Назначение
Анализаторы спектра АКИП-4214 (далее - анализаторы) предназначены для измерений спектральных характеристик СВЧ-сигналов.
Описание
Принцип работы анализатора спектра основан на гетеродинном преобразовании входного высокочастотного сигнала в сигнал промежуточной частоты (ПЧ), методом сканирования полосы частот, и последующей обработке измеренных параметров сигнала с помощью аналогово-цифрового преобразователя с блоком цифровой обработки. Анализаторы работают под управлением встроенного микропроцессора и обеспечивают проведение автоматических измерений амплитудных и частотных параметров спектра сигналов. Спектрограммы могут быть записаны в различных форматах во внутреннюю память, на внешний носитель, а также переданы на компьютер через интерфейс.
Анализаторы имеют встроенный набор измерений, среди которых измерение мощности в канале и соотношение мощностей в смежных каналах, измерение мощности во временной области, измерение ширины занимаемой полосы частот.
Анализаторы выпускаются в виде двух модификаций АКИП-4214/1 и АКИП-4214/2. Модификации отличаются диапазоном частот.
Конструктивно анализаторы выполнены в виде настольного моноблока, объединяющего в своем составе высокочастотную, низкочастотную части и управляющий микропроцессор. Анализаторы обеспечивают управление всеми режимами работы и параметрами как вручную, так и дистанционно от внешнего компьютера.
Анализаторы имеют возможность установки программных опций, представленных в таблице 1.
Таблица 1
| 10M-OCXO-L | Аппаратная опция термостатированного опорного генератора; |
| SSA5000-F5 | Программная опция модернизации анализатора АКИП-4214/1 до модели АКИП-4214/2; |
| SSA5000-P3 | Программная опция активации встроенного предусилителя 20 дБ, от 9 кГц до 13,6 ГГц для анализатора АКИП-4214/1; |
| SSA5000-P5 | Программная опция активации встроенного предусилителя 20 дБ, от 9 кГц до 26,5 ГГц для анализатора АКИП-4214/2; |
| SSA5000-RTA1 | Программная опция активации режима анализатора спектра реального времени, полоса анализа 25 МГц; |
| SSA5000-B40 | Программная опция расширения полосы анализа реального времени до 40 МГц. Требуется наличие установленной опции SSA5000-RTA1; |
| SSA5000-AMA | Программная опция анализа параметров модуляции АМ, ЧМ, ФМ; |
| SSA5000-DMA | Программная опция анализа параметров цифровой модуляции: АМн, ЧМн, ФМн, QAM; |
| SSA5000-EMI | Программная опция режима предварительного тестирования на ЭМС, включает фильтры ЭМС (200 Гц, 9 кГц, 120 кГц и 1 МГц) и квазипиковый детектор. |
На передней панели анализаторов находится цветной сенсорный жидкокристаллический дисплей, блок функциональных кнопок, интерфейсы USB для подключения USB-памяти, USB-мыши и клавиатуры, а также опционального адаптера USB-GPIB. Управление режимами работы, выбор параметров осуществляется с передней панели специальными кнопками (со стрелками), вращающийся регулятор параметров и цифровая клавиатура.
На задней панели анализаторов располагаются: разъем для подключения кабеля питания, интерфейсы связи с персональным компьютером, входной и выходной разъемы опорной частоты 10 МГц, интерфейсы USB, LAN, интерфейс HDMI для вывода изображения с анализатора на внешний экран.
Общий вид анализаторов и место нанесения знака утверждения типа представлены на рисунке 1.
Знак поверки в виде оттиска клейма или наклейки с изображением знака поверки может наноситься на свободном от надписей пространстве на передней панели прибора. Место нанесения знака поверки представлено на рисунке 1.
Для предотвращения несанкционированного доступа анализаторы имеют пломбировку в виде наклейки, закрывающую стык между панелями корпуса. Пломба, в виде наклейки, может устанавливаться производителем, ремонтной организацией, поверяющей организацией или организацией, эксплуатирующей данное средство измерений. Место опломбирования от несанкционированного доступа представлена на рисунке 1.
Серийный номер анализаторов состоит из буквенно-цифрового обозначения и наносится на обратную сторону корпуса при помощи наклейки. Место нанесения заводского (серийного) номера представлено на рисунке 2.
Рисунок 1 - Общий вид анализаторов, место нанесения знака утверждения типа (А), место опломбирования от несанкционированного доступа (Б) и место нанесения знака поверки (В)
"uiiiiillllll
ИНГ 11th
НН1НШНН ошншнт
гпншнгг IICBRIFIIIII1 HHHHIIIHI
ИНН 11111
IIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIHI
I
^SIGUENT
« я
С€ ® -
Рисунок 2 -место нанесения серийного номера (Г)
Программное обеспечение
Анализаторы функционируют под управлением встроенного программного обеспечения (ПО), разработанного изготовителем. Анализаторы обеспечивают управление всеми режимами работы и параметрами. ПО предназначено только для работы с анализаторами и не может быть использовано отдельно от измерительно-вычислительной платформы этих анализаторов.
Метрологические характеристики анализаторов нормированы с учетом влияния встроенного ПО.
Уровень защиты программного обеспечения «средний» от непреднамеренных и преднамеренных изменений в соответствии с Р 50.2.077-2014.
Таблица 2 - Идентификационные данные ПО
| Идентификационные данные (признаки) | Значение |
| Идентификационное наименование ПО | SW1 |
| Номер версии (идентификационный номер ПО) | не ниже 1.1.2.1.7 |
Технические характеристики
Таблица 3 - Метрологические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| 1 | 2 |
| Диапазон рабочих частот, Гц - модификация АКИП-4214/1 - модификация АКИП-4214/2 | от 9-103 до 13,6-109 от 9-103 до 26,5409 |
| Номинальное значение частоты опорного генератора, МГц | 10 |
| Пределы допускаемой относительной погрешности частоты опорного генератора, 60 - стандартное исполнение - опция 10M-OCXO-L | ±540-6 ±540-7 |
| Пределы относительной температурной нестабильности частоты опорного генератора в диапазоне температуры окружающего воздуха от 0 до +15 °С и от +25 до +50 °С, St | ±Г10-6 |
| Диапазоны установки полосы обзора Fобзор | нулевой от 100 Гц до верхней границы диапазона рабочих частот |
| Максимальное разрешение частотомера в режиме частотомера1) к, Гц | 0,1 |
| Разрешение по частоте в режиме измерения маркером км, Гц | Fобзор/750 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений частоты встроенным частотомером f, Гц | ±C(80+5t)-f+1) |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерения частоты маркером, Гц | ±((60+61) Тизм+ +0,01Тобзор+0,1Тпч+км) |
| Диапазон установки скорости развертки, с - при нулевой полосе обзора - при полосе обзора более 100 Гц | от 1 •Ю-6 до 6-103 от 1 •10-3 до 4-103 |
| Диапазоны установки полос пропускания фильтров ПЧ по уровню -3 дБ, Гц | от 1 до 1-107 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности полос пропускания фильтров ПЧ по уровню -3 дБ для Fпч, Гц 1 Гц включ. св. 1 до 300 Гц включ. св. 300 Гц | ±1 ±(0,05Тпч+1) ±0,05Тпч |
| Коэффициент прямоугольности фильтров ПЧ по уровням -60 дБ и -3 дБ, не более | 5,1 |
| 1 | 2 |
| Диапазон измерений уровня мощности с выключенным предусилителем в полосе частот, дБм от 100 кГц до 1 МГц включ. | от среднего уровня шумов до +10 |
| св. 1 МГц до 26,5 ГГц | от среднего уровня шумов до +20 |
| Уровень фазовых шумов относительно несущей 1 ГГц, приведенный к полосе 1 Гц, дБн/Г ц, не более - при отстройке на 10 кГц | -103 |
| - при отстройке на 100 кГц | -103 |
| - при отстройке на 1 МГц | -116 |
| Неравномерность амплитудно-частотной характеристики (АЧХ) относительно уровня сигнала на частоте 50 МГц. Нормируется при следующих условиях: опорная частота 50 МГц, внутренний аттенюатор 20 дБ, предусилитель выключен, дБ, не более от 10,0 МГц до 7,5 ГГц включ. | ±0,8 |
| св. 7,5 до 13,6 ГГц включ. | ±1,0 |
| св. 13,6 до 26,5 ГГц | ±1,5 |
| Средний уровень собственных шумов (для модификаций, с выключенным/включенным предусилителем). Нормируется при следующих условиях: Аттенюатор 0 дБ, Fпч=1 Гц, усреднение св. 50, дБм, не более - модификация АКИП-4214/1 от 100 кГц до 1 МГц включ. | -130/-135 |
| св. 1 до 10 МГц включ. | -143/-153 |
| св. 10 МГц до 1,22 ГГц включ. | -144/-159 |
| св. 1,22 до 3,15 ГГц включ. | -140/-158 |
| св. 3,15 до 7,22 ГГц включ. | -137/-154 |
| св. 7,22 до 13,6 ГГц включ. | -136/-154 |
| - модификация АКИП-4214/2 от 100 кГц до 1 МГц включ. | -130/-135 |
| св. 1 до 10 МГц включ. | -143/-153 |
| св. 10 МГц до 1,22 ГГц включ. | -144/-159 |
| св. 1,22 до 3,15 ГГц включ. | -140/-158 |
| св. 3,15 до 7,22 ГГц включ. | -137/-154 |
| св. 7,22 до 13,6 ГГц включ. | -136/-154 |
| св. 13,6 до 18,9 ГГц включ. | -134/-151 |
| св. 18,9 до 24,2 ГГц включ. | -132/-148 |
| св. 24,2 до 26,5 ГГц | -124/-142 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений уровня мощности. Нормируется при следующих условиях: центральная частота 50 МГц, пиковый детектор включен, Fпч=Fвф=30 кГц, ослабление входного аттенюатора 20 дБ, уровень мощности на входе от -50 до -10 дБм., дБ - при несущей частоте 50 МГц | ±0,4 |
| - при выключенном предусилителе | ±0,4+ неравномерность АЧХ |
| - при включенном предусилителе | ±0,6+неравномерность АЧХ |
| 1 | 2 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений уровня мощности из-за нелинейности логарифмической шкалы. Нормируется при следующих условиях: уровень мощности на входе от -50 до 0 дБм, Fпч=Fвф=1 кГц, пиковый детектор включен, предусилитель выключен, аттенюатор 10 дБ, частота сигнала св. 100 кГц, дБ | ±0,5 |
| Диапазон ослаблений внутреннего аттенюатора, дБ | от 0 до 50 |
| Шаг перестройки ослаблений внутреннего аттенюатора, дБ | 2 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений уровня мощности из-за переключения аттенюатора относительно опорного значения 20 дБ (предусилитель выключен), дБ от 1 МГц до 7,22 ГГц включ. св. 7,22 до 26,50 ГГц | ±0,5 ±0,7 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений уровня мощности из-за переключения полос пропускания фильтра ПЧ относительно опорной Fпч=10 кГц, дБ в полосе пропускания до 30 Гц включ. св. 30 до 100 Гц включ. св. 100 Гц | ±0,35 ±0,25 ±0,2 |
| Относительный уровень гармонических искажений 2-го порядка. Нормируется при следующих условиях: диапазон частот св. 50 МГц, уровень мощности на смесителе -20 дБм, ослабление внутреннего аттенюатора 0 дБ, предусилитель выключен, дБм от 10 МГц до 7,22 ГГц включ. св. 7,22 до 13,25 ГГц | 62 74 |
| Интермодуляционные искажения третьего порядка, выраженные в виде точки пересечения 3-го порядка (TOI), Lu3m. Нормируется при следующих условиях: диапазон частот св. 50 МГц, уровень мощности на смесителе -20 дБм, двутоновый сигнал с разницей частоты 100 кГц, ослабление внутреннего аттенюатора 0 дБ, предусилитель выключен, дБм от 50 МГц до 7,22 ГГц включ. св. 7,22 до 26,50 ГГц | 11 10 |
| Режим анализатора спектра реального времени (опция) |
| Полоса частот анализа в реальном времени Fанализ, МГц - опция SSA5000-RTA1 - опция SSA5000-B40 | 25 40 |
| Минимальная полоса частот анализа, кГц | 5 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений уровня мощности, дБ - при несущей частоте 50 МГц - при выключенном предусилителе - при включенном предусилителе | ±1,0 ±1,0+ неравномерность АЧХ ±1,5+неравномерность АЧХ |
| 1 | 2 |
| Минимальная длительность сигналов, обнаруживаемых со 100% вероятностью обнаружения сигнала при полном сохранении точностных характеристик измерения амплитуды, мкс | 7,2 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерения частоты маркером, Гц | ±((6о+6^Тизм+ +0,01 ^анализ+0,1^пч+км) |
| Режимы отображения | Плотность, Спектрограмма, 3D спектрограмма, PvT + Спектр |
| Окна БПФ | Kaiser, Hanning, Flattop, Gaussian, Blackman-Harris, Rectangular |
| Режим предварительного тестирования на ЭМС (опция) |
| Полоса пропускания фильтров электромагнитной совместимости (ЭМС) по уровню -6 дБ, Гц | 200; 9M03; 1,2-105; 1-106 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности фильтров ЭМС по уровню -6 дБ, Гц 1 Гц включ. св. 1 до 300 Гц включ. св. 300 Гц | ±1 ±(0,05-Fm+1) ±0,05-Fm |
| Детектор | Пиковый, Усреднение, Квазипиковый |
| Анализ параметров модуляции (опция) |
| Диапазон частот несущей, Гц АКИП-4214/1 АКИП-4214/2 | от 2-106 до 13,6-109 от 2-106 до 26,5409 |
| Абсолютная погрешность измерения мощности несущей, дБ | ±2 |
| Диапазон мощности несущей, дБм | от -30 до 20 |
| АМ модуляция: - частота модуляции, Гц - погрешность измерения частоты абсолютная, при частоте менее 1 кГц, Гц относительная, при частоте св. 1 кГц, % - глубина модуляции, % - абсолютная погрешность измерения глубины модуляции, % | от 20^до 1 -105 1 0,1 от 5 до 95 ±4 |
| ЧМ модуляция: - частота модуляции, Гц - погрешность измерения частоты: абсолютная, при частоте менее 1 кГц, Гц относительная, при частоте св. 1 кГц, % - девиация частоты, Гц | от 20^до 2405 1 0,1 от 1 -103-до 4-105 |
| ФМ модуляция: - частота модуляции, Гц - погрешность измерения частоты абсолютная, при частоте менее 1 кГц, Гц относительная, при частоте св. 1 кГц, % -девиация, рад - относительная погрешность измерения девиации, % | от 50^до 0,5-105 1 0,1 от 0,2 до 100,0 ±4 |
| Анализ параметров цифровой модуляции (опция) | |
Продолжение таблицы 3
| 1 | 2 |
| Диапазон частот несущей, Гц АКИП-4214/1 АКИП-4214/2 | от 2-106 до 13,6-109 от 2-106 до 26,5-109 |
| Абсолютная погрешность измерения мощности несущей, дБ | ±2 |
| Диапазон мощности несущей, дБм | от -30 до 20 |
| Виды модуляций | ASK: 2ASK; FSK: 2, 4, 8, 16 уровень; MSK: GMSK; PSK: PSK, QPSK, OQPSK, 8PSK; DPSK: DBPSK, DQPSK, D8PSK, -DQPSK, -D8PSK; QAM: 16, 32, 64, 128, 256 |
| Примечания: 1) - режим частотомера доступен только в режиме цифрового анализатора спектра; дБн - уровень мощности в дБ относительно уровня несущей частоты; дБм - уровень мощности в дБ относительно 1 мВт; ГАф - полоса пропускания видеофильтра, Гц; Fпч- полоса пропускания фильтра ПЧ, Гц; TOI=(2' Lсмес—Lизм)/2, где Lсмес- уровень входного сигнала на смесителе, дБм. |
Таблица 4 - Технические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| Номинальное значение сопротивлений входа анализатора и выхода следящего генератора, Ом | 50 |
| Типы разъемов входа анализатора | 2,92 мм |
| Напряжение питающей сети, В для номинального значения частоты сети: - 50 или 60 Гц - 400 Гц | от 100 до 240 от 100 до 120 |
| Потребляемая мощность, Вт, не более | 80 |
| Масса, кг, не более | 7,4 |
| Габаритные размеры (ширинахвысотахглубина), мм, не более | 393x207x117 |
| Рабочие условия применения - температура окружающего воздуха, °С - относительная влажность воздуха, %, не более при температуре окружающего воздуха до +30 °С при температуре окружающего воздуха св. +30 до +50 °С | от 0 до +50 90 75 |
Знак утверждения типа
наносится на переднюю панель анализаторов в виде наклейки и типографским способом на титульный лист руководства по эксплуатации.
Комплектность
Таблица 5 - Комплектность анализатора
| Наименование | Обозначение | Количество, шт. |
| Анализатор | АКИП-4214 | 1 |
| Сетевой шнур питания | - | 1 |
| Кабель USB | - | 1 |
| Руководство по эксплуатации (CD-диск) | - | 1 |
Сведения о методах измерений
приведены в п.7 «Работа с анализатором» руководства по эксплуатации.
Нормативные документы
ГОСТ 22261-94. «Средства измерений электрических и магнитных величин. Общие технические условия»
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 26.09.2022 г. № 2360 «Об утверждении государственной поверочной схемы для средств измерений времени и частоты»
Стандарт предприятия «Анализаторы спектра АКИП-4214»