Назначение
Анализаторы сигналов модульные многоканальные NI PXIe-5663E, NI PXIe-5665 предназначены для когерентного анализа высокочастотных сигналов.
Описание
Принцип действия основан на супергетеродинном преобразовании входного высокочастотного сигнала в сигнал промежуточной частоты, высокоскоростном аналогоцифровом преобразовании, и последующей обработке оцифрованного сигнала. Сигнал гетеродина является общим для всех каналов, за счет чего осуществляется когерентный анализ входных сигналов в каналах.
Модель NI PXIe-5663E состоит из модуля высокочастотного генератора-синтезатора NI PXIe-5652 (общий модуль на все каналы), модулей понижающего преобразователя частоты NI PXIe-5601 (по количеству каналов) и модулей аналого-цифрового демодулятора NI PXIe-5622 (по количеству каналов).
Модель NI PXIe-5665 состоит из модуля высокочастотного генератора-синтезатора NI PXIe-5653 (общий модуль на все каналы), модулей понижающего преобразователя частоты NI PXIe-5603 (для исполнения с частотным диапазоном до 3,6 ГГц) или NI PXIe-5605 (для исполнения с частотным диапазоном до 14 ГГц), и модулей аналого-цифрового демодулятора NI PXIe-5622.
Сигнал с выхода RF OUT высокочастотного генератора NI PXIe-5652 (NI PXIe-5653) поступает на вход гетеродина LO IN понижающего преобразователя частоты NI PXIe-5601 (NI PXIe-5603, NI PXIe-5605) первого канала, с выхода которого LO OUT сигнал гетеродина подается на вход LO IN понижающего преобразователя частоты NI PXIe-5601 (NI PXIe-5603, NI PXIe-5605) следующего канала. Выходы промежуточной частоты IF OUT понижающих преобразователей частоты NI PXIe-5601 (NI PXIe-5603, NI PXIe-5605) соединены с входами промежуточной частоты IF IN аналого-цифровых демодуляторов NI PXIe-5622. Синхронизация каналов производится с выхода REF OUT высокочастотного генератора NI PXIe-5652 (NI PXIe-5653) путем подачи сигнала на вход CLK IN аналого-цифрового демодулятора NI PXIe-5622 первого канала, с выхода CLK OUT которого сигнал синхронизации поступает на вход CLK IN аналого-цифрового демодулятора NI PXIe-5622 следующего канала.
Модули, входящие в комплект анализаторов сигналов модульных многоканальных NI PXIe-5663E, NI PXIe-5665, устанавливаются в слоты шасси PXI Express компании “National Instruments” в соответствии с количеством каналов от 2-х до 4-х. Количество каналов может быть увеличено путем комбинации нескольких шасси. В шасси устанавливается контроллер NI PXI Express для управления работой и связи с периферийными устройствами.
Анализаторы сигналов модульные многоканальные NI PXIe-5663E, NI PXIe-5665 могут быть объединены в одном шасси с генераторами сигналов модульными многоканальными NI PXIe-5673E, образуя систему для генерации и анализа сигналов с когерентной фазой.
В комплект поставки входит драйвер “NI-RFSA”, программный пакет “NI Modulation Toolkit”, который предназначен для анализа сигналов с векторной модуляцией, включая сигналы по телекоммуникационным стандартам GSM, EDGE, WCDMA, WiMAX, WLAN, GPS, DVB-C/H/T, ISDBT, ZigBee и др.
Драйвер “NI-RFSA” и пакет “NI Modulation Toolkit” могут работать в среде разработки LabVIEW “National Instruments” или LabWindows “Microsoft Corporation”.
Конструктивно модули, входящие в состав анализаторов сигналов модульных NI PXIe-5663E, NI PXIe-5665, выполнены в виде платы в экранированном корпусе, имеющем лицевую панель с разъемами для присоединения сигнальных кабелей, и заднюю панель с разъемом присоединения к шине PXI Express.
Схема соединений для 4-х канальной модели NI PXIe-5663E в сборе показана на фотографии 1, для 2-х канальной модели NI PXIe-5665 (исполнение 3,6 ГГц) на фотографии 2, для 2-х канальной модели NI PXIe-5665 (исполнение 14 ГГц) на фотографии 3. Внешний вид (с указанием места пломбирования от несанкционированного доступа) 4-х канальной модели NI PXIe-5663E в сборе (без соединительных кабелей) показан на фотографии 4, модели в сборе NI PXIe-5665 показан на фотографии 5. Внешний вид 4-х канальной модели NI PXIe-5663E, смонтированной в шасси NI PXIe-1075, показан на фотографии 6.
По рабочим условиям применения анализаторы сигналов модульные многоканальные NI PXIe-5663E, NI PXIe-5665 соответствуют группе 3 ГОСТ 22261-94 с диапазоном рабочих температур от 0 до + 55 оС.
Программное обеспечение
Программное обеспечение, установленное на контроллер, выполняет функции управления режимами работы и установки параметров для анализа сигналов, при этом метрологически значимым является драйвер “NI-RFSA” Общие сведения о программном обеспечении приведены в таблице ниже.
| класс риска (уровень защиты) | класс риска A по WELMEC 7.2 для категории U |
| идентификационное наименование | NI-RFS A, номер версии 2.7 и выше |
Фотография 2 - Схема соединений для 2-х канальной модели NI PXIe-5665 (3,6 ГГц)
| количество каналов в одном шасси (по заказу) | 2, 3 или 4 1 |
| диапазон частот | |
| \l l»\lo-5frfol | от 10 МГц до 6.6 ГГц |
| NI PXIe-5665, исполнение 1 | от 20 Гц до 3,6 ГГц |
| NI PXIe-5665, исполнение 2 | от 20 Гц до 14 ГГц |
| максимальная полоса частот анализа модулированных сигналов | 50 МГц |
| пределы допускаемой погрешности частоты опорного генератора при температуре |
| от + 15 до + 35 °С | |
| \l l»\lo-5frfol | ±4-10'6 |
| NI PXIe-5665 | ± 6. к,-* |
| годовой дрейф частоты опорного генератора, не более |
| N1 РХ1е-5663Е | 5 1<Г |
| NI PXIe-5665 | ± МО'7 |
| уровень фазовых шумов при отстройке на 10 кГц относительно уровня на несущей (центральной) частоте, не более |
| N1 РХ1е-5663Е на частоте 1 ГГц | - 105 дБн/Гц*' |
| NI PXIe-5665 на частоте 800 МГц | - 129 дБн/Гц |
| полоса пропускания по уровню - 3 дБ |
| N1 РХ1е-5663Е | oi 1 1 ц до 5п МГц |
| NI PXIe-5665 | от 1 Гц до 50 МГц |
| максимальный уровень сигнала на входе | + 30 дБм 3 |
| усредненный уровень собственных шумов, не более |
| N1 РХ1е-5663Е | |
| на частотах от 10 до 30 МГц | - 155 дБм |
| на частотах от 30 до 120 МГц | - 159 дБм |
| на частотах от 120 МГц до 3 ГГц | - 155 дБм |
| на частотах от 3 до 5 ГГц | - 153 дБм |
| на частотах от 5 до 6,6 ГГц | - 151 дБм |
| на частотах от 6,6 до 9 ГГц | - 148 дБм |
| на частотах от 9 до 26,5 ГГц | - 135 дБм |
| \l l»\lo-5frfo | |
| без предварительного усилителя | |
| на частотах от 10 до 100 МГц | - 149 дБм |
| на частотах от 100 до 1,7 ГГц | - 151 дБм |
| на частотах от 1,7 до 2,8 ГГц | - 149 дБм |
| на частотах от 2,8 до 7,5 ГГц | - 148 дБм |
| на частотах от 7,5 до 14 ГГц | - 145 дБм |
| с предварительным усилителем | |
| на частотах от 10 МГц до 2,8 ГГц | - 161 дБм |
| на частотах от 2,8 до 3,6 ГГц | - 160 дБм |
| пределы основной допускаемой погрешности измерения уровня мощности в диапазоне от - 50 до - 10 дБм при температуре 23 ± 5 °С, |
| N1 РХ1е-5663Е | |
| на частотах от 10 до 120 МГц | ± 2,2 дБ |
| на частотах от 120 МГц до 6,6 ГГц | ± 1,7 дБ |
| на частотах от 6,6 ГГц до 26,5 ГГц | ± 2,0 дБ |
Примечания 1 Количество каналов можно увеличить путем комбинации нескольких шасси.
2 Сокращение «дБн» обозначает уровень сигнала относительно уровня на центральной (несущей) частоте.
3 Сокращение «дБм» обозначает уровень мощности в дБ относительно 1 мВт.
| NI PXIe-5665 | |
| без предварительного усилителя на частоте 612,5 МГц | |
| исполнение 1 (до 3,6 ГГц) | ± 0,35 дБ |
| исполнение 2 (до 14 ГГц) | ± 0,46 дБ |
| на частотах от 10 до 100 МГц | |
| исполнение 1 (до 3,6 ГГц) | ± 0,95 дБ |
| исполнение 2 (до 14 ГГц) | ± 1,1 дБ |
| на частотах от 100 МГц до 1,7 ГГц | |
| исполнение 1 (до 3,6 ГГц) | ± 0,7 дБ |
| исполнение 2 (до 14 ГГц) | ± 0,8 дБ |
| на частотах от 1,7 ГГц до 2,8 ГГц | |
| исполнение 1 (до 3,6 ГГц) | ± 0,75 дБ |
| исполнение 2 (до 14 ГГц) | ± 0,9 дБ |
| на частотах от 2,8 ГГц до 3,6 ГГц | |
| исполнение 1 (до 3,6 ГГц) | ± 0,8 дБ |
| исполнение 2 (до 14 ГГц) | ± 1,1 дБ |
| на частотах от 3,6 до 7,5 ГГц | ± 0,7 дБ |
| на частотах от 7,5 ГГц до 8,5 ГГц | ± 0,8 дБ |
| на частотах от 8,5 ГГц до 14 ГГц | ± 1,25 дБ |
| с предварительным усилителем на частоте 612,5 МГц | |
| исполнение 1 (до 3,6 ГГц) | ± 0,35 дБ |
| исполнение 2 (до 14 ГГц) | ± 0,7 дБ |
| на частотах от 10 до 100 МГц | |
| исполнение 1 (до 3,6 ГГц) | ± 1,1 дБ |
| исполнение 2 (до 14 ГГц) | ± 1,45 дБ |
| на частотах от 100 МГц до 3,6 ГГц | |
| исполнение 1 (до 3,6 ГГц) | ± 0,8 дБ |
| исполнение 2 (до 14 ГГц) | ± 1,20 дБ |
| габаритные размеры модулей (высота х глубина х толщина), мм 4 модули NI PXIe-5652, NI PXIe-5601, NI PXIe-5622 | 130 х 216 х 20 |
| модули NI PXIe-5653, NI PXIe-5603 | 130 х 216 х 40 |
| модуль NI PXIe-5605 | 130 х 216 х 80 |
| масса модулей, не более, г 5 модуль NI PXIe-5652 | 415 |
| модуль NI PXIe-5601 | 453 |
| модуль NI PXIe-5622 | 376 |
| модуль NI PXIe-5653 | 1076 |
| модуль NI PXIe-5603 | 907 |
| модуль NI PXIe-5605 | Ш2 |
| потребляемая мощность, не более 6 модуль NI PXIe-5652 | 15 Вт |
| мо i\. 11. \1 РХк'ОМ)| | 1 1 Вт |
| мо i\. 11. \l PXIoofOZ | .....3 3 Вт.................................................................................................................. |
| мо i\. 11. \l PXIoofo.' | 52 Вт |
| мо i\. 11. \1 РХк'ОГ'ПЗ | :s m |
| модуль NI PXIe-5605 | 45 Вт |
Примечания 4 Суммарная толщина определяется количеством каналов.
5 Суммарная масса определяется количеством каналов.
6 Суммарная потребляемая мощность определяется количеством каналов.
| рабочие условия применения температура окружающей среды относительная влажность воздуха предельная высота над уровнем моря | группа 4 ГОСТ 22261-94 от 0 до + 55 °C от 10 до 90 % 2000 м |
| условия транспортирования и хранения температура окружающей среды относительная влажность воздуха предельная высота над уровнем моря | от - 41 до + 71 °С от 5 до 95 % 2000 м |
| электромагнитная совместимость | по ГОСТ Р 51522-99 |
| безопасность | по ГОСТ Р 52319-2005 |
Знак утверждения типа
Знак утверждения типа наносится на боковую панель корпусов модулей, входящих в состав анализаторов сигналов модульных NI PXIe-5663E, NI PXIe-5665 в виде наклеек, и на титульный лист руководства по эксплуатации типографским способом.
Комплектность
| наименование и обозначение | кол-во |
| анализатор сигналов модульный многоканальный NI PXIe-5663E, NI PXIe-5665 в сборе с кабелями соединительными | 1 шт. по заказу |
| компакт-диск с драйвером “NI-RFSA” и документацией | 1 шт. |
| компакт-диск с программным обеспечением “NI Modulation Toolkit” p/n 778786-35 | 1 шт. по заказу |
| дополнительные принадлежности и оборудование | по заказу |
| руководство пользователя 373158B-01-1R для NI PXIe-5663E 373728A-01R для NI PXIe-5665 | 1 шт. |
| методика поверки МП РТ 1970-2013 | 1 шт. |
Поверка
осуществляется по документу МП РТ 1970-2013 «Анализаторы сигналов модульные многоканальные NI PXIe-5663E, NI PXIe-5665. Методика поверки», утвержденному руководителем ГЦИ СИ ФБУ «Ростест-Москва» 15.10.2013 г.
Средства поверки:
| средство поверки и требования к его метрологическим характеристикам | рекомендуемое средство поверки и его метрологические характеристики |
| стандарт частоты относительная погрешность частоты 10 МГц не более ± 510-9; уровень сигнала от 0 до + 10 дБм | стандарт частоты рубидиевый Stanford Research Systems FS725 выходной сигнал частотой 10 МГц; годовой дрейф частоты не более ± 110-10; уровень сигнала + 7 дБм |
| генератор сигналов высокочастотный диапазон частот от 10 МГц до верхней частоты диапазона поверяемой модели; диапазон уровня от - 60 до 0 дБм; уровень фазовых шумов на частоте 1 ГГц при отстройке от центральной частоты на 10 кГц не более - 128 дБ/Гц | генератор сигналов Agilent E8257D с опциями 520 и 1E1 диапазон частот от 250 кГц до 20 ГГц; диапазон уровня от - 135 до + 15 дБм; уровень фазовых шумов на частоте 1 ГГц при отстройке на 10 кГц не более - 130 дБ/Гц |
ваттметр проходящей СВЧ мощности относительная погрешность измерения мощности от - 60 до 0 дБм частотой от 10 МГц до верхней частоты диапазона поверяемой модели не более ± 0,15 дБ
ваттметр проходящей мощности СВЧ Rohde & Schwarz NRP-Z28
относительная погрешность измерения мощности от - 60 до 0 дБм частотой от 10 МГц до 18 ГГц не более ± 0,13 дБ
Сведения о методах измерений
Методы измерений изложены в разделах 3 - 8 руководств по эксплуатации 373158B-01-1R, 373728A-01R.
Нормативные документы, устанавливающие требования к анализаторам сигналов модульным многоканальным NI PXIe-5663E, NI PXIe-5665
ГОСТ 22261-94. Средства измерений электрических и магнитных величин. Общие технические условия.
ГОСТ 8.129-99. ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений времени и частоты.
ГОСТ Р 8.562-2007. ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений мощности и напряжения переменного тока синусоидальных электромагнитных колебаний.
Рекомендации к применению
Выполнение работ по оценке соответствия промышленной продукции установленным законодательством Российской Федерации обязательным требованиям.
