Назначение
Комплекс автоматизированный измерительно-вычислительный
ТМСА 0.2-18 Д022 (далее - комплекс) предназначен для измерений радиотехнических характеристик антенных устройств в диапазоне частот от 0,2 до 18 ГГц.
Описание
Функционально и конструктивно комплекс состоит из следующих элементов:
- векторного анализатора цепей (ВАЦ) Е8362В, являющегося источником и приемником СВЧ сигнала и предназначенного для измерений относительных амплитуд и фаз сигналов;
- трехкоординатного прецизионного опорно-поворотного устройства (ОПУ), предназначеного для позиционирования исследуемых антенных устройств в процессе измерений;
- контроллера ОПУ, предназначенного для сопряжения ОПУ с управляющей ПЭВМ;
- радиопоглощающего материала, предназначенного для уменьшения
относительного уровня побочных переотражений от ОПУ;
- комплекта антенн, предназначенного для использования в качестве вспомогательных излучающих и передающих эталонных антенн в процессе измерений;
- комплекта СВЧ кабельных сборок, предназначенных для подключения антенн к векторному анализатору цепей;
- малошумящего усилителя (МШУ), предназначенного для подключения в тракт приемной антенны при необходимости усиления сигналов в диапазоне частот от 1 до 18 ГГц;
- ПЭВМ, используемой для управления комплексом и вычисления результатов измерений;
- системы видеонаблюдения, предназначенной для видеоконтроля внутреннего объема безэховой камеры (БЭК) с рабочего места оператора.
Принцип действия комплекса основан на измерении частотных и угловых зависимостей коэффициента передачи при подключении к измерительным портам ВАЦ антенных устройств, размещенных в соответствии с условием «дальней зоны». При работе ВАЦ устанавливается в режим измерений параметров S21 или S12, его измерительные порты при помощи кабельных сборок подключаются к входам вспомогательной и исследуемой антенн. В качестве вспомогательных антенн используются антенны ТМА 0,2 - 1 И (в диапазоне частот от 0,2 до 1 ГГц) и ТМА 1 - 18 И (в диапазоне частот от 1 до 18 ГГц), а в качестве эталонных антенн при измерении коэффициентов усиления (КУ) используются антенны ТМА 0,2 - 1 Э (в диапазоне частот от 0,2 до 1 ГГц) и П6-23М (в диапазоне частот от 0,85 до 18 ГГц) или другие типы измерительных антенн с нормированными метрологическими характеристиками. Для позиционирования исследуемых антенн при измерениях используется трехкоординатное прецизионное ОПУ. При измерениях амплитудных и фазовых диаграмм направленности (ДН) используется нижний и верхний позиционеры, при измерениях поляризационных характеристик -верхний позиционер, слайдер предназначен для совмещения фазового центра антенны с осью вращения. МШУ используется для повышения энергетического потенциала комплекса путем его включения в радиочастотный тракт приемной антенны.
Управление работой ВАЦ и ОПУ, регистрация результатов измерений и их
первичная обработка осуществляется при помощи управляющей ПЭВМ с установленным специализированным программным обеспечением (ПО).
Комплекс обеспечивает измерение:
КУ антенн методом замещения;
амплитудных и фазовых ДН антенн;
поляризационных характеристик антенн.
Внешний вид элементов комплекса приведен на рисунках 1-3.
Схема пломбировки от несанкционированного доступа и обозначение мест для размещения наклеек приведены на рисунках 3,4.
Рисунок 1 - Внешний вид ОПУ с установленной антенной П6-23М
Рисунок 2 - Внешний вид антенн из состава комплекса: ТМА 0,2 - 1 Э (ТМА 0,2 - 1 И) -слева, ТМА 1 - 18 И - справа, П6-23М - внизу
*
Рисунок 3 - Фотография общего вида аппаратурной стойки комплекса и место для размещения наклеек (*)
**
Рисунок 4 - Места для пломбировки от несанкционированного доступа (**)
Программное обеспечение
Метрологически значимая часть ПО комплекса представляет программные продукты «Программа проведения измерений в частотной области» и «Программа просмотра результатов измерений параметров антенн и РЛХ».
«Программа проведения измерений в частотной области» обеспечивает управление режимами работы ВАЦ и ОПУ и регистрацию первичных результатов измерений. «Программа просмотра результатов измерений параметров антенн и РЛХ» предназначена для визуализации результатов измерений в удобном для оператора виде, представления результатов измерений частотных характеристик антенных устройств и сечений ДН, а также систематизацию группы сечений ДН для представления ее объемного вида.
Идентификационные данные (признаки) метрологически значимой части ПО указаны в таблице 1.
Таблица 1
| Наименование ПО | Идентификационное наименование ПО | Номер версии (идентификационный номер) ПО | Цифровой идентификатор ПО (контрольная сумма исполняемого кода) | Алгоритм вычисления идентификатора ПО |
| «Программа проведения измерений в частотной области» | FrequencyMeas.exe | 4.2.5.2011 | E815F64833B8E43 E8C9C10FC96E167 D1 | md5 |
| «Программа просмотра результатов измерений параметров антенн и РЛХ» | AmrView.exe | 3.14 | CC88290A0A92B7 4FCD0A6E2E15BA AF42 | md5 |
Влияние метрологически значимой части ПО на метрологические характеристики комплекса не выходит за пределы согласованного допуска.
Метрологически значимая часть ПО комплекса и измеренные данные достаточно защищены с помощью специальных средств защиты от непреднамеренных и преднамеренных изменений. Защита программного обеспечения от непреднамеренных и преднамеренных изменений соответствует уровню «С» по МИ 3286-2010.
Технические характеристики
Основные метрологические и технические характеристики комплекса приведены в таблице 2.
Таблица 2
| Наименование параметра или характеристики | Значение |
| характеристики |
| Диапазон рабочих частот, ГГц | от 0,2 до 18 |
| Динамический диапазон измерений характеристик антенных устройств1 в диапазоне частот, дБ, не менее: | |
| от 0,2 до 1 ГГц | 95 |
| от 1 до 4 ГГц | 65 |
| от 4 до 8 ГГц | 50 |
| от 8 до 12 ГГц | 45 |
| от 12 до 18 ГГц | 40 |
| Пределы допускаемой инструментальной погрешности измерений амплитудных ДН и поляризационных диаграмм2 на уровне, дБ: | |
| минус 3 дБ | ± 0,03 |
| минус 10 дБ | ± 0,1 |
| минус 20 дБ | ± 0,2 |
| минус 30 дБ | ± 0,3 |
| минус 45 дБ | ± 0,8 |
| Пределы допускаемой погрешности измерений амплитудных (фазовых) ДН3 на уровне, дБ: при коэффициенте безэховости в рабочей зоне не более минус 15 дБ минус 3 дБ | ± 2,0 (± 14,6°) |
| минус 6 дБ | ± 3,0 (± 22,5°) |
| минус 10 дБ при коэффициенте безэховости в рабочей зоне не более минус 20 дБ | ± 4,0 (± 30,4°) |
| минус 3 дБ | ± 1,2 (± 8,5°) |
| минус 6 дБ | ± 2,0 (± 14,6°) |
| минус 10 дБ | ± 2,5 (± 18,5°) |
| минус 15 дБ при коэффициенте безэховости в рабочей зоне не более минус 25 дБ | ± 4,0 (± 30,4°) |
| минус 3 дБ | ± 0,8 (± 5,6°) |
| минус 6 дБ | ± 1,0 (± 7,0°) |
| минус 10 дБ | ± 1,6 (± 11,5°) |
| минус 15 дБ при коэффициенте безэховости в рабочей зоне не более минус 30 дБ | ± 2,5 (± 18,5°) |
| минус 3 дБ | ± 0,5 (± 3,4°) |
| минус 10 дБ | ± 1,0 (± 7,0°) |
| минус 15 дБ | ± 1,7 (± 12,2°) |
| минус 20 дБ при коэффициенте безэховости в рабочей зоне не более минус 40 дБ | ± 2,6 (± 19,3°) |
| Наименование параметра или характеристики | Значение характеристики |
| минус 3 дБ | ± 0,2 (± 1,4°) |
| минус 10 дБ | ± 0,5 (± 3,4°) |
| минус 15 дБ | ± 0,8 (± 5,6°) |
| минус 20 дБ | ± 1,2 (± 8,5°) |
| минус 30 дБ при коэффициенте безэховости в рабочей зоне не более минус 60 дБ | ± 2,6 (± 19,3°) |
| минус 3 дБ | ± 0,1 (± 0,7°) |
| минус 10 дБ | ± 0,2 (± 1,4°) |
| минус 20 дБ | ± 0,3 (± 2,3°) |
| минус 30 дБ | ± 0,6 (± 4,1°) |
| минус 40 дБ | ± 1,5 (± 10,7°) |
| минус 45 дБ | ± 2,2 (± 16,1°) |
| Пределы допускаемой инструментальной погрешности измерений КУ методом замещения4 при погрешности КУ эталонной антенны, дБ: | |
| ± 0,3 дБ | ± 0,5 |
| ± 0,5 дБ | ± 0,7 |
| ± 1,0 дБ | ± 1,2 |
| Пределы допускаемой погрешности измерений КУ методом замещения при погрешности КУ эталонной антенны5, дБ: | |
| в диапазоне частот от 0,2 до 0,5 ГГц ± 0,3 дБ | ± 1,7 |
| ± 0,5 дБ | ± 1,8 |
| ± 1,0 дБ | ± 2,0 |
| в диапазоне частот от 0,5 до 1 ГГц ± 0,3 дБ | ± 1,1 |
| ± 0,5 дБ | ± 1,2 |
| ± 1,0 дБ | ± 1,5 |
| в диапазоне частот от 1 до 3 ГГц ± 0,3 дБ | ± 0,8 |
| ± 0,5 дБ | ± 1,0 |
| ± 1,0 дБ | ± 1,3 |
| в диапазоне частот от 3 до 18 ГГц ± 0,3 дБ | ± 0,6 |
| ± 0,5 дБ | ± 0,8 |
| ± 1,0 дБ | ± 1,2 |
| Коэффициент усиления МШУ6, дБ, не менее | 25 |
| Диапазон изменения угла поворота ОПУ в азимутальной плоскости | от 0 до 360° |
| Диапазон изменения угла поворота ОПУ по крену | ± 180° |
| Пределы допускаемой погрешности отсчета углового положения ОПУ в азимутальной плоскости | ± 0,1° |
| Диапазон перемещения слайдера, м, не менее | 1,45 |
| Минимальная дискретность установки положения слайдера, м, не более | 0,001 |
| Потребляемая мощность, В •А, не более | 3000 |
| Масса, кг, не более: аппаратурной стойки | 70 |
| ВАЦ | 30 |
| ОПУ | 800 |
| Габаритные размеры (длина х ширина х высота), м, не более: | |
| Наименование параметра или характеристики | Значение характеристики |
| аппаратурной стойки ВАЦ ОПУ | 0,61 х 0,6 х 0,6 0,5 х 0,42 х 0,41 4,6 х 1,2 х 3,5 |
| Рабочие условия эксплуатации: температура окружающего воздуха, °С относительная влажность воздуха при температуре 20 °С, % атмосферное давление, мм рт. ст. | 20±5 до 80 от 720 до 780 |
1) - при использовании антенн ТМА 0.2 - 1.0 в диапазоне частот до 1 ГГц и антенны П6-23М с ТМА 1 - 18 на расстоянии 12 м, полосе пропускания фильтра промежуточной частоты (ПЧ) 10 Гц, уровне выходной мощности 0 дБм, без усреднений, без использования МШУ;
2) - при использовании антенн ТМА 0.2 - 1.0 в диапазоне частот до 1 ГГц и антенны П6-23М с ТМА 1 - 18 на расстоянии 12 м, полосе пропускания фильтра ПЧ 10 Гц, уровне выходной мощности 0 дБм, без усреднений, с использованием МШУ в диапазоне частот от 1 до 18 ГГц;
3) - при соблюдении условия дальней зоны по ГОСТ РВ 50585-96, полосе пропускания фильтра ПЧ 10 Гц, уровне выходной мощности 0 дБм, без усреднений, с использованием МШУ в диапазоне частот от 1 до 18 ГГц;
4) - при отличии КУ исследуемой и эталонной антенн не более 10 дБ, расстоянии между антеннами 12 м, полосе пропускания фильтра ПЧ 10 Гц, уровне выходной мощности 0 дБм, без усреднений, с использованием МШУ в диапазоне частот от 1 до 18 ГГц;
5) - при соблюдении условия дальней зоны по ГОСТ РВ 50585-96, отличии КУ исследуемой и эталонной антенн не более 10 дБ, для условий, приведенных в таблице 3;
6) - при уровне входного сигнала не более минус 30 дБм.
Таблица 3
| Диапазон частот, ГГц | от 0,2 до 0,5 | от 0,5 до 1 | от 1 до 3 | от 3 до 18 |
| Коэффициент безэховости, дБ | 15 | 20 | 25 | 30 |
| Уровень кроссполяризации, дБ | 15 | 20 | 20 | 20 |
| КСВН входа | 2,5 | 2 | 1,7 | 1,4 |
Знак утверждения типа
Знак утверждения типа наносится на аппаратурную стойку комплекса в виде наклейки и на титульный лист руководства по эксплуатации методом компьютерной графики.
Комплектность
Комплект поставки комплекса приведен в таблице 4.
Таблица 4
| Наименование | Ед. изм. | Кол-во, шт. | Примечание |
| Радиоэлектронное оборудование в составе: • векторный анализатор цепей Е8362В • опция набора реконфигурируемых тестовых | ком-т | 1 | от 0,01 до 20 ГГц, 2 порта |
| Наименование | Ед. изм. | Кол-во, шт. | Примечание |
| портов Е8362В-014 | | | |
| Трехкоординатное прецизионное ОПУ в составе: • верхний позиционер AL-760-1 • нижний позиционер AL-1260-1 • слайдер • СВЧ вращающееся сочленение | ком-т шт. шт. шт. шт. | 1 1 1 1 2 | крен азимут |
| Контроллер ОПУ | шт. | 1 | |
| Радиопоглощающий материал (РПМ) VHP-12-NRL для защиты ОПУ | 2 м | 22 | |
| Комплект антенн в составе: • ТМА 0,2 - 1 И • ТМА 1 - 18 И • ТМА 0,2 - 1 Э • П6-23М | ком-т шт. шт. шт. шт. | 1 1 1 1 1 | |
| Малошумящий усилитель | шт. | 1 | от 1 до 18 ГГц |
| Управляющая ПЭВМ | ком-т | 1 | |
| Комплект СВЧ кабельных сборок | ком-т | 1 | |
| Комплект коаксиальных адаптеров | ком-т | 1 | |
| Источник бесперебойного питания | шт. | 1 | |
| Программное обеспечение | ком-т | 1 | |
| Система видеоконтроля | ком-т | 1 | |
| Приборная стойка | шт. | 1 | |
| Руководство по эксплуатации | книга | 1 | |
| Паспорт | книга | 1 | |
| Методика поверки | книга | 1 | |
Поверка
осуществляется по документу «Инструкция. Комплекс автоматизированный измерительно-вычислительный ТМСА 0.2-18 Д022. Методика поверки.
ТМСА 022.018.00Д МП», утвержденному руководителем ГЦИ СИ ФБУ «ГНМЦ Минобороны России» 29.04.2012 года.
Средства поверки:
аттенюатор Agilent 8494B (рег. № 37205-08), диапазон частот от 10-4 до 17,44 ГГц, диапазон ослабления от 0 до 11 дБ, пределы допускаемой абсолютной погрешности установки ослабления в диапазоне частот от 10-4 до 12,4 ГГц ± 0,6 дБ, в диапазоне частот от 12,4 до 17,44 ГГц ± 0,9 дБ, КСВН не более 1,9;
аттенюатор Agilent 8496B (рег. № 37204-08), диапазон частот от 10-4 до 17,44 ГГц, диапазон ослабления от 0 до 110 дБ, пределы допускаемой абсолютной погрешности установки ослабления в диапазоне частот от 10-4 до 12,4 ГГц ± (от 0,5 до 3,3) дБ, в диапазоне частот от 12,4 до 17,44 ГГц ± (от 0,6 до 4,4) дБ, КСВН не более 1,9;
установка для измерения ослабления и фазового сдвига образцовая ДК1-16 (рег. № 37205-08), диапазон частот от 100 кГц до 17,85 ГГц, диапазон измерений ослабления от 0 до 120 дБ, пределы допускаемой относительной погрешности измерений ослабления ± 1,5 дБ.
Сведения о методах измерений
Комплекс автоматизированный измерительно-вычислительный ТМСА 0.2
18 Д022. Руководство по эксплуатации.
Нормативные документы
ГОСТ РВ 50585-96.
Техническая документация предприятия-изготовителя.
Рекомендации к применению
Выполнение работ по оценке соответствия промышленной продукции и продукции других видов, а также иных объектов установленным законодательством Российской Федерации обязательным требованиям, в том числе проведение работ по определению радиотехнических характеристик антенных устройств.
