Поверка ваттметра поглощаемой мощности СВЧ NRP-Z31, NRP-Z56

Преобразователь NRP-Z31 имеет трех диодных детекторов, которые преобразуют мощность СВЧ колебаний в напряжение постоянного тока. Измеряемая мощность СВЧ колебаний делится не равномерно между диодами, что позволяет разбить диапазон измерений мощностей на поддиапазоны, в каждом из которых диодный детектор используется в квадратичном режиме.

Преобразователь NRP-Z56 состоит из поглощающего элемента — согласованного резистора и термоэлектрического элемента, позволяющего преобразовывать изменение температуры резистора, поглощающего мощность СВЧ колебаний, в напряжение постоянного тока.

В преобразователи встроены усилители, аналого-цифровые преобразователи, преобразующие измеряемое напряжение постоянного тока в цифровой код, а также микропроцессор, позволяющий автоматически вносить поправки на температуру окружающей среды и значение измеряемой мощности.

В качестве индикаторного блока при проведении измерений используются индикаторные (измерительные) блоки серии NRP или любой персональный компьютер, совместно с опцией NRP-Z4, работающий под управлением операционной системы «Windows-ХР», с интерфейсом USB; могут использоваться средства измерений производства фирмы «Rohde & Schwarz GmbH & Co. KG» (при наличии в их составе специальных программных и аппаратных опций): анализаторы спектра серий FSL, FSP, FSU, FSUP, FSQ; векторные анализаторы цепей серий ZVA, ZVB, ZVL; генераторы сигналов серий SMA, SMB, SMF; SMC.

Программное обеспечение

Программное обеспечение «NRP-Z31 Firmware», «NRP-Z56 Firmware» предназначено только для работы с ваттметрами поглощаемой мощности СВЧ NRP-Z31, NRP-Z56 и не может быть использовано отдельно от измерительно-вычислительной платформы этих ваттметров.

Метрологически значимая часть ПО и измеренные данные не требуют специальных средств защиты от преднамеренных и непреднамеренных изменений. Защита ПО от непреднамеренных и преднамеренных изменений соответствует уровню «низкий» по Р 50.2.077-2014.

Идентификационные данные (признаки) метрологически значимой части ПО приведены в таблице 1.

Идентификационные данные (признаки)	Значение
Идентификационные данные (признаки)	NRP-Z31	NRP-Z56
Идентификационное наименование ПО	NRP-Z31 Firmware	NRP-Z56 Firmware
Номер версии (идентификационный номер) ПО	Версия 4.16	Версия 4.25
Цифровой идентификатор ПО	—	—
Другие идентификационные данные, если имеются	—	—

Поверка ваттметров поглощаемой мощности СВЧ NRP-Z31, NRP-Z56 проводится в соответствии с документом 1171.8201.02-2010 МП «Ваттметры поглощаемой мощности СВЧ NRP-Z31, NRP-Z56», утвержденным ФГУП «ВНИИФТРИ» 30 января 2010 г.

Средства поверки:

Наименование средства поверки	Требуемые технические характеристики средства поверки		Рекомендуемое средство поверки
Наименование средства поверки	Пределы измерений	Пределы допускаемой погрешности	Рекомендуемое средство поверки
Измеритель коэффициентов передачи и отражения панорамный	КСВН < 2; (от 0,01 до 40) ГГц	5 <±5 %КСВН	Анализатор электрических цепей векторный ZVA40 с калибровочными наборами мер ZV-Z36, ZV-Z34
Измеритель коэффициентов передачи и отражения панорамный	КСВН < 2; (от 40 до 50) ГГц	5 <±5 %КСВН	Измеритель ослаблений и КСВН панорамный Р2-68
Переход волноводнокоаксиальный 5,2×2,6мм — PC 2,4	КСВН <1,2 Потери А < 5%	5 <±5 %КСВН	Rosenberger 09К400-383 из состава ГЭТ-167
Г енератор сигналов	(от 0,5 до 1) ГГц (от 0,01 до 40) ГГц	Р >100 мВт; Р >10 мВт	SMF100A с опцией SMF-B34
Измеритель отношения мощностей 1-ого разряда	от 0 до10 дБ, (от 1 до18) ГГц	5A < 0,1 % дБ на 10 дБ	Измеритель отношения мощностей из состава ГЭТ 26-94
Г енератор сигналов	(от 37,5 до 53,57) ГГц	Р >10 мВт	Г4-141
Ваттметр проходящей мощности 1 -ого разряда с выходным соединителем PC 3,5	от 0 до 18 ГГц \|Гэ\| < 0,03 Р ~ 1 мВт	5Р = от ±0,8 % до ±1,6 %	Ваттметр проходящей мощности КМТЭ-РС 3,5 (3) из состава ГЭТ 26-94
Ваттметр проходящей мощности 2-ого	(от 18 до 26) ГГц \|Гэ\| < 0,05	5Р = ±1,6 %	Ваттметр проходящей мощности КМТЭ-РС 3,5

разряда с выходным соединителем PC 3,5	Р ~ 1 мВт		(3) из состава ГЭТ 26-94
Ваттметр проходящей мощности 2-ого разряда с выходным соединителем PC 2,92	(от 26 до 37,5) ГГц \|Гэ\| < 0,05 Р ~ 1 мВт	5Р = ±2,0 %	Ваттметр проходящей мощности КМТЭ-РС 2,92 (1) из состава ГЭТ 26-94
Ваттметр проходящей мощности 2-ого разряда с выходным соединителем PC 2,4	(от 26 до 37,5) ГГц \|Гэ\| < 0,05 Р ~ 1 мВт	5Р = ±1,6 %	Ваттметр проходящей мощности КМТЭ-РС 2,4 (3) из состава ГЭТ 26-94
Ваттметр проходящей мощности 2-ого разряда с выходным соединителем PC 2,4	(от 37,5 до 50) ГГц \|Гэ\| < 0,05 Р ~ 1 мВт	5Р = ±2,0 %	Ваттметр проходящей мощности КМТЭ-РС 2,4 из состава ГЭТ 167-2005

Сведения о методах измерений

Сведения о методиках (методах) измерений содержатся в документах «Ваттметры поглощаемой мощности СВЧ NRP-Z31. Руководство по эксплуатации», «Ваттметры поглощаемой мощности СВЧ NRP-Z56. Руководство по эксплуатации».

Нормативные документы

ГОСТ 22261-94 «Средства измерений электрических и магнитных величин. Общие технические условия».
ГОСТ Р 8.562-2007 «Государственная система обеспечения единства измерений. Государственная поверочная схема для средств измерений мощности и напряжений переменного тока синусоидальных электромагнитных колебаний».
ГОСТ 8.569-2000 «Государственная система обеспечения единства измерений. Ваттметры СВЧ малой мощности диапазона частот 0,02-178,6 ГГц. Методика поверки и калибровки».
Техническая документация фирмы «Rohde & Schwarz GmbH & Co.KG », Германия.

Диапазон частот:
- ваттметр NRP-Z31 от 10 МГц до 33 ГГц
- ваттметр NRP-Z56 от 0 Гц до 50 ГГц
Диапазон измерений мощности, мВт
- ваттметр NRP-Z31 от 2·10^-7 до 2·10²
- ваттметр NRP-Z56 от 3·10^-4 до 1·10²
Поддиапазоны измерений мощности ваттметра 1 КР-73 1, мВт
- поддиапазон 1 от 2·10^-7 до 2,5·10²
- поддиапазон 2 от 2·10^-5 до 4·10⁰
- поддиапазон 3 от 2·10^-3 до 2·10²
Пределы допускаемой относительной погрешности ваттметра NRP-Z31 на опорных уровнях мощности 0,01 мВт, 1 мВт на фиксированных частотах, без учета погрешности рассогласования, в диапазоне температур от 20 до 25 °С,%:
- 10 МГц, 50 МГц, 100 МГц ±1,2
- от 250 МГц до 4 ГГц с шагом 250 МГц ±1,5
- от 4 ГГц до 18 ГГц с шагом 500 МГц ±2,5
- от 18 ГГц до 26 ГГц с шагом 500 МГц ±3,0
- от 26 ГГц до 33 ГГц с шагом 1 ГГц ±4,0
Пределы допускаемой относительной погрешности ваттметра NRP-Z56 на опорном уровне мощности 1 мВт на фиксированных частотах, без учета погрешности рассогласования, в диапазоне температур от 20 до 25 °С,%:
- 0 Гц ±0,6
- 10 МГц, 50 МГц, 100 МГц ±0,9
- от 100 МГц до 8 ГГц с шагом 500 МГц ±1,5
- от 8 ГГц до 18 ГГц с шагом 500 МГц ±2,0
- от 18 ГГц до 26 ГГц с шагом 500 МГц ±2,5
- от 26 ГГц до 37,5 ГГц с шагом 1 ГГц ±3,5
- от 37,5 ГГц до 50 ГГц с шагом 2 ГГц ±6,0
Пределы допускаемой дополнительной относительной погрешности измерения мощности
- от 5 10-2 мВт до 1 102 мВт ваттметром NRP-Z56, %: ± 0,8
Пределы допускаемой основной относительной погрешности измерения отношения значений мощностей преобразователем NRP-Z31, %:
- от — 40 дБм1 до — 19 дБм ± 0,5
- от — 19 дБм до 0 дБм ± 1,0
- от 0 дБм до + 23 дБм ± 1,7
- от — 40 дБм до + 23 дБм ± 4,0
Пределы допускаемой дополнительной относительной погрешности измерения отношения значений мощностей преобразователем NRP-Z31, %:
- от — 40 дБм до — 19 дБм ± 0,2
- от — 19 дБм до 0 дБм ± 0,2
- от 0 дБм до + 23 дБм ± 0,2
- от — 40 дБм до + 23 дБм ± 4,0
Пределы допускаемой относительной погрешности измерения отношения измеряемой мощности к мощности 0 дБм ваттметром NRP-Z56, не включая погрешность установки «нуля», дрейф «нуля» и случайную погрешность измерений, %: ± 0,2
Пределы допускаемой абсолютной погрешности установки «нуля» ваттметра NRP-Z31 в поддиапазонах измерений:
- поддиапазон 1 ±100 пВт
- поддиапазон 2 ±10 нВт
- поддиапазон 3 ± 1 мВт
Пределы допускаемой абсолютной погрешности установки «нуля» ваттметра NRP-Z56, нВт: ± 25
Пределы допускаемого дрейфа «нуля» в течение одного часа после установки «нуля» при неизменной температуре в пределах ± 1 °С и предварительным прогревом ваттметра NRP-Z31 в течение двух часов в поддиапазонах измерений:
- поддиапазон 1 35 пВт
- поддиапазон 2 3 нВт
- поддиапазон 3 0,3 мВт
Пределы допускаемого дрейфа «нуля» в течение одного часа после установки «нуля» при неизменной температуре в пределах ± 1 °С и предварительным прогревом NRP-Z56 в течение двух часов, нВт: 3
КСВН в диапазоне частот, не более: ваттметр NRP-Z31:
- от 10 МГц до 2,4 ГГц 1,13
- от 2,4 ГГц до 8 ГГц 1,20
- от 8 ГГц до 18 ГГц 1,25 от 18 ГГц до 26 ГГц 1,30
- от 26,5 ГГц до 33 ГГц 1,35
ваттметр NRP-Z56:
- от 0 Гц до 100 МГц 1,03
- от 100 МГц до 2,4 ГГц 1,06
- от 2,4 ГГц до 12 ГГц 1,13
- от 12 ГГц до 18 ГГц 1,18
- от 18 ГГц до 26 ГГц 1,25
- от 26 ГГц до 50 ГГц 1,30
Волновое сопротивление входа, Ом 50
Соединитель ваттметра NRP-Z31 тип PC 3,5
Соединитель ваттметра NRP-Z56 тип PC 2,4
Масса преобразователей, не более, кг 0,3