Назначение
Генераторы сигналов N5171B, N5172B, N5181B, N5182B (далее по тексту -генераторы) предназначены для формирования стабильных по частоте и мощности сигналов в диапазоне частот от 9 кГц до 1 ГГц, 3 ГГц или 6 ГГц в зависимости от опции, а также сигналов с различными видами аналоговой и цифровой модуляции.
Описание
Принцип действия генератора основан на совокупности методов с опорой на сигнал встроенного кварцевого генератора частотой 10 МГц: до 5 МГц применяется прямой цифровой синтез, а выше 5 МГц метод косвенного синтеза, заключающийся в применении фазовой автоподстройки частоты.
Конструктивно генератор выполнен в виде моноблока, управление изменением выходных характеристик обеспечивается с помощью наборных клавиш и валкодера, расположенных на лицевой панели. Сигнал с установленными характеристиками снимается с основного выхода 50 Ом. Для моделей N5172B и N5182B предусмотрены входные разъемы BNC для обеспечения внешних модулирующих сигналов I/Q с полосой до 200 МГц, а также подачи внешнего синхроимпульса и внешнего импульсного модулирующего сигнала. Обеспечивается качание частоты сигнала в заданном частотном диапазоне. Управление всеми режимами работы и параметрами генератора осуществляется как вручную, так и дистанционно от внешнего компьютера.
Генератор обеспечивает воспроизведение стабильных по частоте и выходному уровню немодулированных колебаний; воспроизведение сигналов с различными видами аналоговой, импульсной и цифровой модуляции от внутреннего и внешнего модулирующих генераторов; автоматическое тестирование и самодиагностику.
Функциональные возможности генератора определяются составом опций, входящих в комплект генератора. Состав опций и их функциональные возможности приведены в таблице 1.
Таблица 1
| Опция | Функциональное назначение |
| 501 | Частотный диапазон от 9 кГц до 1 ГГц (только для генераторов N5171B) |
| 503 | Частотный диапазон от 9 кГц до 3 ГГц |
| 506 | Частотный диапазон от 9 кГц до 6 ГГц |
| 006 | Извлекаемая карта памяти и средства безопасности |
| 1ЕА | Высокая выходная мощность |
| 1ER | Вход опорного сигнала (1 - 50 МГц) |
| 303 | Многофункциональный генератор |
| 320 | Генератор импульсных последовательностей |
| UNT | Амплитудная, частотная и фазовая модуляция |
| UNW | Модуляция короткими импульсами |
| UNZ | Быстрое переключение |
| 1EQ | Низкая выходная мощность (меньше чем -110 дБм) (только для генераторов N5181B, N5182B) |
| Опции для генераторов N5172B, N5182B |
| 012 | Вход/выход гетеродина для обеспечения фазовой когерентности сигналов нескольких генераторов |
| 1EL | Дифференциальные выходы I/Q сигналов |
Окончание таблицы 1
| Опция | Функциональное назначение |
| Опции для генераторов N5172B, N5182B |
| 403 | Калиброванный генератор белого гауссовского шума (AWGN) |
| 430 | Многотоновый и двухтоновый сигнал |
| 431 | Заказная цифровая модуляция |
| 432 | Имитация искажений фазового шума |
| 660 | Расширение возможностей внутреннего генератора для работы в реальном времени (с возможностью генерации сигналов GPS, GLONASS, Galileo, а так же DVB-T/T2/H/S/S2/C/J.83 AnnexA/C, ISDB-T при помощи внешнего управления) |
| Опции для генераторов N5172B |
| 021 | Расширение памяти внутреннего генератора модулирующего сигнала (с 32 до 256 Мегавыборок ) |
| 022 | Расширение памяти внутреннего генератора модулирующего сигнала (с 32 до 500 Мегавыборок ) |
| 653 | Внутренний генератор модулирующего сигнала (полоса ПЧ 60 МГц, память 32 Мегавыборки) |
| 655 | Расширение полосы внутреннего генератора модулирующего сигнала (полоса ПЧ 120 МГц, память 32 Мегавыборки) |
| 660 | Расширение возможностей внутреннего генератора для работы в реальном времени |
| Опции для генераторов N5182B |
| 022 | Расширение памяти внутреннего генератора модулирующего сигнала (с 32 до 500 Мегавыборок) |
| 023 | Расширение памяти внутреннего генератора модулирующего сигнала (с 32 до 1000 Мегавыборок) |
| 656 | Внутренний генератор модулирующего сигнала (полоса ПЧ 80 МГц, память 64 Мегавыборки) |
| 657 | Расширение полосы внутреннего генератора модулирующего сигнала (полоса ПЧ 160 МГц) |
| UNV | Расширенный динамический диапазон |
| UNX | Низкие фазовые шумы |
| UNY | Сверхнизкие фазовые шумы |
Фотография общего вида генераторов сигналов N5171B, N5172B, N5181B, N5182B представлена на рисунке 1. Схема пломбировки от несанкционированного доступа представлена на рисунке 2.
Рисунок 1 - Фотография общего вида генераторов
Рисунок 2 - Схема пломбировки генераторов от несанкционированного доступа, где 1; 2 - места для нанесения оттисков клейм.
Программное обеспечение
Программное обеспечение генераторов сигналов N5171B, N5172B, N5181B, N5182B встроено в защищённую от записи память микроконтроллера, что исключает возможность его несанкционированных настройки и вмешательства, приводящих к искажению результатов измерений. Метрологические характеристики генераторов нормированы с учетом влияния программного обеспечения. Идентификационные данные программного обеспечения генераторов представлены в таблице 2.
Таблица 2
| Наименование программного обеспечения | Идентификационное наименование программного обеспечения | Номер версии программного обеспечения, не ниже | Цифровой идентификатор программного обеспечения | Алгоритм вычисления цифрового идентификатора программного обеспечения |
| ПО для генераторов сигналов серии N517xB, N518xB | N5171B, N5172B, N5181B, N5182B X-Series Firmware | Версия В.01.01 | 9C1F08D4DBB C1ABC6872C8 CCCD3AD153 | MD5 |
Уровень защиты программного обеспечения «А» по МИ 3286-2010.
Технические характеристики
Частотные характеристики генераторов приведены в таблице 3. Таблица 3
| Частотные характеристики |
| Диапазон частот | Опция 501 (только для N5171B) Опция 503 Опция 506 | от 9 кГц до 1 ГГц от 9 кГц до 3 ГГц от 9 кГц до 6 ГГц |
| Полосы частот | Диапазон частот | N |
| 1 1 2 3 4 5 6 | от 9 кГц до 5 МГц от 5 МГц до 250 МГц от 250 МГц до 375 МГц от 375 МГц до 750 МГц от 750 МГц до 1500 МГц от 1500 МГц до 3000,001 МГц от 3000,001 МГц до 6000 МГц | 1 (цифровой синтезатор) 1 0,25 0,5 1 2 4 |
| N - показатель, используемый для облегчения поиска определенной характеристики |
| Дискретность установки частоты | 0,01 Гц |
| Пределы допускаемой относительной погрешности установки частоты | ± 2,1-10-6 (только для N5171B, N5172B) ± 1,3-10’7 (только для N5181B, N5182B) |
| Частота внутреннего опорного кварцевого генератора | 10 МГц |
Параметры выходной мощности
Максимальный уровень выходной мощности в диапазоне частот приведен в таблице 4. Таблица 4
| Диапазон частот | Максимальный уровень выходной мощности, дБм |
| N5171B, N5172B | N5181B, N5182B |
| Стандартное исполнение | Опция 1ЕА | Стандартное исполнение | Опция 1ЕА |
| от 9 кГц до 10 МГц | +13 | +17 | +13 | +17 |
| от 10 МГц до 3 ГГц | +18 | +21 | +18 | +24 |
| от 3 ГГц до 5 ГГц | +16 | +18 | +16 | +19 |
| от 5 ГГц до 6 ГГц | +16 | +18 | +16 | +18 |
Пределы допускаемой абсолютной погрешности установки уровня выходной мощности, дБ, в диапазоне частот приведены в таблице 5.
Таблица 5
| Диапазон частот | Установленный уровень мощности, дБм |
| от +21 до -60* | от -60 до -110 | от -110 до -127** |
| от 100 кГц до 5 МГц | ± 0,8 | ± 0,9 | _ |
| от 5 МГц до 3 ГГц | ± 0,6 | ± 0,8 | ± 1,5 |
| от 3 ГГц до 6 ГГц | ± 0,6 | ± 1,1 | ± 1,6 |
| * для генераторов N5181B, N5182B уровень мощности от +24 до -60 ** для генераторов N5181B, N5182B с опцией 1EQ |
Дискретность установки мощности 0,01 дБ.
Полное выходное сопротивление 50 Ом.
Дискретность установки мощности 0,01 дБ.
Полное выходное сопротивление 50 Ом.
Спектральные характеристики
Уровень гармонических составляющих относительно основного немодулированного сигнала в диапазоне частот приведен в таблице 6.
Таблица 6
| Диапазон частот | Уровень гармонических составляющих, дБ, не более |
| Стандартное исполнение (менее +4 дБм) | Опция 1ЕА (менее +12 дБм) |
| от 9 кГц до 3 ГГц | -35 | -30 |
Уровень негармонических составляющих относительно основного немодулированного сигнала в диапазоне частот приведен в таблице 7.
Таблица 7
| Диапазон частот | Уровень негармонических составляющих, дБ, не более (отстройка от несущей более 10 кГц) |
| N5171B, N5172B | N5181B, N5182B |
| Стандартное исполнение | Стандартное исполнение | Опции UNX и UNY |
| от 5 МГц до 250 МГц | -75 | -75 | -75 |
| от 250 МГц до 750 МГц | -75 | -87 | -96 |
| от 750 МГц до 1,5 ГГц | -72 | -87 | -92 |
| от 1,5 ГГц до 3 ГГц | -66 | -81 | -86 |
| от 3 ГГц до 6 ГГц | -60 | -75 | -80 |
Уровень фазовых шумов для генераторов N5181B, N5182B в стандартном исполнении и с опцией UNX приведен в таблице 8.
Таблица 8
| Частота | Уровень фазовых шумов, дБ/Гц (отстройка от несущей на 20 кГц) |
| N5181B, N5182B |
| Стандартное исполнение | Опция UNX |
| менее 250 МГц | -129 | -140 |
| 250 МГц | -140 | -144 |
| 500 МГц | -135 | -143 |
| 1 ГГц | -131 | -141 |
| 2 ГГц | -124 | -135 |
| 3 ГГц | -123 | -131 |
| 4 ГГц | -118 | -118 |
| 6 ГГц | -116 | -117 |
Уровень фазовых шумов для генераторов N5181B, N5182B с опцией UNY приведен в таблице 9.
Таблица 9
| Частота | Уровень фазовых шумов, дБ/Гц, при отстройке от несущей на |
| 10 Гц | 100 Гц | 1 кГц | 10 кГц | 100 кГц |
| 249 МГц | -93 | -103 | -130 | -139 | -138 |
| 250,1 МГц | -96 | -104 | -127 | -144 | -147 |
| 500 МГц | -89 | -98 | -125 | -139 | -145 |
| 1 ГГц | -87 | -93 | -123 | -141 | -140 |
| 2 ГГц | -79 | -85 | -114 | -135 | -134 |
| 3 ГГц | -74 | -81 | -112 | -132 | -131 |
| 4 ГГц | -73 | -79 | -110 | -130 | -127 |
| 6 ГГц | -69 | -76 | -107 | -126 | -125 |
Характеристики частотной, фазовой и амплитудной модуляций (опция UNT)
Характеристики частотной модуляций (ЧМ) генераторов приведены в таблице 10.
Таблица 10
| Характеристика | Значение |
| N5171B, N5172B | N5181B, N5182B |
| Максимальное значение девиации в режиме ЧМ | Nx10 МГц | Nx4 МГц |
| Дискретность установки девиации частоты (наибольшее значение) | 0,1% или 1 Гц |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности установки девиации частоты (частота модуляции 1 кГц, девиация менее N*50 кГц) | ± 2% от установленной девиации + 20 Гц |
Характеристики фазовой модуляций (ФМ) генераторов приведены в таблице 11.
Таблица 11
| Характеристика | Значение |
| Установки полосы пропускания |
| Нормальная | Широкополосная |
| Максимальное значение девиации фазы в режиме ФМ | N х 5 рад | N х 0,5 рад |
| Частотная характеристика (3 дБ) | от 0 до 1 МГц | от 0 до 4 МГц |
| Дискретность установки девиации фазы | 0,1% от установленной девиации фазы |
Характеристики амплитудной модуляций (АМ) генераторов приведены в таблице 12.
Таблица 12
| Характеристика | Значение |
| Максимальный коэффициент амплитудной модуляций (Кам) | 100% |
| Дискретность установки КАМ | 0,1% |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности установки КАМ (частота модуляции 1 кГц, КАМ менее 80 %) в диапазоне частот: менее 5 МГц от 5 МГц до 2 ГГц от 2 МГц до 3 ГГц | ± 1,5% от установленного КАМ + 1% ± 3% от установленного КАМ + 1% ± 5% от установленного КАМ + 1% |
Примечание - выходная мощность генераторов в режиме АМ на 6 дБ меньше максимальных
выходных значений мощности при температуре окружающей среды от 20 до 30 °С
Основные технические характеристики генераторов приведены в таблице 13.
Таблица 13
| Характеристика | Значение |
| Номинальные параметры сети питания переменного тока | 100 - 120 В (50/60/400 Гц) 220 - 240 В (50/60 Гц) |
| Потребляемая мощность, В •А, не более: генераторов N5171B, N5181B генераторов N5172B, N5182B | 160 300 |
| Габаритные размеры (ширинахвысотахглубина), мм | 458 х 88 х 508 |
| Масса, кг, не более: генераторов N5171B, N5181B генераторов N5172B, N5182B | 13,6 15,9 |
| Условия эксплуатации: - нормальная температура окружающего воздуха, °С - рабочая температура окружающего воздуха, °С - относительная влажность, %, не более - атмосферное давление кПа (мм рт. ст.) | от плюс 15 до плюс 25 от 0 до плюс 55 90 84 - 106,7 (630 - 800) |
Знак утверждения типа
Знак утверждения типа наносят на лицевую панель генераторов в виде голографической наклейки и на титульный лист руководства по эксплуатации типографским способом.
Комплектность
В комплект поставки входят:
- генератор сигналов 1 шт.
- руководство по эксплуатации 1 экз.
- методика поверки 1 экз.
Поверка
осуществляется по документу МП 53063-13 «Генераторы сигналов N5171B, N5172B, N5181B, N5182B. Методика поверки», утвержденной руководителем ГЦИ СИ ФБУ «Нижегородский ЦСМ» 24 января 2013 г.
Перечень основных средств, применяемых при поверке, приведен в таблице 14. Таблица 14
| Наименование и тип средства поверки | Основные технические характеристики средств измерений |
| Частотомер электронно-счетный 53132А | Диапазон частот от 0 до 12,4 ГГц, Погрешность ± 5-10-6 |
Продолжение таблицы 14
| Наименование и тип средства поверки | Основные технические характеристики средств измерений |
| Стандарт частоты рубидиевый FS725 | Частота 10 МГц Погрешность ± 5-10-10 |
| Измеритель мощности Е4419В с первичным измерительным преобразователем Е9304А | Диапазон частот от 9 кГц до 6 ГГц, уровень входной мощности: от - 60 до + 20 дБм: от -60 до -10 дБм, погрешность ± 6 %; от -10 до 0 дБм, погрешность ± 5 %; от 0 до 20 дБм, погрешность ± 4 % |
| Измеритель мощности Е4419В с первичным измерительным преобразователем Е9301В | Диапазон частот от 10 МГц до 6 ГГц, уровень входной мощности: от - 30 до +44 дБм от -30 до +20 дБм, погрешность ± 6 %; от +20 до +44 дБм, погрешность ± 5,5 % |
| Установка для измерения ослабления и фазового сдвига образцовая ДК1-16 | Диапазон частот от 100 кГц до 17,85 ГГц, диапазон измерений ослабления: от 0 до 140 дБ (в диапазоне частот до 8,2 ГГц) погрешность измерения ослабления: ± (0,01 - 0,16) дБ |
| Анализатор спектра Е4443А | Диапазон частот от 3 Гц до 6,7 ГГц, динамический диапазон от - 155 до + 30 дБм, погрешность измерения уровня: ± 1,08 дБ (до 3 ГГц); ± 2,2 дБ (до 6,7 ГГц), уровень гармонических искажений: не более -92 дБ |
| Измеритель модуляции вычислительный СК3-45 с блоком преобразования частоты Я4С-103 | Диапазон частот от 0,1 до 10000 МГц. Пределы основной погрешности измерения: КАм ± 2 %; девиации частоты ± 2 % |
| Анализатор источников сигналов Е5052В с СВЧ преобразователем частоты Е5053А | Диапазон частот от 10 до 26500 МГц, диапазон отстройки от несущей: от 1 Гц до 40 МГц, погрешность измерения фазового шума: ± (2 - 4) дБ |
Сведения о методах измерений
Методы измерений с помощью генераторов сигналов N5171B, N5172B, N5181B, N5182B указаны в документе «Генераторы сигналов N5171B, N5172B, N5181B, N5182B. Руководство по эксплуатации».
Нормативные документы
Техническая документация фирмы «Agilent Technologies», США.
Рекомендации к применению
Выполнение работ по оценке соответствия промышленной продукции и продукции других видов, а также иных объектов установленным законодательством Российской Федерации обязательным требованиям.
