки ширины полос пропускания ПЧ по уровню минус 3 дБ, % | ±3 |
| Коэффициент прямоугольности фильтров полосы пропускания (по уровням минус 60 дБ и минус 3 дБ), не более | 5:1 |
| Наименование характеристики | Значение |
| Средний уровень собственных шумов, приведённый | |
| к полосе пропускания 1 Гц, в диапазонах частот, дБ (1 мВт), | |
| не более | |
| - от 10 до 100 Гц включ. | -110 |
| - св. 100 Гц до 1 кГц включ. | -120 |
| - св. 1 до 9 кГц включ. | -135 |
| - св. 9 кГц до 1 МГц включ. | -145 |
| - св. 1 МГц до 1 ГГц включ. | -149 |
| - св. 1 до 3 ГГц включ. | -150 |
| - св. 3 до 8 ГГц включ. | -150 |
| - св. 8 до 13,6 ГГц включ. | -148 |
| - св. 13,6 до 18 ГГц включ. | -147 |
| - св. 18 до 25 ГГц включ. | -145 |
| - св. 25 до 26,5 ГГц включ. | -140 |
| с опцией FSWP-B24 и установленном усилении предусилителя 30 дБ: | |
| - от 10 до 60 МГц включ. | -150 |
| - св. 60 МГц до 3 ГГц включ. | -165 |
| - св. 3 до 8 ГГц включ. | -162 |
| - св. 8 до 18 ГГц включ. | -162 |
| - св. 18 до 26,5 ГГц включ. | -160 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений уровня | |
| сигнала минус 10 дБ (1 мВт) на частоте 64 МГц (опорный уровень ми- | ±0,2 |
| нус 10 дБ (1мВт), ослабление входного аттенюатора 10 дБ, | |
| RBW = 10 кГц), дБ | |
| Неравномерность амплитудно-частотной характеристики относи- | |
| тельно частоты 64 МГц, в зависимости от состояния ЖИГ-фильтра, ат- | |
| тенюатора СВЧ и предусилителя, в диапазоне частот, дБ, не более | |
| с включённым ЖИГ-фильтром: | |
| ослабление 10 дБ, 20 дБ, 30 дБ или 40 дБ, предусилитель отключён | |
| от 10 Гц до 9 кГц включ. | ±1,00 |
| - св. 9 кГц до 10 МГц включ. | ±0,45 |
| - св. 10 МГц до 3,6 ГГц включ. | ±0,30 |
| - св. 3,6 до 8 ГГц включ. | ±0,50 |
| - св. 8 до 22 ГГц включ. | ±1,50 |
| - св. 22 до 26,5 ГГц включ. | ±2,00 |
| любое ослабление | |
| - от 10 Гц до 9 кГц включ. | ±1,0 |
| - св. 9 кГц до 3,6 ГГц включ. | ±0,6 |
| - св. 3,6 до 8 ГГц включ. | ±0,8 |
| - св. 8 до 22 ГГц включ. | ±2,0 |
| - св. 22 до 26,5 ГГц включ. | ±2,5 |
| ослабление < 20 дБ, предусилитель включён | |
| - от 10 МГц до 3,6 ГГц включ. | ±0,6 |
| - св. 3,6 до 8 ГГц включ. | ±0,8 |
| - св. 8 до 22 ГГц включ. | ±2,0 |
| - св. 22 до 26,5 ГГц включ. | ±2,5 |
| Наименование характеристики | Значение |
| с выключенным ЖИГ-фильтром: ослабление 10 дБ, 20 дБ, 30 дБ и 40 дБ, предусилитель отключён - от 8 до 22 ГГц включ. - св. 22 до 26,5 ГГц включ. любое ослабление - от 8 до 22 ГГц включ. - св. 22 до 26,5 ГГц включ. ослабление < 20 дБ, предусилитель включён - от 8 до 22 ГГ ц включ. - св 22 до 26,5 ГГц включ. | ±1,5 ±2,0 ±2,0 ±2,5 ±2,0 ±2,5 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений уровня из-за переключения ослабления входного аттенюатора на частоте 64 МГц относительно ослабления 10 дБ, дБ | ±0,2 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений уровня из-за переключения полосы пропускания относительно RBW = 10 кГц, дБ | ±0,2 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений уровня из-за нелинейности шкалы (при отношении сигнал/шум не менее 16 дБ), дБ: - в диапазоне от 0 до -70 дБ включ. - в диапазоне св. -70 до -90 дБ включ | ±0,1 ±0,2 |
| Пределы допускаемой погрешности измерений уровня в диапазоне от минус 70 дБ до 0 дБ относительно опорного уровня, при отношении сигнал/шум не менее 20 дБ, ВЧ ослаблении 10 дБ, 20 дБ, 30 дБ, 40 дБ, выключенном предусилителе и включенном ЖИГ-фильтре, в диапазоне частот, дБ | |
| - от 9 кГц до 10 МГ ц включ. | ±0,37 |
| - св. 10 МГц до 3,6 ГГц включ. | ±0,27 |
| - св. 3,6 до 8,0 ГГц включ. | ±0,37 |
| - св. 8 до 22 ГГц включ. | ±1,40 |
| - св. 22 до 26,5 ГГц включ. | ±1,70 |
| Относительный уровень интермодуляционных искажений 3-го порядка Lимз, выраженный в виде точки пересечения 3-го порядка (TOI)2, при сдвиге по частоте не менее 5xRBW, в зависимости от состояния предусилителя и входного сигнала на смесителе Lсмес., в диапазоне частот, дБ, не менее предусилитель выключен, Lсмес = минус 15 дБ (1мВт) - до 10 МГц включ. - св. 10 МГц до 1 ГГц включ. - св. 1 до 3 ГГц включ. - св. 3 до 8 ГГц включ. - св. 8 до 10 ГГц включ. - св. 10,0до 26,5 ГГц включ. | 28 25 20 17 8 10 |
| Наименование характеристики | Значение |
| предусилитель включен, Lсмес = минус 50 дБ (1мВт) | |
| - от 10 МГц до 1 ГГц включ. | -10 |
| - св. 1 до 3 ГГц включ. | -13 |
| - св. 3 до 8 ГГц включ. | -20 |
| - св. 8 до 10 ГГц включ. | -20 |
| - св. 10,0 до 26,5 ГГц включ. | -20 |
| 2 - Здесь: TOI = (2*^мес,- Lимз)/2, где: Lсмес. - уровень входного сигнала на смесителе | |
| Относительный уровень гармонических искажений 2-го порядка Lk2, выраженный в виде точки пересечения 2-го порядка (SHI)3, в зависимости от состояния предусилителя и входного сигнала на смесителе Lсмес., в диапазоне частот, дБн4, не менее предусилитель выключен, Lсмес= минус 5 дБмВт | |
| - от 1 до 500 МГц включ. | 45 |
| - св. 500 МГц до 1,5 ГГц включ. | 47 |
| - св. 1,5 до 4,0 ГГц включ. | 62 |
| - св. 4 до 25 ГГц включ | 65 |
| предусилитель включен, Lсмес= минус 50 дБмВт | |
| - от 50 до 500 МГц включ. | 10 |
| - св. 500 МГц до 1,5 ГГц включ. | 10 |
| - св. 1,5 до 4,0 ГГц включ. | 10 |
| - св. 4 до 25 ГГц включ. | 10 |
| Уровень остаточных сигналов комбинационных частот при ВЧ аттенюаторе 0 дБ, в диапазоне частот, дБ(1 мВт), не более | |
| - до 1 МГц включ. | -90 |
| - св. 1 до 8900 МГц включ. | -110 |
| - св. 8900 МГц до 26,5 ГГц включ. | -100 |
| Здесь и далее: 3 SHI = Lсмес.- Lk2, где: Lсмес. - уровень входного сигнала смесителя | |
| 4 дБн - дБ относительно уровня несущей | |
аблица 6 - Опция анализа сигналов с аналоговой модуляцией FSWP -K7
| Наименование характеристики | Значение |
| Диапазон измерений пикового значения коэффициента амплитудной модуляции (АМ), % | от 0,1 до 100 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений коэффициента АМ (Кам) при частоте модулирующего сигнала не более 1 МГц, уровне паразитной АМ (0,03% с.к.з.) до несущей частоты 8 ГГц, уровне мощности не менее минус 30 дБ (1 мВт), % | ± (0,2 + 0,001-Кам) |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений девиации частоты (при полосе анализа от 3,3-(Бмод + Fдев) до 10^мод + Fдев) до несущей частоты 8 ГГц, уровне мощности не менее минус 30 дБм, где Fмод - модулирующая частота, Fдев - девиация частоты), Гц | ±(0,003^мод + Fдев) + 2) |
аблица 7 - Опция измерений коэффициента шума и коэффициента усиления FSWP-K30
| Наименование характеристики | Значение |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений коэффициента шума от 10 МГц до 26,5 ГГц включ., дБ | ± 0,05 |
| Диапазон измерений коэффициента усиления, дБ | от-20 до +60 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений коэффициента усиления от 10МГц до 26,5 ГГц включ., дБ | ± 0,15 |
Таблица 8 - Опция измерений фазовых шумов в импульсном режиме FSWP-K4
| Наименование характеристики | Значение |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений фазового шума в импульсном режиме, дБ | ±2,5 |
Таблица 9 - Опции FSWP-K6, FSWP-K6S «Измерение импульсных сигналов» и «Измерение параметров боковых лепестков».__________________________________________________________
| Наименование характеристики | Значение |
| Полоса анализа сигнала, МГц | 250 |
| Время нарастания переходной характеристики, нс, не более | 3,5 |
Таблица 10 - Основные технические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| Условия применения: | |
| - температура окружающего воздуха, °С | от +20 до +30 |
| - относительная влажность воздуха при +25 °С, % | до 80 |
| - атмосферное давление, кПа | от 84 до 106 |
| Масса, кг, не более | 30 |
| Габаритные размеры , мм, не более | |
| - ширина | 462 |
| - высота | 240 |
| - глубина | 504 |
| Напряжение питающей сети, В | от 198 до 242 |
| Частота питающей сети, Гц | от 49,5 до 50,5 |
| Потребляемая мощность, не более, ВА | 300 |
Знак утверждения типа
наносится типографским способом на титульный лист руководства по эксплуатации в правом верхнем углу и на переднюю панель анализатора на свободное место внизу справа методом наклейки в соответствии с рисунком 1.
Комплектность
Таблица 11 - Комплектность средства измерений
| Наименование | Обозначение | Количество |
| Анализатор фазового шума FSWP26 | _ | 1 шт. |
| Опции к анализатору | _ | 1 шт. |
| комплект ЗИП | _ | 1 шт. |
| Методика поверки | _ | 1 экз. |
| Руководство по эксплуатации | _ | 1 экз. |
| Паспорт | _ | 1 экз. |
Сведения о методах измерений
приведены в разделе «Процедура испытания» документа «Анализатор фазового шума FSWP26. Руководство по эксплуатации».
Нормативные документы
Приказ Росстандарта от 26.09.2022. № 2360 «Об утверждении государственной поверочной схемы для средств измерений времени и частоты»
Приказ Росстандарта от 30.12.2019 № 3461 «Об утверждении государственной поверочной схемы для средств измерений мощности электромагнитных колебаний в диапазоне частот от 9 кГц до 37,5 ГГц»
Приказ Росстандарта от 01.02.2022 г. № 233 «Об утверждении государственной поверочной схемы для средств измерений девиации частоты»
ГОСТ Р 8.717-2010 «Государственная поверочная схема для средств измерений коэффициента амплитудной модуляции высокочастотных колебаний»
ГОСТ 22261-94 Средства измерений электрических и магнитных величин. Общие технические условия