Назначение
Анализаторы цепей скалярные Р2М-40 предназначены для измерений модуля коэффициента передачи, модуля коэффициента отражения, коэффициента стоячей волны по напряжению (далее - КСВН), мощности в коаксиальном волноводе с диаметрами поперечных сечений 2,4/1,042 мм, 7,0/3,04 мм и 3,5/1,52 мм, и для генерирования электрических синусоидальных колебаний.
Описание
Принцип действия анализаторов цепей скалярных Р2М-40 основан на выделении высокочастотных электромагнитных волн (падающей, прошедшей через исследуемое устройство и отраженной от его входов), преобразовании их в низкочастотные напряжения, пропорциональные мощности этих волн, измерении напряжений и расчете модуля коэффициента отражения, КСВН, модуля коэффициента передачи. Выделение и преобразование производится с помощью головок детекторных и датчиков коэффициента стоячей волны (далее - КСВ).
Анализаторы цепей скалярные Р2М-40 состоят из блока генераторно-измерительного, головок детекторных Д42-50-05, Д42-18-01, Д42-18-11, Д42-20-03, Д42-20-13, датчиков КСВ ДК4-50-05Р-05Р, ДК4-20-03Р-03Р, ДК4-20-13Р-13Р, ДК4-18-01Р-01Р, ДК4-18-11Р-11Р, нагрузок комбинированных и кабелей сверхвысоких частот (далее - СВЧ).
Анализаторы цепей скалярные Р2М-40 имеют 2 модификации. Модификации характеризуются опциями, представленными в таблице 1, и отличаются возможностью расширения диапазонов установки уровня выходной мощности и измерений модуля коэффициента передачи:
- «Р2М-40-05Р» - тип 2,4 мм, розетка по ГОСТ РВ 51914-2002;
- «Р2М-40-05Р-АТА/70» - наличие ступенчатого аттенюатора на выходе блока генераторноизмерительного.
Таблица 1
| Наименование модификаций | Опции |
| Анализатор цепей скалярный Р2М-40/1 | Опция «05Р» |
| Анализатор цепей скалярный Р2М-40/2 | Опция «05Р», «АТА/70» |
Внешний вид анализаторов цепей скалярных Р2М-40 представлен на рисунке 1, место пломбировки от несанкционированного доступа - на рисунке 2.
Место нанесения знака поверки
Место нанесения знака об утверждении типа средства измерений
Рисунок 1 - Внешний вид анализаторов цепей скалярных Р2М-40
Рисунок 2 - Место на задней панели для пломбирования от несанкционированного доступа
Программное обеспечение
Анализаторы цепей скалярные Р2М-40 работают под управлением внешнего персонального компьютера с установленным программным обеспечением (далее - ПО), которое обрабатывает измерительную информацию, выполняет вычисления, и обеспечивает отображение результатов измерений. Информационный обмен между анализатором цепей скалярным Р2М-40 и персональным компьютером осуществляется по интерфейсу Ethernet.
ПО реализовано без выделения метрологически значимой части.
Метрологические характеристики анализаторов цепей скалярных Р2М-40 нормированы с учетом влияния ПО.
Идентификационные данные ПО приведены в таблице 2.
Таблица 2 - Идентификационные данные ПО
| Идентификационные данные (признаки) | Значение |
| Идентификационное наименование ПО | Graphit Р2М |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО | 2.3 |
| Цифровой идентификатор ПО | Для файла «launcher.exe»: b5ff8fa0d9f7b56fae15003b8597b891 |
| Алгоритм вычисления цифрового идентификатора ПО | md5 |
Защита программного обеспечения от непреднамеренных и преднамеренных изменений соответствует уровню «С» по классификации МИ 3286-2010.
Для работы программного обеспечения необходимо, чтобы персональный компьютер удовлетворял следующим минимальным требованиям:
- процессор Intel® Pentium II® 600 МГц (или аналог);
- наличие адаптера локальной сети - Ethernet;
- оперативная память 512 Мб;
- разрешение экрана 1024 х 768.
Программное обеспечение работает в следующих операционных системах: Windows XP, Windows® Vista, Windows® 7. Персональный компьютер не входит в комплект поставки.
Метрологические и технические характеристики приведены в таблицах 3 и 4.
Таблица 3 - Метрологические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| 1 | 2 |
| Диапазон рабочих частот1), МГц | от 10 до 40000 |
| Диапазоны измерений: | |
| модуля коэффициента передачи, дБ | |
| а) анализаторов без опции «АТА/70» | от минус 60 до 30 |
| б) анализаторов с опцией «АТА/70» | от минус 60 до 60 |
| модуля коэффициента отражения | от 0 до 1 |
| КСВН | от 1,02 до 5,00 |
| мощности, дБм | от минус 55 до 7 |
Продолжение таблицы 3
| 1 | 2 |
| Диапазон установки уровня выходной мощности: | |
| анализаторов без опции «АТА/70», дБм | от минус 20 до 7 |
| анализаторов с опцией «АТА/70», дБм | от минус 90 до 7 |
| Пределы допускаемой погрешности установки уровня выходной мощности в диапазоне мощностей, дБ2): | |
| от минус 55 до 7 дБм | ±1,5 |
| от минус 90 до менее минус 55 дБм | ±2,5 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений модуля коэффициента передачи, дБ3): | |
| при использовании головок детекторных Д42-50-05 | ±(0,02-И1 + 0,3) |
| при использовании головок детекторных Д42-18-01, Д42-18-11, Д42-20-03, Д42-20-13 | ±(0,02-|Л| + 0,2) |
| Пределы допускаемой погрешности измерений модуля коэффициента отражения 3): | |
| при использовании датчиков КСВ ДК4-50-05Р-05Р | ±(0,14- Г2 + 0,04) |
| при использовании датчиков КСВ ДК4-20-03Р-03Р, ДК4-20-13Р-13Р, ДК4-18-01Р-01Р, ДК4-18-11Р-11Р | ±(0,09- Г2 + 0,02) |
| Пределы допускаемой относительной погрешности измерений КСВН при KcmU < 2,0, %3): | |
| при использовании датчиков КСВ ДК4-50-05Р-05Р | ±(5- KcmU + 3) |
| при использовании датчиков КСВ ДК4-20-03Р-03Р, ДК4-20-13Р-13Р, ДК4-18-01Р-01Р, ДК4-18-11Р-11Р | ±(3’ KcmU + 1) |
| Пределы допускаемой относительной погрешности измерений мощности, дБ | ±1,5 |
| Пределы допускаемой относительной погрешности измерений КСВН при 2 < KcmU < 5, % 4) | bK+=[(Kcmu(r+kr)/Kmu(r))-1]■ 100 ^к !>K . С-ХГ) к . (Г))-1 ]■ 100 |
| Пределы допускаемой относительной погрешности установки частоты при работе от внутреннего опорного генератора в течение одного года | ±1-10’6 |
| Дискретность установки частоты, Гц | 1 |
| КСВН выхода СВЧ, не более | 2,0 |
| Период обновления измерений в полном диапазоне рабочих частот при количестве точек 501 и усреднении 3, мс, не более | 500 |
| Примечания: 1)Диапазон установки частот для анализаторов при работе в режиме генератора (синтезатора частот). Частотный диапазон при измерениях модуля коэффициента передачи и отражения определяется типом используемых аксессуаров (головками детекторными и датчиками КСВ). 2)Для анализаторов с опцией «АТА/70» пределы допускаемой относительной погрешности установки уровня мощности нормируются в режиме «Оптимальный». 3)Г, А, Kcmu - измеренные значения модуля коэффициента отражения, модуля коэффициента передачи и КСВН соответственно. |
Продолжение таблицы 3______________________________________________________________
Погрешность измерений модуля коэффициента передачи нормируется при измерениях согласованных четырехполюсников с КСВН входа и выхода не более 1,3. Для рассогласованных четырехполюсников допускаемая дополнительная абсолютная погрешность измерений ЛА в дБ рассчитывается по формуле:
ЛА = 20-lg[(0,9376-(1+k2)0,021) / (1-0,322Твх-0,158ТвЬ1х-(1+к2)-0,021)],
где Гвх и Гвых - модули коэффициентов отражения входа и выхода исследуемого четырехполюсника; k - модуль коэффициента передачи исследуемого четырехполюсника в относительных единицах по напряжению.
4) Г де дК. и дК— - верхний и нижний пределы относительной погрешности измерений КСВН;
Ксти(Г) - КСВН, равный (1+Г)/(1-Г); ЛГ - абсолютная погрешность измерений модуля коэффициента отражения.
Таблица 4 - Основные технические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| Количество измерительных входов | 3 |
| Напряжение питания от сети переменного тока частотой (50±1) Гц, В | от 198 до 242 |
| Потребляемая мощность, В^А, не более | 100 |
| Время установления рабочего режима, ч, не более | 0,5 |
| Время непрерывной работы, ч, не менее | 16 |
| Габаритные размеры блока генераторно-измерительного (высотахширинахдлина), мм, не более | 170x390x400 |
| Масса блока генераторно-измерительного, кг, не более | 11 |
| Рабочие условия эксплуатации: | |
| температура окружающего воздуха, °C | от 15 до 35 |
| относительная влажность воздуха, при плюс 25 °C, %, не более | 80 |
| атмосферное давление кПа (мм рт. ст.) | от 70,0 до 106,7 (от 537 до 800) |
| Тип соединителей выхода СВЧ | 2,4 мм, розетка |
| Показатели надежности: | |
| средний срок службы, лет | 5 |
| средняя наработка на отказ, ч, не менее | 10000 |
Знак утверждения типа
наносится на переднюю панель блока генераторно-измерительного и титульный лист руководства по эксплуатации ЖНКЮ.468166.028 РЭ типографским способом.
Комплектность
Таблица 5 - Комплектность анализаторов цепей скалярных Р2М-40
| Наименование, тип | Обозначение | Количество | Примечание |
| 1 | 2 | 3 | 4 |
| Блок генераторно-измерительный: | | | |
| АЦС-40/1 | ЖНКЮ.468151.028 | 1 шт. | опция «05Р» |
| АЦС-40/2 | ЖНКЮ.468151.029 | опции «05Р», «АТА/70» |
| Головка детекторная Д42-50-05 | ЖНКЮ.467732.012-01 | 1 шт. | тип 2,4 мм |
| Головка детекторная Д42-18-01 | ЖНКЮ.467732.009-01 | 1 шт. | тип III |
Продолжение таблицы 5
| 1 | 2 | 3 | 4 |
| Головка детекторная Д42-18-11 | ЖНКЮ.467732.009-03 | 1 шт. | тип N |
| Г оловка детекторная Д42-20-03 | ЖНКЮ.467732.010-01 | 1 шт. | тип IX вар. 3 |
| Головка детекторная Д42-20-13 | ЖНКЮ.467732.010-03 | 1 шт. | тип 3,5 мм |
| Датчик КСВ ДК4-50-05Р-05Р | ЖНКЮ.467739.009 | 1 шт. | тип 2,4 мм |
| Датчик КСВ ДК4-18-01Р-01Р | ЖНКЮ.467739.008 | 1 шт. | тип III |
| Датчик КСВ ДК4-18-11Р-11Р | ЖНКЮ.467739.008-01 | 1 шт. | тип N |
| Датчик КСВ ДК4-20-03Р-03Р | ЖНКЮ.467739.007 | 1 шт. | тип IX вар. 3 |
| Датчик КСВ ДК4-20-13Р-13Р | ЖНКЮ.467739.007-01 | 1 шт. | тип 3,5 мм |
| Кабель СВЧ КСА40А-05-05-600 | ЖНКЮ.685671.103 | 1 шт. | тип 2,4 мм |
| Кабель СВЧ КСА40А-05-05-1000 | ЖНКЮ.685671.103-01 | 1 шт. | тип 2,4 мм |
| Нагрузка комбинированная НКХ1-18-01 | ЖНКЮ.468518.008 | 1 шт. | тип III |
| Нагрузка комбинированная НКХ1-18-11 | ЖНКЮ.468518.008-01 | 1 шт. | тип N |
| Нагрузка комбинированная НКХ2-20-03 | ЖНКЮ.468518.010 | 1 шт. | тип IX вар. 3 |
| Нагрузка комбинированная НКХ2-20-13 | ЖНКЮ.468518.010-01 | 1 шт. | тип 3,5 мм |
| Нагрузка комбинированная НКХ3-50-05 | ЖНКЮ.468518.042 | 1 шт. | тип 2,4 мм |
| Переход коаксиальный ПК2-18-11Р-05 | ЖНКЮ.468562.081-01 | 1 шт. | тип N розетка -тип 2,4 мм вилка |
| Переход коаксиальный ПК2-18-01Р-05 | ЖНКЮ.468562.081 | 1 шт. | тип III розетка -тип 2,4 мм вилка |
| Переход коаксиальный ПК2-18-11-05Р | ЖНКЮ.468562.080-01 | 1 шт. | тип N вилка -тип 2,4 мм розетка |
| Переход коаксиальный ПК2-18-01-05Р | ЖНКЮ.468562.080 | 1 шт. | тип III вилка -тип 2,4 мм розетка |
| Переход коаксиальный ПК2-26-03Р-05 | ЖНКЮ.468562.063 | 1 шт. | тип IX вар. 3 розетка - тип 2,4 мм вилка |
| Переход коаксиальный ПК2-26-13Р-05 | ЖНКЮ.468562.063-01 | 1 шт. | тип 3,5 мм розетка - тип 2,4 мм вилка |
| Переход коаксиальный ПК2-26-03-05Р | ЖНКЮ.468562.062 | 1 шт. | тип IX вар. 3 вилка - тип 2,4 мм розетка |
| Переход коаксиальный ПК2-26-13-05Р | ЖНКЮ.468562.062-01 | 1 шт. | тип 3,5 мм вилка - тип 2,4 мм розетка |
| Кабель Ethernet | ЖНКЮ.685611.077 | 1 шт. | патч-корд Cat.5e или аналог |
| Кабель питания | ЖНКЮ.685631.067 | 1 шт. | евростандарт, с заземляющим проводником |
| Формуляр | ЖНКЮ.468166.028ФО | 1 экз. | |
| Методика поверки | ЖНКЮ.468166.028Д3 | 1 экз. | |
| Руководство по эксплуатации | ЖНКЮ.468166.028РЭ | 1 экз. | три части |
| Программный комплекс Р2М | ЖНКЮ.02007-07 | 1 экз. | поставляется на цифровом носителе |
| Упаковка | ЖНКЮ.468916.005 | 1 шт. | |
Продолжение таблицы 5______________________________________________________________
Примечания:
1 Модификация блока генераторно-измерительного определяется при заказе.
2 Количество и типы головок детекторных, датчиков КСВ и кабелей СВЧ определяются при заказе.
3 Характеристики головок детекторных и датчиков КСВ записаны на цифровой носитель в комплекте поставки.
4 Переходы коаксиальные поставляются по согласованию с потребителем.
Поверка
осуществляется по документу ЖНКЮ.468166.028 Д3 «ГСИ. Анализаторы цепей скалярные Р2М-40. Методика поверки», утвержденному ФБУ «Томский ЦСМ» 15.01.2013 г.
Основные средства поверки:
- ваттметр N1913A с преобразователями 8487D и 8487А (регистрационный номер в Федеральном информационном фонде по обеспечению единства измерений (ФИФОЕИ) 44731-10) диапазон рабочих частот от 50 до 40000 МГц; диапазон измеряемого уровня мощности от минус 60 до минус 20 дБм (8487D) и от минус 30 до 20 дБм (8487А), пределы допускаемой относительной погрешности измерений мощности ±8 %;
- анализатор спектра E4448A (регистрационный номер в ФИФОЕИ 39229-08), диапазон частот от 3 Гц до 50 ГГц; средний уровень собственных шумов минус 140 дБм, пределы допускаемой абсолютной погрешности измерения частоты ±(0,18-10’6-f+0,1 Гц);
- набор мер коэффициентов передачи и отражения Н/М-50-2,4 мм (регистрационный номер в ФИФОЕИ 50045-12), диапазон рабочих частот от 10 до 40000 МГц, номинальные значения КСВН мер 1,2 и 2,0, пределы допускаемой относительной погрешности определения действительных значений ±4,5 %; номинальные значения ослаблений аттенюаторов 10, 20 и 30 дБ, пределы допускаемой абсолютной погрешности определения действительных значений ±0,3 дБ;
- набор мер КСВН и полного сопротивления 1-го разряда ЭК9-140 (регистрационный номер в ФИФОЕИ 36021-07), диапазон рабочих частот от 10 до 4000 МГц, номинальные значения КСВН мер 1,2 и 2,0, пределы допускаемой относительной погрешности определения действительных значений мер ±2,5 %;
- набор мер КСВН и полного сопротивления 1-го разряда ЭК9-145 (регистрационный номер в ФИФОЕИ 8935-82), диапазон рабочих частот от 4000 до 18000 МГц, номинальные значения КСВН мер 1,2 и 2,0, пределы допускаемой относительной погрешности определения действительных значений мер ±2,0 %;
- набор мер Н/М-18-3,5 мм (регистрационный номер в ФИФОЕИ 35976-07), диапазон рабочих частот от 10 до 18000 МГц, номинальные значения КСВН мер 1,2 и 2,0, пределы допускаемой относительной погрешности определения действительных значений мер ±4,0 %.
Допускается применение аналогичных средств поверки, обеспечивающих определение метрологических характеристик поверяемых средств измерений с требуемой точностью.
Знак поверки наносится на переднюю панель анализаторов цепей скалярных Р2М-40 согласно рисунку 1.
Сведения о методах измерений
приведены в эксплуатационном документе.
Нормативные документы
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.
ГОСТ Р 8.813-2013 Государственная поверочная схема для средств измерений волнового сопротивления, комплексных коэффициентов отражения и передачи в коаксиальных волноводах в диапазоне частот от 0,01 до 65 ГГц.
ГОСТ 22261-94 Средства измерений электрических и магнитных величин. Общие технические условия.
ЖНКЮ.468166.028 ТУ. Анализаторы цепей скалярные Р2М-40. Технические условия.
