| Описание | Принцип действия анализаторов цепей векторных ZNA основан на принципе рефлектометра - раздельного выделения измерительных сигналов (падающего; прошедшего через измеряемый СВЧ многополюсник; отраженных от его входов), преобразования их в опорный и измеряемые сигналы, формирования напряжений (амплитуда и фаза), пропорциональных этим сигналам, с помощью гетеродинных приемников, и дальнейшего дискретного преобразования этих напряжений с целью цифровой обработки и индикации измеряемых величин. Выделение измерительных сигналов производится с помощью направленных ответвителей. Падающий сигнал формируется встроенными в анализаторы цепей синтезаторами.
В анализаторах цепей векторных ZNA реализованы различные виды калибровок по наборам внешних калибровочных мер и соответствующие векторные коррекции составляющих систематической погрешности измерений.
Анализаторы цепей векторные ZNA конструктивно выполнены в корпусе настольного исполнения и работают под управлением встроенного персонального компьютера с операционной системой Windows.
Результаты измерений выводятся на экран дисплея приборов в графической форме и могут быть сохранены в цифровой форме. Для работы в составе автоматизированных систем анализаторы цепей векторные ZNA обеспечивают подключение по интерфейсам LAN и GPIB.
Анализаторы цепей векторные ZNA выпускаются в двух модификациях ZNA50 и ZNA67 и имеют следующие опции:
B4 – опция генератора опорной частоты повышенной точности;
В16 – опция прямого доступа к источникам и приемникам;
B21, В22, В23, В24 – опции внутренних аттенюаторов для встроенного источника сигналов для измерительных портов 1, 2, 3 и 4 соответственно;
В31, В32, В33, В34 – опции внутренних аттенюаторов для приемников для измерительных портов 1, 2, 3 и 4 соответственно;
K17 – опция полосы пропускания приемника 30 МГц;
K19 – опция разрешения установки частоты 1 мГц;
ZN-Z224/ZN-Z218 – наборы калибровочных мер.
Для предотвращения несанкционированного доступа анализаторы цепей векторные ZNA имеют защитную наклейку завода-изготовителя, закрывающую головку винта крепления корпуса. Серийный номер, идентифицирующий каждый экземпляр СИ, наносится методом наклейки на заднюю панель анализаторов цепей векторных ZNA в соответствии с рисунком 2 и имеет формат шестизначного цифрового номера. Знак поверки может наноситься также на заднюю панель анализаторов цепей векторных ZNA.
Общий вид анализаторов цепей векторных ZNA с указанием мест нанесения знака утверждения типа и знака поверки средства измерений, представлены на рисунке 1.
Схема пломбировки от несанкционированного доступа и место нанесения серийного номера, идентифицирующего каждый экземпляр СИ, представлены на рисунке 2.
/
Рисунок 1 - Общий вид анализатора цепей векторного ZNA
/
Рисунок 2- Схема пломбировки от несанкционированного доступа и место нанесения серийного номера, идентифицирующего каждый экземпляр СИ
|
| Метрологические и технические характеристики | Таблица 2 – Метрологические характеристики. Параметры анализатора цепей
| Наименование характеристики | Значение | | Диапазон частот, Гц | модификация ZNA50 | от 1·107 до 5·1010 | | Тип разъема | модификация ZNA50 | 2,4 мм, «вилка» | | Количество измерительных портов | 2 или 4 | | Номинальное значение частоты опорного генератора, МГц | 10 | | Пределы допускаемой относительной погрешности установки частоты опорного генератора | штатно | ±1·10-6 | | Диапазон полос пропускания, Гц | штатно | от 1 до 1,5·106 | | Разрешение установки частоты синтезатора, Гц | штатно | 1 | | Динамический диапазон DR штатно в полосе пропускания 10 Гц, в диапазоне частот, дБ, не менее | от 10 до 30 МГц включ. | 86 | | Динамический диапазон с опцией В16 в полосе пропускания 10 Гц, в диапазоне частот, дБ, не менее | от 10 МГц до 1 ГГц включ. | DR | | Динамический диапазон с опцией В2X в полосе пропускания 10 Гц, в диапазоне частот, дБ, не менее | от 10 МГц до 4 ГГц включ. | DR – 1 | | Динамический диапазон с опцией В3X в полосе пропускания 10 Гц, в диапазоне частот, дБ, не менее | от 10 до 500 МГц включ. | DR |
Продолжение таблицы 2
| Наименование характеристики | Значение | | Среднеквадратическое значение шумов измерительной трассы при измерении модуля/фазы коэффициента отражения для уровня выходной мощности 0 дБ (1 мВт), коэффициента отражения 0 дБ, в полосе пропускания 100 кГц, в диапазоне частот, дБ/градус, не более | | модуль | фаза | | Максимальный уровень выходной мощности Pmax штатно, а также с опциями В16 и B3X в диапазонах частот,
дБ (1 мВт), не менее | ZNA50 | от 10 МГц до 4 ГГц включ. | 16 | | Максимальный уровень выходной мощности с опцией B2X в диапазонах частот, дБ (1 мВт), не менее | ZNA50 | от 10 МГц до 4 ГГц включ. | Pmax – 1 | | Минимальный уровень выходной мощности Pmin, дБ (1 мВт), не более | штатно | -80 | | Пределы допускаемой абсолютной погрешности установки уровня мощности минус 10 дБ (1 мВт), в диапазоне частот, дБ | от 10 МГц до 26,5 ГГц включ. | ±2 | | Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений уровня мощности минус 10 дБ (1 мВт), в диапазоне частот, дБ | от 10 МГц до 30 ГГц включ. | ±1,5 |
Продолжение таблицы 2
| Наименование характеристики | Значение | | Уровень собственного шума приемников N штатно и с опцией B2X, нормализованный к полосе 1 Гц, в диапазоне частот, дБ (1 мВт), не более | от 10 до 30 МГц включ. | -75 | | Уровень собственного шума приемников с опцией В16 нормализованный к полосе 1 Гц, в диапазоне частот, дБ (1 мВт), не более | от 10 МГц до 1 ГГц включ. | N | | Уровень собственного шума приемников с опцией B3X, нормализованный к полосе 1 Гц, в диапазоне частот, дБ (1 мВт), не более | от 10 МГц до 30 ГГц включ. | N – 10 | | Нелинейность приемников относительно уровня 0 дБ (1 мВт) в диапазоне уровней, дБ | от -50 до 0 дБ | ±0,05 |
Таблица 3 – Метрологические характеристики. Нескорректированные параметры
| Нескорректированные параметры | | Диапазон частот | Направленность D, дБ, не менее | Согласование источника S и нагрузки L, дБ, не менее | Трекинг отражения R и передачи Т, дБ, не более | | От 10 МГц до 20 МГц включ. | 8 | 8 | 1,5 | | Св. 20 МГц до 20 ГГц включ. | 10 | 10 | 2 | | Св. 20 до 35 ГГц включ. | 8 | 8 | 2,5 | | Св. 35 до 40 ГГц включ. | 6 | 6 | 3 | | Св. 40 до 67 ГГц | 6 | 6 | 3,5 |
Таблица 4 – Метрологические характеристики. Доверительный интервал погрешности измерения коэффициента передачи (P=0,95) после калибровки по наборам ZN-Z224, ZN-Z218 при изменении температуры воздуха не более, чем на ±1 °C, в полосе ПЧ 10 Гц, уровне мощности 0 дБ (1 мВт)
| Диапазон частот | Диапазон коэффициентов передачи | Погрешность по модулю, дБ | Погрешность по фазе, градус | | От 10 до 40 МГц включ. | от 0 до 20 дБ | ±0,06 | ±0,5 |
Продолжение таблицы 4
| Диапазон частот | Диапазон коэффициентов передачи | Погрешность по модулю, дБ | Погрешность по фазе, градус | | Св. 40 до 200 МГц включ. | от 0 до 30 дБ | ±0,04 | ±0,5 | | Св. 200 МГц до 10 ГГц включ. | от 0 до 30 дБ | ±0,04 | ±0,7 | | Св. 10 до 26,5 ГГц включ. | от 0 до 30 дБ | ±0,05 | ±1,3 | | Св. 26,5 до 40 ГГц включ. | от 0 до 30 дБ | ±0,06 | ±1,9 | | Св. 40 до 50 ГГц включ. | от 0 до 30 дБ | ±0,07 | ±2,3 | | Св. 50 до 67 ГГц | от 0 до 30 дБ | ±0,09 | ±3,1 | | П р и м е ч а н и е – При использовании кабеля СВЧ для измерений вносимых устройств с собственной нестабильностью модуля коэффициента передачи кабеля не более 50 % от указанных значений для 0 дБ. |
Таблица 5 – Метрологические характеристики. Доверительный интервал погрешности измерения коэффициента отражения (P=0,95) после калибровки по наборам ZN-Z224, ZN-Z218 при изменении температуры воздуха не более, чем на ±1 °C, в полосе ПЧ 10 Гц, уровне мощности 0 дБ (1 мВт)
| Диапазон частот | Коэффициент
отражения | Погрешность по модулю | Погрешность по фазе, градус | | От 10 МГц до 10 ГГц включ. | 0 дБ | ±0,011 | ±0,6 |
Продолжение таблицы 5
| Диапазон частот | Коэффициент отражения | Погрешность по модулю | Погрешность по фазе, градус | | Св. 10 до 20 ГГц включ. | 0 дБ | ±0,015 | ±0,9 | | Св. 20 ГГц до 40 ГГц включ. | 0 дБ | ±0,019 | ±1,2 | | Св. 40 до 50 ГГц включ. | 0 дБ | ±0,024 | ±1,6 | | Св. 50 до 67 ГГц | 0 дБ | ±0,031 | ±1,8 |
Таблица 6 – Метрологические характеристики. Эффективные параметры после калибровки по наборам ZN-Z224, ZN-Z218
| Диапазон частот | Эффективная направленность
∆
?
?
, дБ, не менее | Эффективное согласование источника
∆
?
?
, дБ, не менее | Эффективный трекинг отражения
∆
?
?
, дБ, не более | | От 10 МГц до 10 ГГц включ. | 46 | 43 | 0,03 | | Св. 10 до 20 ГГц включ. | 44 | 40 | 0,04 | | Св. 20 ГГц до 40 ГГц включ. | 42 | 38 | 0,04 | | Св. 40 до 50 ГГц включ. | 40 | 36 | 0,06 | | Св. 50 до 67 ГГц | 37 | 34 | 0,07 |
Таблица 7 - Основные технические характеристики
| Наименование характеристики | Значение | | Рабочие условия применения:
- температура окружающей среды, (С
- относительная влажность воздуха, %, не более | от 18 до 28
80 | | Масса, кг, не более | 35 | | Габаритные размеры, мм:
- ширина
- высота
- глубина | 462
285
462 | | Параметры электрического питания:
- напряжение переменного тока, В
- частота переменного тока, Гц | от 198 до 242
от 49,5 до 50,5 | | Потребляемая мощность, В·А, не более | 550 | | Время прогрева, мин | 60 |
|
