
- •А.С. Боровков, п.Ю. Вацков Метрология и радиоизмерения Лабораторный практикум
- •Предисловие
- •Описание приборов и оборудования, которые будут использованы при выполнении лабораторных работ Анализатор спектра n9000a
- •Генератор сигналов n5171b
- •Измеритель мощности n1913a
- •Направленный ответвитель
- •Лабораторная работа №1 Автоматический рефлектометр
- •Теоретические сведения Определение коэффициента отражения как измеряемой величины
- •Измерительные задачи
- •Принцип и метод измерений модуля коэффициента отражения
- •Метод измерений модуля коэффициента отражения
- •Конструкция рефлектометра
- •Лабораторное задание
- •Методика выполнения работы Задание №1
- •Задание №2
- •Требования к отчету
- •Контрольные вопросы
- •Задания на самостоятельную работу студентов
- •Литература
- •Лабораторная работа №2 Измерение метрологических характеристик генератора
- •Теоретические сведения
- •Описание лабораторной установки
- •Лабораторное задание
- •Методика выполнения работы
- •Лабораторная работа №3 Измерение длины кабеля
- •Теоретические сведения Метод измерения длины кабеля
- •Влияние реальных факторов на погрешность измерения кабелей
- •Методика выполнения работы Задание 1
- •Задание 2
- •Лабораторная работа №4 Методы измерения девиации частоты
- •Теоретические сведения Частотная модуляция
- •Погрешности измерений
- •Лабораторное задание
- •Методика выполнения работы
- •Требования к отчету
- •Контрольные вопросы
- •Задания на самостоятельную работу студентов
- •Литература
- •Лабораторная работа №5 Автоматический измеритель ослабления аттенюаторов
- •Теоретические сведения
- •Экспериментальная часть
- •Лабораторное задание
- •Методика выполнения лабораторной работы
- •Требования к отчету
- •Контрольные вопросы
- •Задания на самостоятельную работу студентов
- •Литература
- •Лабораторная работа №6 Методика измерения неравномерности ачх анализатора спектра
- •Теоретические сведения Определения
- •Метод измерения неравномерности ачх анализатора спектра с помощью измерения мощности ваттметром
- •Лабораторное задание
- •Методика выполнения работы
- •Лабораторная работа №7 Сличение генератора сигналов, как меры частоты, с измерителем частоты - анализатором спектра
- •Теоретические сведения
- •Лабораторное задание
- •Методика выполнения лабораторной работы
- •Методика работы с программой
- •Лабораторная работа №8 Измерения уровня фазовых шумов генератора с помощью анализатора спектра
- •Теоретические сведения Фазовый шум
- •Метод измерения фазовых шумов генератора спектральным методом
- •Лабораторное задание
- •Методика выполнения работы
Требования к отчету
Отчет должен содержать:
1. Результаты измерений в виде таблиц и графиков.
2. Расчет погрешностей.
3. Выводы по результатам выполнения лабораторных заданий.
4. Ответы на контрольные вопросы.
Контрольные вопросы
1. Какие физические величины необходимо измерить в данной лабораторной работе?
2. Как классифицируют аттенюаторы по принципу действия и по характеру изменения ослабления?
3. Перечислите основные метрологические характеристики аттенюаторов.
4. Какие конструкции поглощающих коаксиальных и волноводных аттенюаторов наиболее распространены?
5. Что такое ослабление аттенюатора?
6. Какой метод измерения ослабления используется в данной лабораторной работе?
7. Что является результатом измерений в данной лабораторной работе?
8. Какая погрешность является основной при измерении ослабления аттенюаторов?
9. Что такое коэффициент преобразования измерительного аттенюатора?
Задания на самостоятельную работу студентов
1. Ознакомиться с методикой выполнения работы.
2. Прочитать описание, технические характеристики приборов.
3. Подготовить таблицы для занесения в них результатов измерений.
4. После выполнения работы произвести необходимые расчёты, обработать результаты измерений, определить погрешности. Отчёт предъявить преподавателю в срок не позднее недели с момента выполнения работы.
Литература
1. Чуйко В. Г. Радиоэлектронные измерения: Уч. пособие. - М.: МИЭТ, 2007.
2. Описание и технические характеристики приборов.
3. ГОСТ 8.249-77 Государственная система обеспечения единства измерений. Аттенюаторы коаксиальные и волноводные измерительные. Методы и средства поверки в диапазоне частот от 100 кГц до 17,44 ГГц.
Лабораторная работа №6 Методика измерения неравномерности ачх анализатора спектра
Цель работы:
1. Навыки работы с измерительными приборами, такими как анализатор спектра, ваттметр и генератор сигналов, входящими в состав лабораторной установки, и программами удаленного управления ими.
2. Знание методов и алгоритмов измерения АЧХ анализатора спектра и ваттметра.
3. Протоколы, содержащие численные значения результатов измерений АЧХ анализатора спектра и графики зависимости мощности от частоты.
Продолжительность работы: 2 часа.
Приборы и оборудование: анализатор спектра N9000A Agilent Technologies, генератор сигналов N5171B Agilent Technologies, ваттметр N1913A Agilent Technologies с термисторной головкой E9301A Agilent Technologies, делитель мощности 11636A Agilent Technologies, два коаксиальных СВЧ кабеля N Type (male) - N Type (male), персональный компьютер с программой для автоматизированных измерений.
Теоретические сведения Определения
Анализатор спектра - прибор для наблюдения и измерения относительного распределения энергии электрических (электромагнитных) колебаний в полосе частот.
Амплитудно-частотная характеристика (АЧХ) - зависимость амплитуды выходного сигнала от частоты входного сигнала, функция, выражающая (описывающая) эту зависимость, а также - график этой функции. (Математически амплитуда – это модуль некоторой комплекснозначной функции от частоты.) Также может рассматриваться АЧХ других комплекснозначных функций частоты, например, спектральной плотности мощности сигнала.
Систематическая погрешность - составляющая погрешности средства измерений, принимаемая постоянной или закономерно изменяющейся.
Случайная погрешность - составляющая погрешности, изменяющаяся случайным образом, чаще ее выражают в виде предела допускаемого значения среднеквадратической погрешности (СКП) средства измерений. СКП вычисляется по формуле:
,
где
n
- количество измерений, xi
- результат отдельного измерения в ряду
измерений,
- среднее арифметическое из результатов
n
измерений.