Назначение
Анализаторы сигналов серии S3503 (далее - анализаторы) предназначены для измерения амплитудно-частотных параметров спектра радиотехнических сигналов.
Описание
Принцип действия анализаторов основан на тройном супергетеродинном преобразовании входного сигнала в сигналы промежуточных частот (ПЧ), детектировании и цифровой обработке сигнала последней промежуточной частоты с использованием перестраиваемого по частоте ЖИГ-синтезатора, синхронизируемого по частоте системой фазовой автоподстройки. Частотная синхронизация осуществляется от внутреннего опорного анализатора или от источника внешнего сигнала синхронизации. Для оптимизации уровня сигнала на входном смесителе используется внутренний ступенчатый аттенюатор, значение ослабления на котором устанавливается автоматически или вручную по выбору. Анализаторы позволяют осуществлять анализ и измерение параметров сигналов с различными видами аналоговой и цифровой модуляции в реальном масштабе времени.
Управление режимами работы и параметрами измерений осуществляется с передней панели либо дистанционно по интерфейсам LAN (1000base-T), GPIB. Измерительная информация и параметры установленных режимов и функций выводятся на цветной жидкокристаллический дисплей. Для подключения совместимых периферийных устройств (записи данных, манипулятора «мышь», клавиатуры и проч.) используется порт USB 2.0.
Серия S3503 представлена шестью моделями (S3503A, S3503B, S3503C, S3503D, S3503E, S3503F), различающимися верхней границей частотного диапазона.
Анализаторы в дополнение к базовой конфигурации имеют опции, перечисленные в таблице 1.
Таблица 1 - Опции анализаторов спектра серии S3503
| Обозначение | Назначение |
| 1 | 2 |
| H01 | Разъем высокочастотного входа на задней панели |
| H02 | Выход второй ПЧ от 275 до 475 МГц |
| H03 | Выход третьей ПЧ от 10 до 160 МГц |
| H04A | Выход реконструированного сигнала огибающей ПЧ с полосой 40/80 МГц |
| H04B | Выход реконструированного сигнала огибающей ПЧ с полосой 50/100 МГц |
| H08 | Выход широкополосного логарифмического детектора |
| H12A | Цифровой интерфейс выхода в полосе анализа 40 МГц |
| H12B | Цифровой интерфейс выхода в полосе анализа 200 МГц |
| H15 | Питание от внешнего источника напряжением +24 В |
| H22A | Цифровой SSD регистратор данных |
| H22B | Цифровой HDD регистратор данных |
| H33 | Аттенюатор 30 дБ с шагом 1 дБ в диапазоне частот от 3 Гц до 4 ГГц |
| H34 | Малошумящий предусилитель |
| H36 | Коммутация входного сигнала с обходом преселектора |
| H38A | Полоса частот анализа сигналов в реальном времени от 10 Гц до 40 МГц |
| H38B | Полоса частот анализа сигналов в реальном времени от 10 Гц до 200 МГц |
| H39 | Анализатор сигналов аудио (форма сигналов и гармоники) |
| 1 | 2 |
| H40 | Возможность внешнего расширения частотного диапазона |
| S04 | Программное приложение для измерения фазовых шумов |
| S09 | Программное приложение для анализа сигналов с аналоговой модуляцией |
| S10 | Программное приложение для переходных процессов |
| S13 | Программное приложение для анализа сигналов с импульсной модуляцией |
| H99 | Алюминиевый транспортный бокс на колесах |
Конструкция анализаторов представляет собой моноблок в настольном исполнении.
Вид лицевой панели анализаторов с указанием мест нанесения знака утверждения типа и знака поверки показан на рисунке 1, вид задней панели со схемой пломбировки от несанкционированного доступа представлен на рисунке 2.
Программное обеспечение
Программное обеспечение, установленное на внутренний контроллер, работает под оправлением операционной системы Windows 7 и служит для управления режимами работы, задания параметров измерения и отображения сигналов, взаимодействия с внешними устройствами, и не требует специальных средств защиты.
Уровень защиты программного обеспечения от непреднамеренных и преднамеренных изменений «низкий» по Р 50.2.077-2014.
Идентификационные данные программного обеспечения приведены в таблице 2.
Таблица 2 - Идентификационные данные программного обеспечения
| Идентификационные данные (признаки) | Значение |
| Идентификационное наименование | S3503 Firmware |
| Номер версии (идентификационный номер) | V1.9.07 и выше |
Технические характеристики
представлены в таблицах 3 и 4.
Таблица 3 - Основные метрологические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| 1 | 2 |
| Диапазон частот |
| S3503A | от 3 Гц до 4 ГГц |
| S3503B | от 3 Гц до 9 ГГц |
| S3503C | от 3 Гц до 13,2 ГГц |
| S3503D S3503Е S3503F | от 3 Гц до 18 ГГц от 3 Гц до 26,5 ГГц от 3 Гц до 40 ГГц |
| Тип входного соединителя |
| S3503A, S3503B, S3503C, S3503D | N розетка |
| S3503E | 3,5 мм вилка |
| S3503F | 2,4 мм вилка |
| Номер N гармоники (субгармоники) ЖИГ-синтезатора для подди от 3 Гц до 4,1 ГГц включ. св. 3,9 до 9 ГГц включ. | апазонов частот, МГц ......1...................................................................................................................................................... ......1...................................................................................................................................................... |
| св. 8,7 до 18,3 ГГц включ. | 2 |
| св. 17,7 до 40 ГГц включ. | 4 |
| Разрешение по частоте, Гц | 0,001 |
| Пределы допускаемой относительной погрешности частоты 10 МГц опорного анализатора при подстройке | ±5,5-10-8 |
| Г одовой относительный дрейф частоты опорного анализатора, не более | ±110-7 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерения частоты F в режиме частотомера, Гц | ±[F-(! T + 0,55)10-7 + 0,1], где T - время в годах после подстройки опорного генератора |
| Полоса частот анализа сигналов в реальном времени |
| стандартное исполнение | от 10 Гц до 10 МГц |
| Н38А | от 10 Гц до 40 МГц |
| Н38В | от 10 Гц до 200 МГц |
| 1 | 2 |
| Полоса обзора | 0; от 10 Гц до макс. частоты |
| Полоса пропускания | от 1 Гц до 8 МГц |
| Максимальное значение измерения уровня мощности, дБм 1 | +30 |
| Ослабление входного аттенюатора, дБ (с шагом 2 дБ) | от 0 до 70 |
| Масштаб вертикальной шкалы, дБ/дел | от 0,1 до 20 |
| Тип вертикальной шкалы дисплея | логарифмический, линейный |
| Нелинейность вертикальной шкалы дисплея, дБ, не более | ±0,3 |
| Диапазон установки опорного уровня, дБм | от -170 до +30 |
| Нелинейность в диапазоне опорного уровня, дБ, не более | ±0,2 |
| Усредненный уровень собственных шумов, приведенный к полосе пропускания 1 Гц (ослабление аттенюатора 0 дБ, температура от 20 до 30 °C), дБм, не более |
| без предварительного усилителя (или при выключенном предварительном усилителе) |
| на частотах от 10 МГц до 1 ГГц включ. | -153 |
| на частотах св. 1 до 2 ГГц включ. | -151 |
| на частотах св. 2 до 3 ГГц включ. | -150 |
| на частотах св. 3 до 3,6 ГГц включ. | -148 |
| на частотах св. 3,6 до 4 ГГц включ. | -145 |
| на частотах св. 4 до 4,4 ГГц включ. | -148 |
| на частотах св. 4,4 до 9 ГГц включ. | -150 |
| на частотах св. 9 до 18 ГГц включ. | -148 |
| на частотах св. 18 до 26,5 ГГц включ. | -143 |
| на частотах св. 26,5 до 40 ГГц включ. | -140 |
| с включенным предварительным усилителем (опция H34) |
| на частотах от 10 МГц до 2 ГГц включ. | -162 |
| на частотах св. 2 до 3 ГГц включ. | -160 |
| на частотах св. 3 до 3,6 ГГц включ. | -156 |
| на частотах св. 3,6 до 9 ГГц включ. | -155 |
| на частотах св. 9 до 26,5 ГГц включ. | -154 |
| на частотах св. 26,5 до 40 ГГц включ. | -150 |
| Пределы допускаемой относительной погрешности измерения мощности от -50 до -10 дБм (частота 500 МГц, полоса пропускания от 1 Гц до 1 МГц, температура от 20 до 30 °С), дБ |
| без предварительного усилителя | ±0,24 ±0,36 |
| с предварительным усилителем (опция H34) |
| Неравномерность амплитудно-частотной характеристики, дБ, не без предварительного усилителя (или при выключенном пре на частотах от 3 Гц до 20 МГц включ. | более дварительном усилителе) ±0,7 ±0,5 ±0,7 ±1,0 ±1,5 ±2,0 ±2,5 ±3,0 |
| на частотах св. 20 МГц до 2 ГГц включ. |
| на частотах св. 2 до 3,6 ГГц включ. |
| на частотах св. 3,6 до 4 ГГц включ. |
| на частотах св. 4 до 9 ГГц включ. на частотах св. 9 до 18 ГГц включ. на частотах св. 18 до 26,5 ГГц включ. |
| на частотах св. 26,5 до 40 ГГц включ. |
| 1) Здесь и далее дБм обозначает уровень мощности в дБ относительно 1 мВт. |
| 1 | 2 |
| с включенным предварительным усилителем (опция Н34) на частотах от 3 Гц до 3,6 ГГц включ. на частотах св. 3,6 до 4 ГГц включ. | ±1,5 ±1,8 |
| на частотах св. 4 до 9 ГГц включ. | ±2,5 |
| на частотах св. 9 до 18 ГГц включ. | ±3,0 |
| на частотах св. 18 до 26,5 ГГц включ. | ±3,5 |
| на частотах св. 26,5 до 40 ГГц включ. | ±4,0 |
| Уровень фазовых шумов на частоте 1 ГГц, дБн/Гц, не более ’ при отстройке от центральной частоты 10 кГц при отстройке от центральной частоты 100 кГц | -123 -124 |
| Относительная погрешность измерения уровня мощности, связанная со значениями полосы пропускания, дБ, не более | ±0,3 |
| Уровень гармонических искажений второго порядка (уровень сигнала на смесителе - 15 дБм), дБн 2,3,4\ не более на частотах от 10 МГц до 2 ГГц включ. на частотах св. 2 до 4,5 ГГц включ. | -54 -72 |
| на частотах св. 4,5 до 9 ГГц включ. | -70 |
| на частотах св. 9 до 25 ГГц включ. | -65 |
| Точка пересечения TOI (интермодуляционные искажения) третьего порядка (уровень сигнала на смесителе - 10 дБм, два тона с разностью частот 50 кГц, температура от 20 до 30 °С), дБн, не менее3) |
| без предварительного усилителя (или при выключенном предварительном усилителе) |
| на частотах от 10 МГц до 4 ГГц включ. | ±13 |
| на частотах св. 4 до 9 ГГц включ. | ±11 |
| на частотах св. 9 до 40 ГГц включ. | ±13 |
| с включенным предварительным усилителем (опция Н34) ^ | |
| на частотах от 10 до 200 МГц включ. на частотах св. 200 МГц до 9 ГГц включ. на частотах св. 9 до 18 ГГц включ. | ±16 ±20 ±17 |
| на частотах св. 18 до 40 ГГц включ. | ±16 |
| Уровень собственных помех, не связанных с входом (ослабление аттенюатора 0 дБ), дБм, не более 4) | -100 |
| 1) дБн/Гц обозначает уровень мощности в дБ относительно уровня мощности сигнала на центральной (несущей) частоте, приведенный к полосе частот 1 Гц. 2) Здесь и далее дБн обозначает уровень мощности в дБ относительно уровня мощности сигнала на центральной (несущей) частоте. 3) Уровень сигнала на смесителе равен (PIN - A), где PIN - уровень сигнала на входе анализатора, A - ослабление входного аттенюатора. 4) Типовые справочные значения. |
| Наименование характеристики | Значение |
| Параметры сети питания | |
| частота, Гц | от 47,2 до 52,5 |
| напряжение, В | от 198 до 242 |
| потребляемая мощность, Вт, не более | 300 |
| Габаритные размеры, мм | |
| ширина | 510 |
| высота | 190 |
| глубина | 534 |
| Масса, кг, не более | 25 |
| Рабочие условия применения | |
| температура окружающего воздуха to, °С | от 0 до 50 |
| относительная влажность воздуха, % | от 5 до 95 (to < 30 °С) |
| Электромагнитная совместимость | по ГОСТ Р МЭК 61326-1-2014 |
| Безопасность | по ГОСТ IEC 61010-1-2014 |
Знак утверждения типа
наносится на переднюю панель корпуса в виде наклейки и на титульный лист руководства по эксплуатации типографским способом.
Комплектность
представлена в таблице 5.
Таблица 5 - Комплектность анализаторов
| Наименование и обозначение | Кол-во |
| Анализатор сигналов серии S3503 (модель по заказу) | 1 шт. |
| Опции | по заказу |
| Кабель сетевой | 1 шт. |
| Манипулятор «мышь» | 1 шт. |
| Руководство пользователя | 1 экз. |
| Методика поверки МП S3503-2017 | 1 экз. |
Поверка
осуществляется по документу 83503МП -2017 «ГСИ. Анализаторы сигналов серии S3503. Методика поверки», утвержденному ЗАО «АКТИ-Мастер» 22.03.2017 г.
Основные средства поверки представлены в таблице 6.
Таблица 6 - Средства поверки
| Наименование | Требуемые метрологические характеристики | Рекомендуемый тип средства измерений, регистрационный номер |
| 1 | 2 | 3 |
| Генератор сигналов НЧ | уровень напряжения частотой 1 kHz от 0,1 до 2 В (скз) | Генератор сигналов сложной формы со сверхнизким уровнем искажений SRS DS360; рег. № 45344-10 |
| Стандарт частоты | относительная погрешность частоты 10 МГц не более ±1 • 10-8; уровень сигнала от 0 до + 10 дБм | Стандарт частоты рубидиевый Stanford Research Systems FS725; рег. № 31222-06 |
| 1 | 2 | 3 |
| Г енератор сигналов СВЧ | диапазон частот в соответствии с частотным диапазоном анализатора; диапазон воспроизведения уровня мощности от - 50 до 0 дБм; уровень фазовых шумов на частоте 1 ГГц при отстройке 20 kHz не более - 130 дБн/Гц | Г енератор сигналов Agilent (Keysight) E8257D с опциями 1E1, 520 для моделей A, B, C, D; с опциями 1E1, 540 для моделей E, F; рег. № 53941-13 |
| Г енератор сигналов СВЧ | уровень мощности от - 10 до 0 дБм на частоте 1 ГГц | Генератор сигналов Agilent (Keysight) E8257D с опцией 520; рег. № 53941-13 |
| Частотомер | разрешение на частоте 10 МГц не менее 8 разрядов (0,1 Гц); вход синхронизации 10 МГц | Частотомер универсальный Tektronix FCA3000; рег. № 51532-12 |
| Калибратор переменного напряжения | относительная погрешность установки амплитуды синусоидального напряжения 0,2 В (п-п) на частотах от 10 Гц до 10 МГц не более ± 2 % | Калибратор универсальный Fluke 9100 с опцией 250 или 600; рег. № 25985-09 |
| Ваттметр СВЧ проходящей мощности | относительная погрешность измерения уровня мощности: от - 50 до - 10 дБм на частоте 500 МГц не более ±0,1 дБ; - 10 dBm на частотах от 10 МГц до 2 ГГц не более ±0,2 дБ; на частотах от 2 до 4 ГГц не более ±0,3 дБ; на частотах от 4 до 18 ГГц не более ±0,5 дБ | Ваттметр проходящей мощности СВЧ Rohde & Schwarz NRP-Z28; рег. № 43643-10 |
| Ваттметр СВЧ поглощаемой мощности (для моделей E, F) | относительная погрешность измерения уровня мощности - 10 дБм на частоте 500 МГц не более ±0,25 дБ; на частотах от 18 до 40 ГГц не более ±0,65 дБ | Ваттметр поглощаемой мощности СВЧ Rohde & Schwarz NRP-Z56; рег. № 43642-10 |
Допускается применение аналогичных средств поверки, обеспечивающих определение метрологических характеристик поверяемых средств измерений с требуемой точностью.
Знак поверки наносится переднюю панель корпуса анализатора в виде наклейки (место нанесения показано на рисунке 1) и/или на свидетельство о поверке.
Сведения о методах измерений
приведены в эксплуатационном документе.
Нормативные документы, устанавливающие требования к анализаторам сигналов серии S3503
ГОСТ 22261-94. Средства измерений электрических и магнитных величин. Общие технические условия
ГОСТ 8.129-2013. 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
ГОСТ Р МЭК 61326-1-2014. Оборудование электрическое для измерения, управления и лабораторного применения. Требования электромагнитной совместимости. Часть 1. Общие требования
ГОСТ IEC 61010-1-2014. Безопасность электрических контрольно-измерительных приборов и лабораторного оборудования. Часть 1. Общие требования
67304-17: Методика поверки S3503МП-2017Скачать10.6 Мб