Измерение характеристик изделия
Измерение характеристик изготовленных радиоэлектронных изделий является неотъемлемым этапом разработки, особенно если речь идет о первых прототипах. Кроме того, очень важной является проверка заявленных параметров приобретенных изделий. Для этих целей может быть использовано контрольно-измерительное оборудование ЭАС "МСР-Импульс", которое применяется опытными специалистами с выдачей полных отчетов об измерениях.
Согласно типу изделия, для получения его характеристик может понадобиться совокупность имеющегося оборудования в различных его конфигурациях. Все характеристики сигналов во временной области будут оцениваться с помощью осциллографа, характеристики в частотной области будут оцениваться с помощью анализатора спектра сигналов, а все амплитудно-частотные характеристики тракта будут измеряться с помощью векторного анализатора цепей.
В качестве измерителя параметров сигналов во временной области в ЭАС "МСР-Импульс" используется цифровой осциллограф Tektronix TDS7404B. Данный прибор позволяет производить регистрацию аналоговых и цифровых сигналов в частотном диапазоне от 0 до 4 ГГц с максимальной частотой дискретизации (в реальном времени) 20 Гвыб/сек и частотой дискретизации в эквивалентном времени до 1 Твыб/сек. Осциллограф позволяет регистрировать импульсные одиночные сигналы длительностью менее 1 нс в режиме регистрации в реальном времени. При регистрации повторяющихся сигналов разрешение по времени двух точек отсчета может составлять до 30 пс. Также использование технологии цифрового фосфора (DPO) позволяет быстро обнаруживать аномальные элементы сигнала (импульсные помехи и др.) и их отображение с соответствующей градацией яркости. Осциллограф имеет 4 независимых порта, что позволяет проводить исследование независимых сигналов в реальном времени. Широкие возможности математической обработки сигналов позволяет проводить математические операции между сигналами и проводить оценку спектра сигнала в реальном времени.
Для анализа сигналов полученных изделий в частотной области в ЭАС "МСР-Импульс" используется анализатор спектра Advantest R3265A. Данный прибор позволяет работать в частотном диапазоне от 100Гц до 8 ГГц. Разрешение по частоте составляет 1 Гц в режиме медленного сканирования в полосе 10 МГц. В режиме сканирования в полном диапазоне частот со свипированием в интервале 100 мс, анализатор спектра достигает разрешения по частоте 1 МГц, что позволяет регистрировать спектр повторяющихся импульсных сигналов с высокой точностью. Разрешение по измеряемой мощности сигналов составляет 0,1 дБм.
Прибор содержит опцию подключения к протоколу GPIB, что позволяет управлять прибором удаленно и проводить съем получаемых данных без непосредственного контакта с прибором. Данная опция особенно полезна при проведении автоматической калибровки с участием измерителя мощности. В таком случае производится подключение двух приборов с помощью высокочастотного кабеля по схеме, указанной в инструкции по применению, а также с помощью кабеля GPIB. Измеритель мощности проверяет значения посылаемые анализатором спектра о мощности тестового сигнала и сравнивает с калиброванными значениями, после чего посылает на спектроанализатор корректировочные коэффициенты.
Использование спектроанализатора в комплекте с измерительной антенной позволяет оценить радиообстановку в эфире в текущий момент времени. Используя функцию накопления максимальных значений сигнала эфира на бесконечном времени, можно провести отстройку по частоте исследуемого изделия при работе в эфире. Такая возможность важна при работе с импульсными сигналами. Так для оценки средней спектральной мощности импульсного сигнала, излучаемой в эфир, необходимо провести запись с длительной выборкой эфира, затем включить второй канал спектроанализатора и включить в эфир импульсное радиопередающее устройство на фиксированном расстоянии от измерительной антенны. При этом оставить режим накопления максимумов на бесконечном времени включенным.
Используя функцию межканальных математических вычислений, можно провести вычитание сигнала эфира, записанного в первом канале из сигнала, записанного при включенном импульсном радиопередающем устройстве. Анализатор спектра также позволяет проводить деление и сложение между каналами с дальнейшей записью в один из каналов. Для оценки среднего во времени значения мощности импульсного сигнала возможно использование функции усреднения на конечной выборке по времени. Спектроанализатор позволяет также производить запись конфигураций измерений для различных типов сигналов и различных условий измерения. Такая функция необходима при проведении однотипных испытаний с одинаковыми условиями измерения.
Важнейшим прибором в составе ЭАС "МСР-Импульс" является векторный анализатор цепей Antirsu MS4623B. Данный прибор позволяет проводить измерения полной матрицы S-параметров трехпортовой системы в частотном диапазоне от 10 МГц до 6 ГГц. Для снижения значения относительной погрешности и исключения измерительного кабельного тракта, необходимо использовать калибровочные наборы в данном частотном диапазоне. В состав функциональных расширений входит модуль автоматической калибровки, подключаемый по интерфейсу GPIB к прибору и проводящий калибровку векторного анализатора цепей в автоматическом режиме. Разрешение по частоте данного прибора составляет 10 Гц при максимальной выборке в 1601 точку измерения в выбранном частотном диапазоне.
Прибор оснащен опциями подключения дополнительного монитора и вывода на печать с помощью плоттера/принтера. Подключение векторного анализатора цепей по интерфейсу GPIB к общему шлюзу позволяет удаленно проводить измерения, а также получать данные в защищенное хранилище без непосредственного контакта с оборудованием. Данная функция особенно важна при проведении измерения характеристик согласования и передачи (коэффициент отражения, коэффициент стоячей волны, коэффициент передачи системы из двух антенн) антенны или системы антенн, т.к. в данном случае размещение антенн производится на диэлектрических штативах и влияние оператора прибора на измерения должно быть минимально. Уменьшить влияние оператора векторного анализатора цепей на измерения характеристик согласования возможно с применением внешней клавиатуры и внешнего дисплея.
Векторный анализатор цепей может быть использован как анализатор частотных характеристик среды. Для этого необходимо собрать систему из двух идентичных антенны, провести калибровку замкнутой линии по этой системе антенн. После этого при помещении между этими антеннами исследуемого вещества можно проводить анализ частотных характеристик данного материала. Такие измерения могут быть полезны при создании изделий подповерхностной радиолокации и систем радиолокации сквозь непрозрачные среды, т.к. при создании таких устройств необходимо проводить моделирование тракта распространения сигналов переда началом создания изделия.
