Назначение
Синтезаторы частот Г7М-20, Г7М-40 (далее - синтезаторы) предназначены для воспроизведения электрических синусоидальных колебаний с низким уровнем фазовых шумов в широком диапазоне частот и мощностей и применяются при производстве ВЧ и СВЧ устройств, исследованиях, настройке и испытаниях узлов, используемых в радиоэлектронике, связи, приборостроении, измерительной технике, для автоматизации измерений и расчетов при проведении специальных исследований и контроле радиотехнических средств и систем в области обороны и безопасности.
Описание
Принцип действия синтезаторов основан на использовании комбинированного метода синтеза частот, использовании системы автоматической регулировки мощности, ряда схемотехнических решений и современной элементной базы, что позволяет получить высокие точностные, спектральные и динамические характеристики выходных сигналов синтезаторов.
- . Синтезаторы построены по архитектуре виртуальных приборов и включают в себя аппаратную и программную части. Аппаратная часть осуществляет реализацию выбранного пользователем режима работы. Программная часть обеспечивает управление. Адаптивная система синхронизации позволяет обеспечить работу синтезаторов в составе измерительных комплексов.
Конструктивно синтезатор выполнен в виде моноблока, внутри которого размещены все функциональные модули.
Синтезаторы поддерживают режим комплексного сканирования, который позволяет осуществлять перестройку по частоте и мощности одновременно. Запуск сканирования производится как по внутренним сигналам синхронизации в автоматическом и ручном режиме управления с заданными параметрами, так и по внешним сигналам.
Для расширения диапазонов установки уровня выходной мощности предназначены модификации синтезаторов (опции) «АТА/70» и «АТА/110». При заказе опции в синтезатор вставляется программно управляемый ступенчатый аттенюатор. Диапазон ослаблений аттенюатора от 0 до 70 дБ для опции «АТА/70» и от 0 до НО дБ для опции «АТА/110», шаг изменения ослабления 10 дБ. В один синтезатор может быть установлена только одна из опций «АТА/70» или «АТА/110», совместное применение обеих опций в одном синтезаторе не предусмотрено.
Синтезаторы работают под управлением х86-совместимой ПЭВМ, которая осуществляет обработку информации, поступающую от синтезаторов, и выполняет ряд вычислительных функций. ПЭВМ должна соответствовать следующим требованиям:
- процессор Intel® Pentium П® 600 МГц (или аналог);
- наличие адаптера локальной сети - Ethernet;
- оперативная память 512 Мб;
- разрешение экрана 1024 х 768 и выше;
- операционная система Microsoft® Windows® ХР.
Для связи с ПЭВМ используется интерфейс Ethernet (IEEE 802.Зу). Управление осуществляется при помощи программного обеспечения (ПО) «Программный комплекс Г7М», работающего в среде под управлением операционной системы Microsoft® Windows® ХР. ПО защищено от несанкционированных изменений путем проверки целостности. Проверка целостности проводится подсчётом контрольной суммы файлов.
По условиям эксплуатации синтезаторы относятся к группе 1.1 по ГОСТ РВ 20.39.304-98 климатического исполнения УХЛ с диапазоном рабочих температур от 5 до 40 °C и относительной влажностью до 90 % при температуре 25 °C.
Технические характеристики
Основные технические характеристики синтезаторов приведены в таблице 1.
Таблица 1
| Наименование характеристик | Значения характеристик |
| 1 | 2 |
| Диапазон рабочих частот, МГц: - Г7М-20 - Г7М-40 | от 10 до 20000 от 10 до 40000 |
| Минимальный шаг перестройки по частоте, Гц | 1 |
| Частота внутреннего опорного генератора, МГц | 10 |
| Пределы допускаемой относительной погрешности установки частоты внутреннего опорного генератора в нормальных условиях эксплуатации | ± 1-Ю'6 |
| Частоты внешнего опорного генератора, МГц | 1; 5; 10; 100 |
| Режимы работы | непрерывная генерация; шаговая перестройка; перестройка по списку |
| Режимы синхронизации | автоматический; ручной; внешний |
| Диапазон установки уровня выходной мощности, дБм: - Г7М-20 - базовый комплект - опция АТА/70 - опция АТА/110 - Г7М-40 - базовый комплект - опция АТА/70 - опция АТА/110 | от минус 20 до 10 от минус 90 до 10 от минус 130 до 10 от минус 20 до 7 от минус 90 до 3 от минус 13 0 до 3 |
| Пределы допускаемой основной относительной погрешности установки уровня выходной мощности в нормальных условиях эксплуатации при | |
| 1 | 2 |
| уровне выходной мощности, дБ: - Г7М-20 | |
| - от 10 до минус 20 дБм | ± 1,0 |
| - менее минус 20 до минус 90 дБм | ± 1,5 |
| - менее минус 90 дБм | ±2,0 |
| - Г7М-40 - от 10 до 20000 МГц | |
| - от 10 до минус 20 дБм | ± 1,0 |
| - менее минус 20 до минус 90 дБм | ± 1,5 |
| - менее минус 90 дБм | ±2,0 |
| - свыше 20 ГГц | |
| - от 10 до минус 20 дБм | ± 1,5 |
| - менее минус 20 до минус 90 дБм | ±2,0 |
| - менее минус 90 дБм | ±2,5 |
| Тип соединителя выхода «СВЧ» по ГОСТ РВ 51914-2002: | |
| - Г7М-20 | тип 3,5 мм, розетка |
| - Г7М-40 | тип I (2,4 мм), розетка |
| КСВН выхода «СВЧ», не более: | |
| - Г7М-20 | 1,7 |
| - Г7М-40 | 2,0 |
| Пределы допускаемой дополнительной относительной погрешности установки уровня выходной мощности при изменении температуры окружающего воздуха в пределах рабочих условий эксплуатации, дБ/°С, для уровня выходной мощности, дБ: ° | |
| - от 10 до минус 10 дБм | ±0,09 |
| - менее минус 10 до минус 20 дБм | ±0,20 |
| Нестабильность уровня выходной мощности в течение 15 мин после установления рабочего режима при отклонении температуры окружающей | |
| среды не более ± 1 °C, дБ | ±0,04 |
| Относительный уровень гармонических составляющих в спектре выходного сигнала (в диапазоне частот, МГц), дБн, не более: - Г7М-20 | |
| - от 10 до 50 | минус 35 |
| - свыше 50 до 180 | минус 40 |
| - свыше 180 до 4000 | минус 50 |
| - свыше 4000 до 6000 | минус 35 |
| - свыше 6000 до 16000 | минус 40 |
| - свыше 16000 до 20000 | минус 50 |
| - Г7М-40 | |
| - от 10 до 50 | минус 25 |
| - свыше 50 до 180 | минус 35 |
| - свыше 180 до 4000 | минус 35 |
| - свыше 4000 до 6000 | минус 40 |
| - свыше 6000 до 16000 | минус 30 |
| - свыше 16000 до 20000 | минус 45 |
| - свыше 20000 до 40000 | минус 35 |
| Относительный уровень субгармонических и комбинационных составляющих в спектре выходного сигнала (в диапазоне частот, МГц), дБн, не более: | |
| - Г7М-20 | минус 45 |
| 1 | 2 |
| . - Г7М-40 - от 10 до 20000 - свыше 20000 до 28000 - свыше 28000 до 34000 - свыше 34000 до 40000 | минус 45 минус 35 минус 20 минус 35 |
| Относительный уровень побочных (негармонических) составляющих в спектре выходного сигнала (в диапазоне частот), дБн, не более: - Г7М-20 - от 10 до 125 МГц - от 1 до 2 ГГц - свыше 2 ГГц - Г7М-40 - от 10 до 125 МГц - от 1 до 2 ГГц - свыше 2 ГГц | минус 55 минус 70 минус 70 + 20-log(N) 2) минус 55 минус 65 минус 65 + 20-log(N) |
| Относительная спектральная плотность мощности фазовых шумов (S'.Lf“ ) при отстройке от несущей 1 ГГц на частоту, дБн/Гц, не более: - 100 Гц - 1 кГц - 10 кГц - 100 кГц - 1000 кГц - 10000 кГц | минус 85 минус 105 минус 115 минус 120 минус 120 минус 140 |
| Относительная спектральная плотность мощности фазовых шумов при произвольной несущей частоте в пределах рабочего диапазона частот, дБн/Гц, не более | S;y + 20-log(N) |
| Параметры питания от сети переменного тока: - напряжение, В - частота Гц, | от 198 до 242 50 ± 1 |
| Потребляемая мощность, ВА, не более | 60 |
| Время установления рабочего режима, ч, не более | 0,5 |
| Продолжительность непрерывной работы, ч, не менее | 16 |
| Габаритные размеры (длинахширинахвысота), мм, не более | 380x380x170 |
| Масса, кг, не более: - Г7М-20 - Г7М-40 | 10 12 |
| Степень защиты, обеспечиваемая оболочкой по ГОСТ 14254-96 | IP20 |
| Интерфейс подключения к ПЭВМ | Ethernet (IEEE 802.Зу) |
| Нормальные условия эксплуатации: - температура окружающего воздуха, °C - относительная влажность воздуха при температуре 25 °C, % - атмосферное давление, мм рт. ст. | 20 ± 5 80 от 630 до 795 |
| Рабочие условия эксплуатации: - температура окружающего воздуха, °C - относительная влажность воздуха при температуре 25 °C, % - атмосферное давление, мм рт. ст. | от 5 до 40 90 от 537 до 800 |
| Примечания - ) - Для синтезаторов частот с опциями АТА/70 и АТА/110 пределы допускае-мой дополнительной относительной погрешности установки уровня выходной мощности при |
| 1 | 2 |
| изменении температуры окружающего воздуха в пределах рабочих условий эксплуатации нормируются для уровня мощности установленной на выходе системы автоматической регулировки мощности (перед встроенным ступенчатым аттенюатором). 21 - N - масштабный коэффициент, зависящий от диапазона частот, указан в таблице 2. 3)- по данным изготовителя. |
Таблица 2
| Диапазон частот | N | Диапазон частот | N |
| от 10 до 125 МГц | 1 | свыше 2 до 4 ГГц | 2 |
| свыше 125 до 250 МГц | 0,125 | свыше 4 до 8 ГГц | 4 |
| свыше 250 до 500 МГц | 0,25 | свыше 8 до 16 ГГц | 8 |
| свыше 500 до 1000 МГц | 0,5 | свыше 16 до 32 ГГц | 16 |
| свыше 1 до 2 ГГц | 1 | свыше 32 до 40 ГГц | 32 |
Знак утверждения типа
Знак утверждения типа наносится на передние панели синтезаторов с помощью таблички и на титульные листы эксплуатационной документации типографским способом.
Комплектность
Комплект поставки синтезаторов приведён в таблицах 3 и 4. Таблица 3 - Комплект поставки синтезатора частот Г7М-20
| Наименование, тип | Обозначение | Кол-во, шт. | Примечание |
| Синтезатор частот Г7М-20 | ЖНКЮ.467875.014 | 1 | |
| Комплект принадлежностей: |
| Кабель Ethernet | — | 1 | EIA/TIA-568B.2 STP Cat.5e или аналог |
| Шнур сетевой | — | 1 | вилка исполнения С 4 ГОСТ 7396.1-89 или аналог |
| Руководство по эксплуатации | ЖНКЮ.467875.014 РЭ | 1 | |
| Формуляр | ЖНКЮ.467875.014 ФО | 1 | |
| Методика поверки | ЖНКЮ.467875.014 ДЗ | 1 | |
| Программный комплекс Г7М | ЖНКЮ.02008-00 | 1 | поставляется на компакт-диске |
| Упаковка | ЖНКЮ.305648.007 | 1 | |
Таблица 4 - Комплект поставки синтезатора частот Г7М-40
| Наименование, тип | Обозначение | Кол-во, шт. | Примечание |
| Синтезатор частот Г7М-40 | ЖНКЮ.467875.016 | 1 | |
| Комплект принадлежностей: |
| Кабель Ethernet | — | 1 | EIA/TIA-568B.2 STP Cat.5e или аналог |
| Шнур сетевой | | 1 | вилка исполнения С 4 ГОСТ 7396.1-89 или аналог |
| Руководство по эксплуатации | ЖНКЮ.467875.016 РЭ | 1 | |
| Формуляр | ЖНКЮ.467875.016 ФО | 1 | |
| Методика поверки | ЖНКЮ.467875.014 ДЗ | 1 | |
| Программный комплекс Г7М | ЖНКЮ.02008-00 | 1 | поставляется на компакт-диске |
| Упаковка | ЖНКЮ.305648.009 | 1 | |
Поверка
Поверка синтезаторов проводится в соответствии с документом ЖНКЮ.467875.014 ДЗ «Синтезаторы частот Г7М-20, Г7М-40. Методика поверки», утвержденным руководителем ГЦИ СИ ФГУ «32 ГНИЛИ Минобороны России» в октябре 2010 г. и входящим в комплект поставки.
Требования к основным метрологическим характеристикам средств поверки и рекомендуемые средства поверки:
1) стандарт частоты и времени
пределы допускаемой относительной погрешности установки частоты ± 5-10’11;
- стандарт частоты и времени водородный 41-1006 (пределы допускаемой относительной погрешности установки частоты ± 1,4-Ю'1 );
2) компаратор частотный
частота измерений 10 МГц; пределы допускаемой относительной погрешности измерений частоты ±3-10’7;
- компаратор частотный Ч7-308А/1 (частоты входных сигналов 5, 10, 100 МГц; пределы допускаемого среднего квадратического относительного случайного двухвыборочного отклонения результата измерений частоты входного сигнала для интервала времени измерений 10 с и коэффициента умножения 106± Г10'14);
3) частотомер электронно-счетный с внешним входом синхронизации
диапазон частот от 10 до 40000 МГц, пределы допускаемой относительной погрешности измерений частоты ±3-10;
- частотомер электронно-счетный 43-66 (диапазон частот от 10 до 37,5-109 Гц, пределы допускаемой относительной погрешности измерений частоты ± 1,4-10'12 в режиме синхронизации);
4) преобразователь частоты (конвертер, гетеродинный смеситель)
диапазон частот от 10 до 40 ГГц, пределы допускаемой относительной погрешности преобразования частоты ± 3-10’' в режиме синхронизации;
- преобразователь частоты 45-13 (диапазон частот от 10 до 78,33 ГГц, пределы допускаемой относительной погрешности преобразования частоты ± 1,4-10'12 в режиме синхронизации);
5) измеритель КСВН панорамный
типы трактов: 3,5/1,52 и 2,4/1,04; пределы допускаемой относительной погрешности измерений КСВН ± (3-Ксти + 1) %;
- анализатор цепей векторный Agilent Е8364В (пределы допускаемой относительной погрешности измерений КСВН ± (ГКети) %, где Кстц - измеренное значение КСВН);
6) синтезатор частот (генератор с внешним входом синхронизации)
диапазон рабочих частот от 0,01 до 40 ГГц; уровень выходной мощности во всем диапазоне рабочих частот не менее минус 20 дБм;
- синтезатор частот Г7-15 (диапазон рабочих частот от 0,01 до 78,33 ГГц; пределы допускаемой относительной погрешности установки частоты ± 1,4-Ю'1" в режиме синхронизации, наибольший уровень выходной мощности от 0 до 20 дБм);
- блок генераторный Я7-92 (диапазон частот выходного сигнала от 17,44 до 25,95 ГГц, среднеквадратическое относительное отклонение частоты, вносимое блоком, не более Г10'9);
- /блок генераторный Я7-93 (диапазон частот выходного сигнала от 25,86 до 37,5 ГГц, среднеквадратическое относительное отклонение частоты, вносимое блоком, не более 1-Ю'9);
7) средство измерений отношения уровней (ослабления)
диапазон рабочих частот от 0,01 до 37,5 ГГц; диапазон измерений отношений уровней (ослабления) от 10 до минус 130 дБ;
- прибор для измерения ослабления ДК1-26 (пределы допускаемой относительной погрешности измерений отношения уровней в диапазоне частот от 100 кГц до 37,5 ГГц в диапазоне ослаблений от 0 до 140 дБ - от 0,01 до 1,6 дБ);
8) измеритель мощности ........— ■
диапазон рабочих частот от 0,01 до 40 ГГц; пределы допускаемой относительной погрешности измерений уровня мощности ± 6%;
- ваттметр поглощаемой мощности МЗ-52 (диапазон рабочих частот от 17,44 до 25,86 ГГц; диапазон измеряемой мощности от 1 мкВт до 10 мВт; пределы допускаемой относительной погрешности измерений уровня мощности ± 6%);
- ваттметр поглощаемой мощности M3-53 (диапазон рабочих частот от 25,86 до 37,5 ГГц; диапазон измеряемой мощности от 1 мкВт до 10 мВт; пределы допускаемой относительной погрешности измерений уровня мощности ± 6%);
- ваттметр поглощаемой мощности МЗ-54 (диапазон рабочих частот от 0,01 до 18 ГГц; диапазон измеряемой мощности от 1 мкВт до 1 Вт; пределы допускаемой относительной по-грешности измерений уровня мощности ± 4), Ф/
9) анализатор спектра
диапазон рабочих частот от 0,01 до 40 ГГц; пределы допускаемой относительной погрешности измерений уровня мощности входного синусоидального сигнала ± 2 дБ; пределы допускаемой относительной погрешности измерений отношений уровней мощности сигналов ± 3 дБ;
- анализатор источников сигналов R&S FSUP50 (диапазон рабочих частот от 20 Гц до 50 ГГц; пределы допускаемой относительной погрешности измерений уровня фазового шума во всем диапазоне частот ± 3 дБ; пределы допускаемой относительной погрешности измерений уровня мощности входного синусоидального сигнала ± 2 дБ);
10) средство измерений относительного уровня фазовых шумов
диапазон рабочих частот от 0,01 до 40 ГГц; пределы допускаемой относительной погрешности измерений уровня фазового шума во всем диапазоне частот ± 3 дБ; пределы допускаемой относительной погрешности измерений уровня мощности входного синусоидального сигнала ± 2 дБ;
- анализатор источников сигналов R&S FSL’P50 (диапазон рабочих частот от 20 Гц до 50 ГГц; пределы допускаемой относительной погрешности измерений уровня фазового шума во всем диапазоне частот ± 3 дБ; пределы допускаемой относительной погрешности измерений уровня мощности входного синусоидального сигнала ± 2 дБ).
Межповерочный интервал - 1 год.
Нормативные документы
ГОСТ 7396.1-89. «Соединители электрические штепсельные бытового и аналогичного назначения. Основные размеры».
ГОСТ 14254-69 (МЭК 529-89). «Степени защиты, обеспечиваемые оболочками (код IP)».
ГОСТ РВ 20.39.304-98.
ГОСТ РВ 51914-2002.
Комплект технической документации изготовителя ЖНКЮ.467875.014 и
ЖНКЮ. 467875.016.
Заключение
Тип синтезаторов частот Г7М-20, Г7М-40 утвержден с техническими и метрологическими характеристиками, приведенными в настоящем описании типа, метрологически обеспечен в эксплуатации.
