Назначение
Преобразователи измерительные E9321A, E9322A, E9323A, E9325A, E9326A, E9327A (далее - преобразователи измерительные) предназначены для измерений пикового и среднего значений мощности ВЧ и СВЧ колебаний в коаксиальных трактах в комплекте с блоками измерительными ваттметров.
Описание
Принцип действия преобразователя измерительного основан на преобразовании электромагнитных колебаний ВЧ и СВЧ сигналов в напряжение постоянного тока диодной сборкой из двух встречно включенных СВЧ диодов, подключенных к нагрузочному СВЧ резистору. С выхода диодов сигнал поступает на фильтр низких частот (далее - ФНЧ) с переключаемой («Low», «Medium», «High» и «Off») полосой пропускания. Каждый преобразователь измерительный состоит из двух измерительных частей. Одна часть предназначена для измерений средних значений мощности немодулированных колебаний (режим измерений «Усреднение»), вторая - для измерений пиковых значений мощности (режим измерений «Нормальный»).
В режиме измерений «Усреднение» сигнал с выхода ФНЧ поступает на вход усилителя-модулятора, где преобразуется в меандр и поступает на усилитель с переключаемым коэффициентом усиления. Значения коэффициента усиления определяет поддиапазон измеряемой мощности. Амплитуда напряжения пропорциональна мощности, поступающей на вход преобразователя. По кабелю соединительному сигнал поступает на вход измерительного блока ваттметра.
В режиме измерений «Нормальный» сигнал с выхода ФНЧ поступает на вход дифференциального усилителя. Далее по кабелю соединительному сигнал поступает на вход измерительного блока ваттметра.
Блок измерительный ваттметра производит вычисление и отображение результатов измерений мощности с использованием значений калибровочных коэффициентов преобразователя, поправок на нелинейность, температурных поправок и поправок на ширину полосы пропускания фильтров, хранящихся во встроенном ППЗУ преобразователя. Поправочные коэффициенты автоматически считываются при подключении преобразователя блоками измерительными.
Значения ширины полосы пропускания ФНЧ преобразователей измерительных приведены в таблице 1.
Таблица 1 - Значения ширины полосы пропускания ФНЧ преобразователей измерительных
| Модификация преобразователя измерительного | Полоса пропускания |
| «Off» | «High» | «Medium» | «Low» |
| E9321Aили E9325A | 300 кГц | 300 кГц | 100 кГц | 30 кГц |
| E9322A или E9326A | 1,5 МГц | 1,5 МГц | 300 кГц | 100 кГц |
| E9323A или E9327A | 5 МГц | 5 МГц | 1,5 МГц | 300 кГц |
Конструктивно преобразователи измерительные представляют собой моноблоки продолговатой формы без органов управления и дисплея. На передней стенке корпуса измерительного преобразователя расположен коаксиальный соединитель, на задней стенке -специализированный разъем для подключения кабеля обмена измерительной информацией с блоком измерительным. Внутри корпуса установлен модуль с установленными в нем диодным детектором, усилителем-модулятором и ППЗУ.
Преобразователи измерительные E9321A, E9322A, E9323A, E9325A, E9326A, E9327A отличаются диапазоном рабочих частот СВЧ модуля, диапазоном измеряемых значений мощности, шириной полосы пропускания ФНЧ и коэффициентом усиления дифференциального усилителя.
Внешний вид преобразователей измерительных, место нанесения обозначения типа, место пломбировки от несанкционированного доступа и место нанесения знака приведены на рисунке 1.
**
Рисунок 1 - Внешний вид преобразователей измерительных E9321A, E9322A, E9323A,
E9325A, E9326A, E9327A
* - место пломбировки;
* * - место нанесения знака об утверждении типа.
Преобразователи измерительные E9321A, E9322A, E9323A, E9325A, E9326A, E9327A совместимы с блоками измерительными ваттметров E4416A, E4417A (с кабелем E9288), N1911A, N1912A.
Технические характеристики
Метрологические и технические характеристики преобразователей измерительных приведены в таблицах 2 - 6.
Таблица 2 - Диапазон рабочих частот и диапазон измеряемых значений мощности
| Тип преобразователя измерительного | Тип коаксиального соединителя по ГОСТ 13317 - 89 | Диапазон рабочих частот | Диапазон измеряемых значений мощности |
| в режиме работы «Усреднение» | в режиме работы «Нормальный» |
| E9321A | N тип | от 50 МГц до 6 ГГц | от минус 65 до 20 дБ исх. 1 мВт | от минус 50 до 20 дБ исх. 1 мВт |
| E9325A | от 50 МГц до 18 ГГц |
| E9322A | от 50 МГц до 6 ГГц | от минус 60 до 20 дБ исх. 1 мВт | от минус 45 до 20 дБ исх. 1 мВт |
| E9326A | от 50 МГц до 18 ГГц |
| E9323A | от 50 МГц до 6 ГГц | от минус 40 до 20 дБ исх. 1 мВт |
| E9327A | от 50 МГц до 18 ГГц |
Таблица 3 - Коэффициент стоячей волны по напряжению (КСВН) входа преобразователя
| Тип преобразователя измерительного | Диапазон частот | КСВН входа преобразователя*, не более |
| E9321A, E9325A | от 50 МГц до 2 ГГц от 2 до 10 ГГц от 10 до 16 ГГц от 16 до 18 ГГц | 1,12 1,16 1,23 1,28 |
| E9322A, E9326A | от 50 МГц до 2 ГГц от 2 до 12 ГГц от 12 до 16 ГГц от 16 до 18 ГГц | 1,12 1,18 1,21 1,27 |
| E9323A, E9327A | от 50 МГц до 2 ГГц от 2 до 16 ГГц от 16 до 18 ГГц | 1,14 1,22 1,26 |
| *при уровне мощности не более 0 дБ исх. 1 мВт |
Таблица 4 - Границы нелинейности амплитудной характеристики
| Тип преобразователя измерительного | в режиме работы «Усреднение» | в режиме работы «Нормальный» |
| В нормальных условиях эксплуатации | В рабочих условиях эксплуатации | В нормальных условиях эксплуатации | В рабочих условиях эксплуатации |
| E9321A, E9325A | ± 3,7 % | ± 4,5 % | ± 4,2 % | ± 5,0 % |
| E9322A, E9326A | ± 3,7 % | ± 4,5 % | ± 4,2 % | ± 5,0 % |
| E9323A, E9327A | ± 3,7 % | ± 5,0 % | ± 4,2 % | ± 5,5 % |
Таблица 5 - Пределы допускаемой относительной погрешности* коэффициента калибровки преобразователей измерительных E9321A, E9322A, E9323A, E9325A, E9326A, E9327A
| Значение частоты | В нормальных условиях эксплуатации | В рабочих условиях эксплуатации | Значение частоты | В нормальных условиях эксплуатации | В рабочих условиях эксплуатации |
| 50 МГц | опорный уровень | опорный уровень | 7,0 ГГц | ± 2,3 % | ± 2,5 % |
| 100 МГц | ± 1,8 % | ± 2,0 % | 8,0 ГГц | ± 2,3 % | ± 2,5 % |
| 300 МГц | ± 1,8 % | ± 2,0 % | 9,0 ГГц | ± 2,3 % | ± 2,5 % |
| 500 МГц | ± 1,8 % | ± 2,0 % | 10,0 ГГц | ± 2,3 % | ± 2,5 % |
| 800 МГц | ± 1,8 % | ± 2,0 % | 11,0 ГГц | ± 2,3 % | ± 2,5 % |
| 1,0 ГГц | ± 2,1 % | ± 2,3 % | 12,0 ГГц | ± 2,3 % | ± 2,5 % |
| 1,2 ГГц | ± 2,1 % | ± 2,3 % | 12,4 ГГц | ± 2,3 % | ± 2,5 % |
| 1,5 ГГц | ± 2,1 % | ± 2,3 % | 13,0 ГГц | ± 2,3 % | ± 2,5 % |
| 2,0 ГГц | ± 2,1 % | ± 2,3 % | 14,0 ГГц | ± 2,3 % | ± 2,5 % |
| 3,0 ГГц | ± 2,1 % | ± 2,3 % | 15,0 ГГц | ± 2,5 % | ± 2,8 % |
| 4,0 ГГц | ± 2,1 % | ± 2,3 % | 16,0 ГГц | ± 2,5 % | ± 2,8 % |
| 5,0 ГГц | ± 2,1 % | ± 2,3 % | 17,0 ГГц | ± 2,5 % | ± 2,8 % |
| 6,0 ГГц | ± 2,1 % | ± 2,3 % | 18,0 ГГц | ± 2,5 % | ± 2,8 % |
| * Пределы допускаемой относительной погрешности нормированы при доверительной вероятности Р=0,95 |
Таблица 6 - Технические характеристики преобразователей измерительных E9321A, E9322A, E9323A, E9325A, E9326A, E9327A
| Г абаритные размеры (ширина, высота, глубина), мм | 150, 38, 30 |
| Масса, кг | 0,2 |
Условия эксплуатации преобразователей измерительных приведены в таблице 6.
Таблица 6 - Условия эксплуатации преобразователей измерительных E9321A, E9322A, E9323A, E9325A, E9326A, E9327A
| Нормальные условия эксплуатации | Температура: (23 ± 5) °С; Относительная влажность воздуха от 15 до 95 %; |
| Рабочие условия эксплуатации | Температура: от 0 до 55 °С; Относительная влажность воздуха не более 95 % при 40 °С |
Знак утверждения типа
Знак утверждения типа наносится в верхнем левом углу Руководства по эксплуатации преобразователей измерительных типографским или компьютерным способом и на корпус преобразователя измерительного в виде наклейки.
Комплектность
Комплект поставки включает:
- преобразователь измерительный E9321A, или E9322A, или E9323A, или E9325A, или E9326A или E9327A (по заказу) - 1 шт.;
- комплект эксплуатационных документов изготовителя - 1 шт.;
- кабель для подключения к блоку измерительному ваттметра (по заказу) - 1 шт.;
- методика поверки 651-13-65 МП - 1 шт.
Поверка
осуществляется по документу 651-13-65 МП «Инструкция. Преобразователи измерительные E9321A, E9322A, E9323A, E9325A, E9326A, E9327A. Методика поверки», утвержденному ФГУП «ВНИИФТРИ» в январе 2014 г.
Основные средства поверки:
- анализатор цепей векторный E5071C с опцией 2К5 (Госреестр № 45992-10): диапазон рабочих частот от 0,3 МГц до 20 ГГц, пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений модуля коэффициента отражения в диапазоне частот до 2 ГГц ± (0,008 + 0,018^ |г| ), в диапазоне частот до 6 ГГц ± (0,013 + 0,032^ |г| ), в диапазоне частот до 20 ГГц ± (0,017 + 0,613^ |г| ), где |г| - измеряемый модуль коэффициента отражения;
- переход коаксиальный измерительный с соединителя типа IX (тракт 3,5 мм), (розетка) на соединитель N-типа (розетка);
- набор мер коэффициентов передачи и отражения 85054B (Госреестр № 53566-13): пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений глубины погружения контакта соединителей вилка и розетка ± 0,00127 мм, пределы допускаемой погрешности определения действительных значений модуля коэффициента отражения от ± 0,8 до ± 1,4 %, пределы допускаемой погрешности определения фазы коэффициента отражения от 0,5 до 1,5°, пределы допускаемой погрешности определения коэффициента передачи от ± 0,03 до ± 0,1 дБ, пределы допускаемой погрешности определения фазы коэффициента передачи от ± 0,3 до ± 2°;
- ваттметр поглощаемой мощности М3-54 (Госреестр № 7058-79), с преобразователями измерительными аттестованными в качестве рабочего эталона в диапазоне частот от 0 до 18 ГГц с погрешностью аттестации по коэффициенту калибровки не более 2 %;
- генератор сигналов E8257D с опцией 520 (Госреестр № 53941-13): диапазон частот от 250 кГц до 20 ГГц, пределы допускаемой относительной погрешности частоты опорного генератора (за 1 год): ± 3 • 10-8, шаг установки частоты 0,001 Гц, пределы установки мощности выходного сигнала от минус 135 до 19 дБ исх. 1 мВт, пределы абсолютной погрешности установки мощности выходного сигнала ± 0,8 дБ при мощностях выходного сигнала более 16 Дб исх. 1 мВт;
- блок измерительный ваттметра поглощаемой мощности E4417A;
- аттенюатор 8496B (Госреестр № 37204-08): диапазон частот от 0,001 до 17,44 ГГц, диапазон установки ослабления от 0 до 110 дБ, погрешность установки ослабления не более ± 1,5 дБ;
- делитель мощности 11667А: рабочий диапазон частот от 0 до 18 ГГц, вносимое ослабление 7 дБ, пределы допускаемой погрешности деления входного сигнала не более ± 0,25 дБ.
Сведения о методах измерений
Преобразователи измерительные E9321A, E9322A, E9323A, E9325A, E9326A, E9327A. Руководство по эксплуатации.
Нормативные документы
ГОСТ 13317 - 89 Элементы соединения СВЧ трактов электронных измерительных приборов. Присоединительные размеры.
Техническая документация фирмы - 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 для проведения настройки, технического обслуживания, ремонта и контроля ВЧ и СВЧ устройств, коаксиальных линий передачи сигналов и т.д., сетей беспроводной передачи информации, линий спутниковой связи, а также в других сферах, связанных с приемом и передачей радиосигналов.
