Назначение
Анализаторы сигналов и спектра СК4-МАХ6 (далее - анализаторы) предназначены для исследования и визуального наблюдения составляющих спектра (частоты и уровня) периодически повторяющихся сигналов, а также измерения их характеристик в диапазоне частот от 1 Гц до 40 (26,5) ГГц.
Описание
По принципу действия анализаторы СК4-МАХ6 являются анализаторами спектра последовательно-параллельного типа. Анализаторы представляют собой автоматически перестраиваемые супергетеродинные приемники, которые производят предварительную фильтрацию и усиление входного радиосигнала, его перенос на промежуточную частоту (далее -ПЧ), фильтрацию на ПЧ, детектирование, аналого-цифровое преобразование, цифровую сигнальную обработку и последующее отображение амплитуд спектральных компонент в зависимости от частоты в виде спектрограмм на экране с одиночной/многократной развёрткой, а также, в зависимости от установленной опции, вычисление и отображение характеристик радиосигналов с различными типами модуляции. В низкочастотной области предусмотрена непосредственная подача сигнала на аналогово-цифровой преобразователь. В высокочастотной области подавление зеркального канала приема осуществляется с помощью фильтров преселектора с возможностью их отключения для анализа сверхширокополосных сигналов. В составе анализаторов имеются фильтры ПЧ для проведения измерений по электромагнитной совместимости.
Конструктивно анализаторы выполнены в виде переносного моноблока в металлическом корпусе, предназначенном для установки в стойку по ГОСТ 28601.2-90 и имеют модульную высоту 6U согласно ГОСТ 28601.1-90. На передней панели анализаторов расположены коаксиальные соединители входных и выходных СВЧ-разъемов, органы управления и жидкокристаллический цветной сенсорный дисплей. На задней стороне расположены коаксиальное соединители входа и выхода сигналов опорных частот, входов и выходов синхронизации, выходов сигналов ПЧ, разъёмы цифровых интерфейсов.
Управление операциями меню, а также задание рабочих параметров анализаторов производится с помощью клавиатуры передней панели и/или сенсорного ввода; результаты измерений выводятся на один или несколько экранов дисплея в графической и цифровой формах. Для работы в составе автоматизированных систем анализаторы обеспечивают подключение по интерфейсу LAN с использованием SCPI-команд стандарта IEEE/IEC 60488-2.
Анализаторы имеют два исполнения, отличающиеся диапазонами рабочих частот:
- исполнение ПТРВ.411168.001 от 1 Гц до 40 ГГц;
- исполнение ПТРВ.411168.001-01 от 1 Гц до 26,5 ГГц.
Далее по тексту при указании диапазона частот запись вне скобок обозначает частотный диапазон для исполнения ПТРВ.411168.001, запись в скобках - для исполнения ПТРВ.411168.001-01.
Функциональные возможности анализаторов определены составом опций, приведенных в таблице 1.
Таблица 1 - Описание опций анализаторов
| Код опции | Тип опции | Функциональное назначение |
| LNA | аппаратно программная | Встроенный отключаемый предусилитель для улучшения чувствительности анализаторов |
| ACC | аппаратно программная | Встроенный отключаемый разделительный конденсатор на входе анализаторов, позволяющий защитить их входные цепи от постоянного напряжения |
| YIGNB | аппаратно программная | Узкополосный ЖИГ-фильтр в составе преселектора анализаторов |
| YIGWB | аппаратно программная | Широкополосный ЖИГ-фильтр в составе преселектора анализаторов |
| AT2 | аппаратно программная | Входной электронный аттенюатор с шагом ослабления 2 дБ |
| IF2RP | аппаратно программная | Выход сигнала промежуточной частоты ПЧ2 на заднюю панель |
| IF3RP | аппаратно программная | Выход сигнала промежуточной частоты ПЧ3 на заднюю панель |
| LOGVRP | аппаратно программная | Выход сигнала огибающей логарифмического детектора ПЧ3 на заднюю панель |
| B10 | аппаратно программная | Максимальная ширина полосы анализа сигналов в режиме реального времени 10 МГц |
| B25 | аппаратно программная | Максимальная ширина полосы анализа сигналов в режиме реального времени 25 МГц |
| B40 | аппаратно программная | Максимальная ширина полосы анализа сигналов в режиме реального времени 40 МГц |
| B85 | аппаратно программная | Максимальная ширина полосы анализа сигналов в режиме реального времени 85 МГц |
| B160 | аппаратно программная | Максимальная ширина полосы анализа сигналов в режиме реального времени 160 МГц |
| B320 | аппаратно программная | Максимальная ширина полосы анализа сигналов в режиме реального времени 320 МГц |
| B510 | аппаратно программная | Максимальная ширина полосы анализа сигналов в режиме реального времени 510 МГц |
| B1200 | аппаратно программная | Максимальная ширина полосы анализа сигналов в режиме реального времени 1200 МГц |
| S11 | аппаратно программная | Опция измерения модуля коэффициента отражения устройств |
| S21 | аппаратно программная | Опция измерения модуля коэффициента передачи устройств |
| NF | аппаратно программная | Опция измерения модуля коэффициента шума устройств |
| P1 | аппаратно программная | Опция измерения нелинейных параметров устройств |
| Код опции | Тип опции | Функциональное назначение |
| DPLX | аппаратно программная | Встроенный диплексер для возможности работы с внешними смесителями |
| EMI | аппаратно программная | Опция измерительного приемника для оценки ЭМС |
| 630D | аппаратно программная | Модуль управления на базе процессора Intel® Core™ i7-5700EQ, 8 ГБ оперативной памяти |
| 830D | аппаратно программная | Модуль управления на базе процессора Intel® Core™ i7-5850EQ, 8 ГБ оперативной памяти |
| 440D | аппаратно программная | Модуль управления на базе процессора Intel® Xeon® Processor E3-1505L v6, 16 ГБ оперативной памяти |
| 636D | аппаратно программная | Модуль управления на базе процессора Intel® Xeon® Processor E3-1505M v6, 8 ГБ оперативной памяти |
| 640D | аппаратно программная | Модуль управления на базе процессора Intel® Xeon® Processor E3-1505M v6, 16 ГБ оперативной памяти |
| CPC522-01 | аппаратно программная | Модуль управления на базе процессора Intel® Xeon® E-2276ML, 16 ГБ оперативной памяти |
| CPC522-02 | аппаратно программная | Модуль управления на базе процессора Intel® Core™ i3-9100HL, 16 ГБ оперативной памяти |
| SSD256 | аппаратно программная | Извлекаемый твердотельный накопитель для записи отсчетов измеряемых сигналов емкостью 256 ГБ |
| SSD512 | аппаратно программная | Извлекаемый твердотельный накопитель для записи отсчетов измеряемых сигналов емкостью 512 ГБ |
| SSD1 | аппаратно программная | Извлекаемый твердотельный накопитель для записи отсчетов измеряемых сигналов емкостью 1 ТБ |
| SSD2 | аппаратно программная | Извлекаемый твердотельный накопитель для записи отсчетов измеряемых сигналов емкостью 2 ТБ |
| STRM | аппаратно программная | Возможность передачи отсчетов измеряемых сигналов по оптическому каналу для записи на внешнее хранилище данных |
| PN | программная | Опция измерения спектральной плотности мощности фазового шума источников сигнала |
| ADEM | программная | Опция демодуляции сигналов с аналоговыми видами модуляции |
| DDEM | программная | Опция демодуляции сигналов с цифровыми видами модуляции |
| PULSE | программная | Опция измерения параметров импульсных сигналов |
| RTSA | программная | Опция для работы в режиме реального времени |
| П р и м е ч а н и я 1 Опции B10, B25, B40, B85, B160, B320, B510 и B1200 являются взаимоисключающими, выбор любой из них является необходимым. 2 Опции 630D, 830D, 440D, 440D, 636D, 640D, CPC522-01 и CPC522-02 являются взаимоисключающими, выбор любой из них является необходимым. 3 Опции SSD256, SSD512, SSD1 и SSD2 являются взаимоисключающими. |
Общий вид анализаторов приведен на рисунке 1. Вид передней панели анализаторов приведен на рисунке 2. Схема пломбировки анализаторов приведена на рисунке 3.
Программное обеспечение
Анализаторы работают под управлением встроенного персонального компьютера, на котором развёрнуто встроенное программное обеспечение (далее - ПО) СК4-МАХ6, которое управляет аппаратной частью, обрабатывает измерительную информацию, обрабатывает поступающие SCPI-команды и выдает результат их исполнения, обеспечивает отображение результатов измерений и их запись в энергонезависимую память. Метрологически значимая часть ПО анализаторов представляет собой часть встроенного ПО СК4-МАХ6. Недокументированные возможности ПО отсутствуют, все функции полностью описаны в руководстве оператора ПТРВ.00088-01 34 01. Метрологические характеристики анализаторов нормированы с учетом влияния ПО. Влияние ПО не приводит к выходу метрологических характеристик анализаторов за пределы допускаемых значений.
Уровень защиты ПО от преднамеренных и непреднамеренных изменений соответствует уровню «высокий» в соответствии с Р 50.2.077-2014.
Таблица 2 - Идентификационные данные ПО
| Идентификационные данные (признаки) | Значение |
| Наименование ПО | PhaseB |
| Идентификационное наименование ПО | ПТРВ.00088-01 Встроенное программное обеспечение СК4-МАХ6 |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО | не ниже 1.0.115.8 |
| Цифровой индикатор ПО (контрольная сумма исполняемого кода) | индивидуален для каждого анализатора |
| Алгоритм вычисления цифрового идентификатора ПО | Стрибог ГОСТ 34.11-2018 |
Технические характеристики
Таблица 3 - Метрологические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| Диапазон рабочих частот: | |
| - для исполнения ПТРВ.411168.001 | от 1 Гц до 40 ГГц |
| - для исполнения ПТРВ.411168.001-01 | от 1 Гц до 26,5 ГГц |
| Пределы допускаемой относительной погрешно- | ±2,0 10'8 |
| сти воспроизведения частоты опорного генератора (5reF Out) |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений частоты входного синусоидального сигнала, Гц | ±(5ref Outfc,+r Ю'3ПО +510'2ТШРФ+ +1 Гц+0,5- ПО/(КТ -1)) 1} |
| Средний отображаемый уровень собственных шу- | |
| мов в полосе 1 Гц, выключенном предусилителе, | |
| выключенном обходе преселектора на частотах, дБ (отн. 1 мВт), не более: | |
| - от 100 Гц до 9 кГц | -141 |
| - от 9 кГц до 100 кГц | -143 |
| - от 100 кГц до 30 МГц | -151 |
| - от 30 МГц до 1 ГГц | -149 |
| - от 1 ГГц до 3,6 ГГц | -146 |
| - от 3,6 до 8,4 ГГц | -150 |
| - от 8,4 до 13,6 ГГц | -146 |
| - от 13,6 до 26,5 ГГц | -143 |
| - от 26,5 до 40 ГГц (для исполнения ПТРВ.411168.001) | -124 |
| Средний отображаемый уровень собственных шу- | |
| мов в полосе 1 Гц, выключенном предусилителе, | |
| включенном обходе преселектора на частотах, дБ | |
| (отн. 1 мВт), не более: - от 100 Гц до 9 кГц | не нормируется |
| - от 9 кГц до 100 кГц | не нормируется |
| - от 100 кГц до 30 МГц | не нормируется |
| - от 30 МГц до 1 ГГц | -152 |
| - от 1 ГГц до 3,6 ГГц | -155 |
| - от 3,6 до 8,4 ГГц | -156 |
| - от 8,4 до 13,6 ГГц | -153 |
| - от 13,6 до 26,5 ГГц | -147 |
| - от 26,5 до 40 ГГц (для исполнения ПТРВ.411168.001) | -139 |
| Наименование характеристики | Значение |
| Средний отображаемый уровень собственных шу- | |
| мов в полосе 1 Гц, включенном предусилителе, | |
| выключенном обходе преселектора на частотах, | |
| дБ (отн. 1 мВт), не более: | |
| - от 100 Гц до 9 кГц | не нормируется |
| - от 9 кГц до 100 кГц | -150 |
| - от 100 кГц до 30 МГц | -140 |
| - от 30 МГц до 1 ГГц | -168 |
| - от 1 ГГц до 3,6 ГГц | -168 |
| - от 3,6 до 8,4 ГГц | -168 |
| - от 8,4 до 13,6 ГГц | -168 |
| - от 13,6 до 26,5 ГГц | -164 |
| - от 26,5 до 40 ГГц (для исполнения ПТРВ.411168.001) | -152 |
| Средний отображаемый уровень собственных шу- | |
| мов в полосе 1 Гц, включенном предусилителе, | |
| включенном обходе преселектора на частотах, дБ (отн. 1 мВт), не более: | |
| - от 100 Гц до 9 кГц | не нормируется |
| - от 9 кГц до 100 кГц | не нормируется |
| - от 100 кГц до 30 МГц | не нормируется |
| - от 30 МГц до 1 ГГц | -165 |
| - от 1 ГГц до 3,6 ГГц | -168 |
| - от 3,6 до 8,4 ГГц | -167 |
| - от 8,4 до 13,6 ГГц | -168 |
| - от 13,6 до 26,5 ГГц | -160 |
| - от 26,5 до 40 ГГц (для исполнения ПТРВ.411168.001) | -150 |
| Пределы допускаемой погрешности установки но- | 5 % для полос пропускания от 1 Гц до 10 МГц |
| минальных значений полос пропускания по уровню минус 3 дБ, не более |
| Максимальный уровень измеряемой мощности, дБ | 30 |
| (отн. 1 мВт) |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности | |
| измерения уровней мощности синусоидального | |
| сигнала в диапазоне частот от 100 МГц до 10 ГГ ц | ±1 |
| в диапазоне мощностей от минус 80 до плюс 20 дБ |
| (отн. 1 мВт) в диапазоне температур эксплуатации | |
| от плюс 15 до плюс 25 °С, дБ, не более | |
| Наименование характеристики | Значение |
| Пределы допускаемой погрешности измерений | |
| мощности при ослаблении входного аттенюатора | |
| 10 дБ, в диапазоне мощностей входного сигнала | |
| от минус 70 до плюс 5 дБ (отн. 1 мВт), в диапазоне | |
| температур эксплуатации от плюс 15 до плюс | |
| 25 °С, дБ: | |
| - на опорной частоте 50 МГц | ±(0,27+0,03) |
| - в частотном диапазоне от 100 Гц до 40 (26,5) ГГц | ±(0,3 + неравномерность АЧХ) |
| - в частотном диапазоне от 30 МГц до 40 (26,5) ГГц | |
| с включенным предусилителем (при наличии опции | |
| LNA) в диапазоне мощностей от минус 70 до минус | |
| 20 дБ (отн. 1 мВт) | ±(0,4 + неравномерность АЧХ) |
| Пределы допускаемой погрешности измерений | |
| мощности на опорной частоте 50 МГц при выклю | |
| ченном предусилителе (при наличии опции LNA) в | |
| диапазоне температур эксплуатации от плюс 15 до | |
| плюс 25 °С, при изменении ослабления входного | |
| аттенюатора, дБ: | |
| - от 0 до 20 дБ | ±0,14 |
| - от 25 до 65 дБ | ±0,2 |
| Неравномерность АЧХ относительно опорной частоты 50 МГц при ослаблении входного аттенюа | |
| тора 10 дБ, выключенном/включенном предусили- | |
| теле (при наличии опции LNA) в диапазоне темпе- | |
| ратур эксплуатации от плюс 15 до плюс 25 °С на частотах, дБ, не более: | |
| - от 100 Гц до 30 МГц (при выключенном преду | |
| силителе и в полосе пропускания 1 кГц) | ±0,5 |
| - от 30 МГц до 3,6 ГГц | ±0,4 |
| - от 3,6 до 8,4 ГГц | ±0,5 |
| - от 8,4 до 10 ГГц | ±0,5 |
| - от 10 до 26,5 ГГц | ±1,5 |
| - от 26,5 до 40 ГГ ц | ±2,5 |
| Относительная спектральная плотность мощности | |
| фазовых шумов для частоты несущей 100 МГц при отстройке 1 кГц, дБн/Гц 2), не более | -121 |
| Относительная спектральная плотность мощности | |
| фазовых шумов для частоты несущей 1 ГГц при | |
| отстройке от несущей, дБн/Гц, не более: | |
| - 1 кГц | -116 |
| - 10 кГц | -124 |
| - 100 кГц | -125 |
| - 1 МГц | -125 |
| - 10 МГц | -130 |
| Наименование характеристики | Значение |
| Относительный уровень помех, обусловленный интермо- | |
| дуляционными искажениями третьего порядка, при ослаб- | |
| лении входного аттенюатора 10 дБ, выключенном предуси | |
| лителе (при наличии опции LNA) и выключенном обходе | |
| преселектора (уровень двухтонального сигнала минус 25 дБ (отн. 1 мВт), разность частот 1 МГц), дБн 3), не более | -83 |
| Уровень подавления каналов приёма комбинационных ча- | |
| стот и прочих паразитных каналов при выключенном обхо | |
| де преселектора на частотах, дБ, не менее: | |
| - от 9 кГц до 100 МГц | 85 |
| - от 100 МГц до 3,6 ГГц | 87 |
| - от 3,6 до 8,4 ГГц | 75 |
| - от 8,4 до 26,5 ГГц | 70 |
| - от 26,5 до 40 ГГц | 63 |
| КСВН входа при ослаблении входного аттенюатора 10 дБ и | |
| выключенном предусилителе (при наличии опции LNA), не более: | |
| - на частотах до 13,6 ГГц | 1,5 |
| - на частотах свыше 13,6 ГГц | 1,8 |
| 1) Где 5ref Out - относительная погрешность частоты опорного генератора; fc - частота измеряемого сигнала (Гц); ПО - ширина полосы обзора (Гц); Ш1РФ - текущее значение шири |
| ны полосы пропускания разрешающего фильтра полосы пропускания (Гц); КТ - число точек отображения. 2) Где дБн/Гц - децибел по отношению к мощности несущей в полосе 1 Гц. |
| 3) Где дБн - децибел по отношению к мощности несущей. | |
Таблица 4 - Основные технические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| Время установления рабочего режима, ч, не более | 0,5 |
| Продолжительность непрерывной работы, ч, не менее | 16 |
| Габаритные размеры, мм: - длина - ширина - высота | 670 475 285 |
| Масса, кг | 42 ± 0,5 |
| Номинальное напряжение электропитания от сети переменного тока частотой 50 Гц, удовлетворяющего нормам качества, установленным ГОСТ 32144, В | 220 |
| Потребляемая мощность, ВА, не более | 700 |
| Условия эксплуатации по ГОСТ 22261-94 | группа 3 |
| Рабочие условия эксплуатации: - температура окружающего воздуха, °С - относительная влажность воздуха при температуре 25 °С, %, не более - атмосферное давление, кПа (мм рт. ст.) | от +5 до +50 90 от 60 до 106,7 (от 450 до 800) |
| Наработка на отказ, ч, не менее | 25000 |
Знак утверждения типа
наносится типографским способом на титульный лист руководства по эксплуатации ПТРВ.411168.001 РЭ в правом верхнем углу и на переднюю панель анализатора в левом верхнем углу методом наклейки в соответствии с рисунком 2.
Комплектность
Таблица 5 - Комплектность средства измерений
| Наименование изделия | Обозначение изделия | Количество |
| Анализатор сигналов и спектра СК4-МАХ6 в составе: | ПТРВ.411168.001 (-01) | 1 шт. |
| Анализатор сигналов и спектра | ПТРВ.411168.002 (-01) | 1 шт. |
| Встроенное программное обеспечение СК4-МАХ6 | ПТРВ.00088-01 | 1 шт. |
| Комплект предохранителей | ПТРВ.305659.001 | 1 комплект |
| Комплект ключей | ПТРВ.305659.002 | 1 комплект |
| Комплект переходов коаксиальных | ПТРВ.305659.003 | 1 комплект |
| Комплект кабелей и жгутов | ПТРВ.411919.001 | 1 комплект |
| Упаковка 1) | ПТРВ.321341.001 | 1 шт. |
| Комплект эксплуатационных документов согласно ведомости | ПТРВ.411168.001 ВЭ | 1 комплект |
| 1) Возможна замена на упаковку ПТРВ.321429.001. |
Сведения о методах измерений
приведены разделе 2 «Использование по назначению» документа ПТРВ.411168.001 РЭ «Анализатор сигналов и спектра СК4-МАХ6. Руководство по эксплуатации» и в разделе 4 «Выполнение программы» документа ПТРВ.00088-01 34 01 «Встроенное программное обеспечение СК4-МАХ6. Руководство оператора».
Нормативные документы
Приказ Росстандарта от 31.07.2018 г. № 1621 «Об утверждении государственной поверочной схемы для средств измерений времени и частоты»
Приказ Росстандарта от 30.12.2019 г. № 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 29.12.2018 г. № 2839 «Об утверждении государственной поверочной схемы для средств измерений мощности электромагнитных колебаний в диапазоне частот от 37,5 до 78,33 ГГц»
ГОСТ 22261-94 Средства измерений электрических и магнитных величин. Общие технические условия
85014-22: Методика поверкиСкачать16.9 Мб