Современный метод проверки точностных характеристик ВАЦ
В статье представлен новый метод проверки метрологических характеристик
векторных анализаторов цепей. Основным преимуществом метода является
упрощение и снижение стоимости работ при поверке, калибровке и контроле
качества функционирования анализаторов. Приведен пример автоматизации
измерений на базе отечественных рефлектометров. Статья опубликована в
сборнике трудов IX всероссийской научно-технической конференции
«Метрология в радиоэлектронике».
Основным преимуществом метода является упрощение и снижение стоимости работ при поверке, калибровке и контроле качества функционирования анализатора, за счет корректного выбора эталонного оборудования и автоматизации измерений. В работах приведены различные примеры использования метода. На его основе создан нормативный документ МИ 3411-2013. Это единственный в своем роде документ по метрологии векторных анализаторов цепей. Сами анализаторы имеют огромную область применения в электронной, химической, медицинской и пищевой промышленности.
Структура и модель векторного анализатора цепей
На рисунке 1 приведена типичная структурная схема векторного анализатора цепей (ВАЦ), имеющего два измерительных порта. Основной функцией такого ВАЦ является измерение комплексных коэффициентов передачи и отражения двухпортовых устройств. Для упрощения на рисунке не приведены гетеродин и блок управления, обработки данных и индикации. В структуре они также присутствуют. В группу формирования сигнала входят два источника: синтезатор частот и гетеродин. Источники синхронизированы по частоте от одного опорного генератора. Синтезатор частот предназначен для формирования зондирующего сигнала в диапазоне рабочих частот ВАЦ. Сигнал гетеродина, смещенный по частоте относительно зондирующего на величину промежуточной частоты, необходим для преобразования (понижения) частоты.
Группа выделения сигналов, содержащая направленные ответвители или мосты, предназначена для получения падающей и отраженной от исследуемого устройства волн. Иногда для выделения падающей волны применяют делители мощности. Группа приема сигнала состоит из четырех идентичных приемников: двух опорных и двух измерительных. Для радиотехнических измерений, как правило, приемники строят по супергетеродинной схеме. Они осуществляют преобразование сигналов на более низкую промежуточную частоту, усиление и фильтрацию. В состав приемников входят следующие основные элементы: малошумящий усилитель (МШУ), смеситель (СМ), фильтр нижних частот (ФНЧ), аналогово-цифровой преобразователь (АЦП) и блок цифровой обработки сигналов (блок ЦОС).
Рисунок 1 – Структурная схема анализатора цепей с двумя портами.
Встроенный переключатель предназначен для автоматического переключения направления зондирования сигнала, чтобы обеспечить измерение всех элементов матрицы рассеяния двухпортового устройства (четырехполюсника) за одно подключение.
К измерительным портам подключаются однопортовые или двухпортовые исследуемые устройства. К двухпортовым устройствам относятся устройства, имеющие, по крайней мере, один вход и один выход. Примерами таких устройств могут быть переходы, аттенюаторы, кабельные сборки, фильтры, усилители и т.д. Кроме этого, к данному классу устройств можно отнести и многопортовые устройства. При этом два порта такого устройства должны подключаться к ВАЦ для тестирования, а оставшиеся нагружаться определенным образом.
Для продолжения чтения вы можете скачать полную версию материала по ссылке ниже.
Товары