eng
Выпуск #4/2002
В.Тихонов.
Измерение частоты и временных интервалов. Новые технологии компании Pendulum
Измерение частоты и временных интервалов. Новые технологии компании Pendulum
Просмотры: 4021
Шведская компания Pendulum Instruments, более сорока лет активно работающая на рынке измерительной техники, сосредоточилась начиная с 1999 года на выпуске приборов для комплексного анализа частотно-временных характеристик. Заказчики Pendulum – главным образом производители электронных и телефонных систем, средств телекоммуникации и операторы связи – используют продукцию компании как в лабораториях калибровки, так и в условиях испытаний и эксплуатации. НПФ “Диполь” – эксклюзивный представитель компании Pendulum на территории Росcии и стран СНГ – предлагает ее приборы высокого разрешения и быстродействия по невысоким ценам.
К наиболее распространенным радиоизмерительным приборам, как известно, относятся частотомеры, которые предназначены для измерения частоты и сопутствующих ей характеристик. В основу работы частотомеров компании Pendulum Instruments положен известный калибровочный процесс, использующий сравнение параметра контролируемого прибора (с неизвестным значением) со стандартным (известного значения). При этом различаются два основных метода калибровки частоты: непосредственный и сравнения фаз.
В первом случае контролируемый прибор непосредственно подсоединяется к уже прокалиброванному частотомеру, содержащему эталон частоты (генератор 10 МГц) и компаратор. Большинство частотомеров могут быть приспособлены, если необходимо, и к внешнему источнику эталонной частоты (рис.1). Большое преимущество метода – измерение любой частоты в диапазоне частотомера (от единиц мГц до десятков ГГц); недостаток – в том, что точность измерения практически ограничена десятью разрядами даже при использовании счетчика наивысшего разрешения со встроенным рубидиевым эталоном частоты (генератором эталонной частоты). Средний период измерения частоты обычно ограничен 10 с.
Второй метод заключается в измерении разности фаз или частоты биений между калибруемым источником и опорным, таким как цезиевый или рубидиевый стандарт, с использованием частотомера высокого разрешения и представляет собой точный способ калибровки источника частоты. Одно из требований этого метода – источник и эталон должны иметь одну и ту же номинальную частоту. Измерение скорости изменения разности фаз позволяет оценить разность частот между сигналами.
Простейший способ определения разности фаз между эталонным и измеряемым сигналами – это измерение временного интервала между моментами прохождения данных сигналов через нуль с помощью таймера/ счетчика (рис.2). Благодаря измерению этого интервала в двух местах, разделенных несколькими секундами, можно вычислить относительную разность частот (рис.3) из выражения Df/f = (TIE2 – TIE1)/(t2 – t1). Зная эту разность, нетрудно оценить неизвестную частоту документированием ее значения либо регулируя ее до снижения разности, если есть такие возможности. Точность измерения частоты при рубидиевом эталоне достигает 12 разрядов.
Частотомеры компании Pendulum относятся к этим двум категориям приборов.
ЧАСТОТОМЕРЫ СЕРИИ CNT-60
Последние модели данной серии – CNT-66 и CNT-69 – это переносные высококачественные, простые в управлении, недорогие приборы (рис.4). Обе модели используют принцип реверсивного счета, обусловливающий разрешение до 7–8 разрядов во всем частотном диапазоне (1,3 ГГц). Стабильность поставляемого по отдельному заказу генератора опорной частоты выше 1х10-7/мес. Входные цепи приборов обеспечивают автоматический запуск измерения сигналов любого типа, а также регулировку чувствительности и ряд других функций по созданию помехозащищенности. Частотомеры заключены в прочный металлический кожух и характеризуются высокими показателями надежности и ЭМС (электромагнитной совместимости).
Прибор CNT-66 оборудован большим ЖК-дисплеем и имеет удобное клавишное управление на лицевой панели, которое позволяет выбирать время измерения и функции прибора, фиксировать данные на дисплее, сбрасывать данные измерений, управлять подключениями сигналов и связью по переменному/постоянному току, настраивать уровень чувствительности (связь по переменному току) или уровень запуска (при связи по постоянному току), управлять положительной или отрицательной крутизной переднего или заднего фронтов импульсного сигнала.
Поставляемый по отдельному заказу интерфейс GPIB превращает CNT-66 в самый дешевый полностью программируемый прибор для данного класса частотомеров. С его использованием все функции частотомера, в том числе уровень запуска и установка чувствительности, управляются через этот интерфейс. Чувствительность по входу выбирается от 20 мВ до 1 В. На CNT-66 возможно измерение размаха напряжения входного сигнала для частот до 50 МГц. Прибор CNT-66 имеет следующие характеристики:
Режим измерения
Частота
вход А 0,1 Гц–160 МГц
вход С 70 МГц–1,3 ГГц
разрешение 7 разрядов за 1 с
Период А
диапазон 8 нс...2х108 с
разрешение 100 нс (однократное измерение),
7 разрядов (среднее за 1 с)
Диапазон отношений А/В, С/В 0...2х109 и 1х10-7...2х109 (А/В),
0...1х1015 (однократное, А/В),
8...1х1010 (С/В)
Временной интервал (А–В) 100 нс...2х108 с (однократное),
0 нс...20 с (среднее)
Диапазон суммирования А 0...1х1015 (0–16 МГц)
Размах напряжения
диапазон (-5,1...+5,1) В/(-51...+51) В
частотный диапазон постоянный ток, 100 Гц–50 МГц
разрешение 20 мВ/200 мВ
Вход А и В
Диапазон частот 0–160 МГц
Чувствительность 20 мВ эфф. (0–30 МГц),
40 мВ эфф. (30 МГц–120 МГц),
60 мВ эфф. (120 МГц –160 МГц)
Импеданс 1 МОм/35 пФ
Напряжение постоянного
и переменного тока, макс. 350 В
Высокочастотный вход
Частотный диапазон 70 МГц–1,3 ГГц
Диапазон входного напряжения 10 мВ–12 В эфф. (70 МГц–900 МГц),
15 мВ–12 В эфф. (0,9 ГГц–1,1 ГГц),
40 мВ–12 В эфф. (1,1 ГГц–1,3 ГГц)
Импеданс 50 Ом, КСВН менее 2
Входное напряжение, макс. 12 В эфф.
Общие характеристики
Уровень безопасности EN61010-1 (1990)+A1(1992)+
+A2(1995) CAT II
Стандарт по ЭМС EN 55011 (1991) группа 1,
класс В EN 50082-1 (1992)
Наработка на отказ 50 тыс. ч
Рабочая температура 0...+50°С
Электропитание 115 или 230 В эфф.,
46–440 Гц (< 24 ВА)
Габаритные размеры 186х88х270 мм
Масса 2,4 кг
Стоимость 990 у.е.
Универсальное устройство CNT-69 осуществляет измерение частоты, периода, длительности импульсов, отношения или разности частот, а также суммирование (числа импульсов). Применяется как в лабораторных, так и в полевых условиях. На ЖК-дисплей выводятся результаты измерений и подсказки меню настройки. С панели также можно регулировать чувствительность прибора при выборе одного из двух диапазонов, подключать фильтр на 50 кГц через специальный вход, сбрасывать данные, выбирать время измерения, задавать функцию прибора, “замораживать” данные на дисплее, пропускать разряды, сдвигая одну цифру на дисплее справа налево при каждом нажатии специальной кнопки, управлять уровнем запуска.
На задней панели прибора расположены вход для подключения внешнего образцового генератора, переключатель для выбора диапазона напряжения, переключатель адреса и соединитель для подключения интерфейсной шины GPIB. Через эту шину управление практически всеми функциями частотомера CNT-69 может осуществляться при помощи компьютера. Исключение составляет лишь включение/выключение питания. Дополнительный микропроцессор, устанавливаемый на плате сопряжения, позволяет в приборе реализовать дополнительные функции: непрерывно изменяющееся время измерения, настройку шины, быстрый вывод данных
и т. д. Однако доступ к этим функциям возможен только через программный интерфейс. Характеристики прибора CNT-69:
Режим измерения
Частота А и В, период А,
суммирование А те же, что для CNT-66
Длительность импульса А 100 нс...2х108 с
Вход А
Диапазон частот 10 Гц–160 МГц
Чувствительность 10 мВ эфф. (10 Гц–120 МГц),
30 мВ эфф. (120–160 МГц)
Импеданс 1 МОм/30 пФ
Входное напряжение постоянного
и переменного тока, макс. 350 В
Общие характеристики
Уровень безопасности EN61010-1 (1990) +
+A1 (дополнение 1)
Стандарт по ЭМС тот же, что для CNT-66
Наработка на отказ 70 тыс. ч
Рабочая температура 0...+50°С
Электропитание то же, что для CNT-66
Габаритные размеры 186х88х270 мм
Масса 2,1 кг
Стоимость 820 у.е.
Генератор опорной частоты представляет собой нетермостатированный кварцевый генератор с математически рассчитываемой температурной компенсацией (MTCXO). Генератор MTCXO позволяет достичь стабильности, сравнимой со стабильностью термостатированных кварцевых генераторов, но стоимость его значительно ниже. Поправочные коэффициенты, характеризующие температурную зависимость конкретного кварцевого резонатора, хранятся в энергонезависимой памяти и используются для коррекции результата измерения. В отличие от термостатированных генераторов MTCXO обеспечивает свои технические характеристики практически мгновенно, без длительного прогрева и стабилизации температуры. Калибровка прибора очень проста: к нему подключается стандарт частоты и нажимается соответствующая клавиша.
Технические характеристики стандартного кварцевого генератора и MTCXO приведены в табл.1.
ЧАСТОТОМЕРЫ-КАЛИБРАТОРЫ СЕРИИ CNT-80
Частотомеры CNT-80 и CNT-85/85R (рис.5) представляют собой стандартные средства для измерения, анализа и калибровки частоты, временного интервала и фазы электрических сигналов. Эти приборы могут непосредственно измерять и калибровать любую определенную в приложении частоту вплоть до 2,7 ГГц. В частности, CNT-85 измеряет частоту, период, сумму и длительность импульсов и, кроме того, частоту модулированных АM- и ЧM-сигналов. Рубидиевый генератор частотомера CNT-85R позволяет ему производить поверку частоты даже самых стабильных генераторов. Фактически CNT-85R – образцовое средство измерения, где каждое индивидуальное односекундное измерение осуществляется с разрешением 5x10-11. Встроенная статистическая функция обеспечивает еще большее разрешение прибора.
Прибор CNT-80 — высокоточный частотомер-анализатор, определяющий дополнительно временные интервалы и разность фаз. При измерении интервалов времени CNT-80 обеспечивает самые высокие характеристики благодаря быстрым (100 пс) однократным измерениям, выполняемым с очень высоким временным разрешением и высоким пусковым разрешением (1,25 мВ). Разность фаз электрических сигналов этот прибор измеряет в диапазоне частот до 160 МГц, причем в диапазоне до 30 МГц разрешение прибора не хуже 0,01°. Такое высокое разрешение обеспечивают самые точные операции типа настройки лазера или калибровки фазометра. Основные технические характеристики приборов серии CNT-80 приведены в табл.2.
Благодаря высокой скорости измерений приборы серии CNT-80 являются оптимальным средством для создания быстродействующих измерительных систем. До 20 самых сложных пользовательских установок параметров измерений могут быть сохранены и немедленно вызваны из энергонезависимой памяти частотомеров. Это позволяет без задержек проводить качественно новые, но типовые измерения с очень высоким уровнем функциональности, причем полный цикл “установка–измерение–передача” в этом случае составляет менее 8 мс. Все частотомеры данной серии имеют превосходную электромагнитную защиту, что очень важно для измерительных систем.
Следует особо отметить, что приборы CNT-85 и CNT-85R пригодны для использования не только в лаборатории, но и в полевых условиях. Если многие частотомеры других компаний имеют очень большое время выхода на рабочий режим – до 2 ч и более, то приборам CNT-85 и CNT-85R достаточно для этого всего 10 мин, что позволяет использовать переносные источники питания.
Многие операторы GSM-телефонии выбирают приборы компании Pendulum при проведении ремонтных и пуско-наладочных работ, а также при создании быстродействующих испытательных систем для проведения НИОКР. Все частотомеры серии CNT-80 удовлетворяют требованиям SCPI, что облегчает обновление их аппаратных средств. Частотомеры сертифицированы Росстандартом и относятся к приборам европейского качества.
WM-10 – ПРИБОР ДЛЯ ТЕСТИРОВАНИЯ СИНХРОНИЗАЦИИ СЕТЕЙ SDH
Некорректная синхронизация в цифровых сетях связи стандарта SDH приводит к очень серьезным проблемам передачи данных. Как следствие, можно ожидать, что ваш телефонный разговор будет разорван, факсы начнут печатать с ошибками, а передаваемые цифровые данные – целиком или частично потеряны. В любом случае работа в сети нарушится и резко возрастут затраты операторов на обслуживание.
Главная причина таких проблем – нестабильность временной синхронизации. А качественное управление ее параметрами требует мониторинга нестабильности в течение продолжительного периода времени (часов или даже дней), что возможно только при использовании сверхустойчивых генераторов времени.
Уникальный прибор для решения проблем синхронизации – портативный компаратор частоты Wandermeter WM-10 (рис.6), измеряющий отклонения временной синхронизации в телекоммуникационных, мобильных и смешанных сетях. WM-10 помещен в кожух, защищенный от электромагнитного излучения. Малая масса делает его идеальным средством как для отладки, так и для профилактики в полевых условиях. Базовые особенности WM-10:
· измерение нестабильности генераторов опорной частоты для сетей с полосой 2,048 МГц стандарта Е1;
· режимы измерений MTIE и TDEV;
· наличие автокалибровки внутреннего рубидиевого опорного генератора.
Прибор предельно прост в эксплуатации даже для неквалифицированного персонала – стандартные измерения требуют нажатия всего нескольких клавиш. Автоматические измерения прекращаются по истечении установленного времени и могут быть запущены после заданной задержки. Контекстная система помощи делает ненужным использование каких-либо дополнительных руководств по эксплуатации прибора.
Рубидиевый опорный генератор и специальная измерительная схема собственной разработки для определения ошибки временного интервала (TIE) позволяют сравнивать фазы подключенных сигналов с рубидиевым стандартом. Внутренняя калибровка также производится в автоматическом режиме. Пользователю необходимо только подсоединить к WM-10 частотный калибратор и нажать соответствующую клавишу меню. Через несколько часов внутренние рубидиевые часы автоматически выставят номинальное значение частоты. Результаты измерений выводятся на графический ЖК-дисплей или на персональный компьютер через RS232-порт.
WM-10 может производить как абсолютные, так и относительные измерения. В первом случае измеряемый сигнал сравнивается с сигналом, задаваемым внутренним рубидиевым “атомным” генератором времени. Измерения отклонений проводятся на тактовой частоте E1 (2,048 МГц) или первичной скорости передачи данных (2 Мбит/с). Результаты сравниваются с наиболее общими масками, отвечающими стандарту ETSI. Новые маски могут загружаться в память прибора из ПК.
При относительных измерениях определяется разностная нестабильность двух сигналов, например входных и выходных сигналов E1-сетей. То есть измеряются различные отклонения между двумя существующими синхроимпульсами – входящим и исходящим импульсом 2,048 МГц в модуле синхронизации сети. Выход 2,048 МГц может быть использован как стимулирующий сигнал элемента сети при определении дефекта или как базовый в других измерительных инструментах или тестерах. Это дает возможность проверять, укладывается ли контролируемый сигнал в допуски на нестабильность, и определять количество “сверхнестабильных” сигналов, созданных проверяемым устройством за время тестирования.
Прибор WM-10 многофункционален. Он может быть использован в качестве: точного поверочного инструмента, соответствующего стандартам (ITU G811-813, ETS 300462) для операторов телефонных сетей; диагностического ремонтного инструмента на местных телефонных станциях в соответствии с европейскими стандартами на волоконно-оптические средства передачи данных SDH или PDH; средства оперативного поиска неисправностей в сетях стандартов SDH или PDH; рабочего инструмента проектировщика, разрабатывающего оборудование для элементов сетей стандартов SDH или PDH, телефонных систем для частного пользования, GSM-телефонии, радиосвязи и т. п. Прибор могут использовать также операторы сетей, предоставляющие, например, услуги радиосвязи или мобильной GSM-телефонии.
Wandermeter работает в двух различных режимах. При работе в локальном режиме, являющемся стандартным, по мере проведения измерений, TIE-кривая, изображаемая на дисплее, непрерывно обновляется, что очень удобно при автоматическом диагностировании на месте. Скорость измерений – примерно 1 измерение/с. После завершения TIE-измерения на дисплей выводятся MTIE- или TDEV-кривые и сравниваются с сохраненными масками.
При удаленном режиме – с управлением от ПК со специальным ПО WanderView™ SW – WM-10 выступает в роли внешнего интерфейса к ПК, непрерывно перенося в него все TIE-значения. Локальный дисплей WM-10 в этом случае не обновляется. Скорость измерений может быть установлена в диапазоне до 30 TIE-значение/с в объемах, ограниченных только физическими возможностями ПК. Технические характеристики WM-10:
Режимы тестирования (MTIE и TDEV-маски)
Черновой нет масок
PRC маска MG811-генератора
времени (ETS300462-3)
SSU маска 0812-генератора
времени (ETS300462-3)
SEC маска 0813-генератора
времени (ETS300462-3)
SSU (закрытый режим) маска G812-генератора
времени (ETS 300 462-4)
SEC (закрытый режим) маска 0813-генератора времени
(ETS 300 462-5)
Дифференциальный определение относительной
нестабильности (TIE, MTIE и TDEV)
Входные характеристики сигнала
Частота 2,048 МГц
Амплитуда (-5...+5) В
Тип сигнала симметричный импульс (часовой сигнал),
HDB3-кодированные данные
Измерение TIE
Системные часы встроенный рубидиевый генератор
или внешний 10-МГц сигнал
Время измерения 2 ч, 24 ч или непрерывно
Скорость обновления
в локальном режиме:
2 ч примерно 1 измерение/с,
24 ч примерно 0,2 измерение/с,
непрерывно примерно 1 измерение/с,
Скорость обновления
в удаленном режиме до 30 измерение/с
Внутреннее сохранение данных... (16000 сохраненных TIE-значений)
Тип энергонезависимая память
Время измерений 2 ч, 24 ч и непрерывное
Время задержки 0,30 мин, 4 ч или 24 ч
Измеряемые параметры частота, размах напряжения, тип сигнала
Входы A и В
Диапазон напряжений ±5,0 В
Чувствительность 60 мВ
Импеданс 75 Ом, КСВН <2
Входное напряжение, макс. 12 В (2 МГц), до 6 В (10 МГц)
Стабильность временной базы
Температурная
20–26°С < 2x10-11
0–50° <3x10-10
Старение за месяц <5x10-11
Общие характеристики
Потребляемая мощность (100–240) В ±10%, (47–63) Гц, < 60 Вт
Масса, нетто 5 кг
Габаритные размеры 342х177х305 мм
Рабочая температура 0–50°C
Уровень безопасности EN61010-1:1997,CAT II
Стоимость 17 950 у.е.
pribor@dipaul.ru
В первом случае контролируемый прибор непосредственно подсоединяется к уже прокалиброванному частотомеру, содержащему эталон частоты (генератор 10 МГц) и компаратор. Большинство частотомеров могут быть приспособлены, если необходимо, и к внешнему источнику эталонной частоты (рис.1). Большое преимущество метода – измерение любой частоты в диапазоне частотомера (от единиц мГц до десятков ГГц); недостаток – в том, что точность измерения практически ограничена десятью разрядами даже при использовании счетчика наивысшего разрешения со встроенным рубидиевым эталоном частоты (генератором эталонной частоты). Средний период измерения частоты обычно ограничен 10 с.
Второй метод заключается в измерении разности фаз или частоты биений между калибруемым источником и опорным, таким как цезиевый или рубидиевый стандарт, с использованием частотомера высокого разрешения и представляет собой точный способ калибровки источника частоты. Одно из требований этого метода – источник и эталон должны иметь одну и ту же номинальную частоту. Измерение скорости изменения разности фаз позволяет оценить разность частот между сигналами.
Простейший способ определения разности фаз между эталонным и измеряемым сигналами – это измерение временного интервала между моментами прохождения данных сигналов через нуль с помощью таймера/ счетчика (рис.2). Благодаря измерению этого интервала в двух местах, разделенных несколькими секундами, можно вычислить относительную разность частот (рис.3) из выражения Df/f = (TIE2 – TIE1)/(t2 – t1). Зная эту разность, нетрудно оценить неизвестную частоту документированием ее значения либо регулируя ее до снижения разности, если есть такие возможности. Точность измерения частоты при рубидиевом эталоне достигает 12 разрядов.
Частотомеры компании Pendulum относятся к этим двум категориям приборов.
ЧАСТОТОМЕРЫ СЕРИИ CNT-60
Последние модели данной серии – CNT-66 и CNT-69 – это переносные высококачественные, простые в управлении, недорогие приборы (рис.4). Обе модели используют принцип реверсивного счета, обусловливающий разрешение до 7–8 разрядов во всем частотном диапазоне (1,3 ГГц). Стабильность поставляемого по отдельному заказу генератора опорной частоты выше 1х10-7/мес. Входные цепи приборов обеспечивают автоматический запуск измерения сигналов любого типа, а также регулировку чувствительности и ряд других функций по созданию помехозащищенности. Частотомеры заключены в прочный металлический кожух и характеризуются высокими показателями надежности и ЭМС (электромагнитной совместимости).
Прибор CNT-66 оборудован большим ЖК-дисплеем и имеет удобное клавишное управление на лицевой панели, которое позволяет выбирать время измерения и функции прибора, фиксировать данные на дисплее, сбрасывать данные измерений, управлять подключениями сигналов и связью по переменному/постоянному току, настраивать уровень чувствительности (связь по переменному току) или уровень запуска (при связи по постоянному току), управлять положительной или отрицательной крутизной переднего или заднего фронтов импульсного сигнала.
Поставляемый по отдельному заказу интерфейс GPIB превращает CNT-66 в самый дешевый полностью программируемый прибор для данного класса частотомеров. С его использованием все функции частотомера, в том числе уровень запуска и установка чувствительности, управляются через этот интерфейс. Чувствительность по входу выбирается от 20 мВ до 1 В. На CNT-66 возможно измерение размаха напряжения входного сигнала для частот до 50 МГц. Прибор CNT-66 имеет следующие характеристики:
Режим измерения
Частота
вход А 0,1 Гц–160 МГц
вход С 70 МГц–1,3 ГГц
разрешение 7 разрядов за 1 с
Период А
диапазон 8 нс...2х108 с
разрешение 100 нс (однократное измерение),
7 разрядов (среднее за 1 с)
Диапазон отношений А/В, С/В 0...2х109 и 1х10-7...2х109 (А/В),
0...1х1015 (однократное, А/В),
8...1х1010 (С/В)
Временной интервал (А–В) 100 нс...2х108 с (однократное),
0 нс...20 с (среднее)
Диапазон суммирования А 0...1х1015 (0–16 МГц)
Размах напряжения
диапазон (-5,1...+5,1) В/(-51...+51) В
частотный диапазон постоянный ток, 100 Гц–50 МГц
разрешение 20 мВ/200 мВ
Вход А и В
Диапазон частот 0–160 МГц
Чувствительность 20 мВ эфф. (0–30 МГц),
40 мВ эфф. (30 МГц–120 МГц),
60 мВ эфф. (120 МГц –160 МГц)
Импеданс 1 МОм/35 пФ
Напряжение постоянного
и переменного тока, макс. 350 В
Высокочастотный вход
Частотный диапазон 70 МГц–1,3 ГГц
Диапазон входного напряжения 10 мВ–12 В эфф. (70 МГц–900 МГц),
15 мВ–12 В эфф. (0,9 ГГц–1,1 ГГц),
40 мВ–12 В эфф. (1,1 ГГц–1,3 ГГц)
Импеданс 50 Ом, КСВН менее 2
Входное напряжение, макс. 12 В эфф.
Общие характеристики
Уровень безопасности EN61010-1 (1990)+A1(1992)+
+A2(1995) CAT II
Стандарт по ЭМС EN 55011 (1991) группа 1,
класс В EN 50082-1 (1992)
Наработка на отказ 50 тыс. ч
Рабочая температура 0...+50°С
Электропитание 115 или 230 В эфф.,
46–440 Гц (< 24 ВА)
Габаритные размеры 186х88х270 мм
Масса 2,4 кг
Стоимость 990 у.е.
Универсальное устройство CNT-69 осуществляет измерение частоты, периода, длительности импульсов, отношения или разности частот, а также суммирование (числа импульсов). Применяется как в лабораторных, так и в полевых условиях. На ЖК-дисплей выводятся результаты измерений и подсказки меню настройки. С панели также можно регулировать чувствительность прибора при выборе одного из двух диапазонов, подключать фильтр на 50 кГц через специальный вход, сбрасывать данные, выбирать время измерения, задавать функцию прибора, “замораживать” данные на дисплее, пропускать разряды, сдвигая одну цифру на дисплее справа налево при каждом нажатии специальной кнопки, управлять уровнем запуска.
На задней панели прибора расположены вход для подключения внешнего образцового генератора, переключатель для выбора диапазона напряжения, переключатель адреса и соединитель для подключения интерфейсной шины GPIB. Через эту шину управление практически всеми функциями частотомера CNT-69 может осуществляться при помощи компьютера. Исключение составляет лишь включение/выключение питания. Дополнительный микропроцессор, устанавливаемый на плате сопряжения, позволяет в приборе реализовать дополнительные функции: непрерывно изменяющееся время измерения, настройку шины, быстрый вывод данных
и т. д. Однако доступ к этим функциям возможен только через программный интерфейс. Характеристики прибора CNT-69:
Режим измерения
Частота А и В, период А,
суммирование А те же, что для CNT-66
Длительность импульса А 100 нс...2х108 с
Вход А
Диапазон частот 10 Гц–160 МГц
Чувствительность 10 мВ эфф. (10 Гц–120 МГц),
30 мВ эфф. (120–160 МГц)
Импеданс 1 МОм/30 пФ
Входное напряжение постоянного
и переменного тока, макс. 350 В
Общие характеристики
Уровень безопасности EN61010-1 (1990) +
+A1 (дополнение 1)
Стандарт по ЭМС тот же, что для CNT-66
Наработка на отказ 70 тыс. ч
Рабочая температура 0...+50°С
Электропитание то же, что для CNT-66
Габаритные размеры 186х88х270 мм
Масса 2,1 кг
Стоимость 820 у.е.
Генератор опорной частоты представляет собой нетермостатированный кварцевый генератор с математически рассчитываемой температурной компенсацией (MTCXO). Генератор MTCXO позволяет достичь стабильности, сравнимой со стабильностью термостатированных кварцевых генераторов, но стоимость его значительно ниже. Поправочные коэффициенты, характеризующие температурную зависимость конкретного кварцевого резонатора, хранятся в энергонезависимой памяти и используются для коррекции результата измерения. В отличие от термостатированных генераторов MTCXO обеспечивает свои технические характеристики практически мгновенно, без длительного прогрева и стабилизации температуры. Калибровка прибора очень проста: к нему подключается стандарт частоты и нажимается соответствующая клавиша.
Технические характеристики стандартного кварцевого генератора и MTCXO приведены в табл.1.
ЧАСТОТОМЕРЫ-КАЛИБРАТОРЫ СЕРИИ CNT-80
Частотомеры CNT-80 и CNT-85/85R (рис.5) представляют собой стандартные средства для измерения, анализа и калибровки частоты, временного интервала и фазы электрических сигналов. Эти приборы могут непосредственно измерять и калибровать любую определенную в приложении частоту вплоть до 2,7 ГГц. В частности, CNT-85 измеряет частоту, период, сумму и длительность импульсов и, кроме того, частоту модулированных АM- и ЧM-сигналов. Рубидиевый генератор частотомера CNT-85R позволяет ему производить поверку частоты даже самых стабильных генераторов. Фактически CNT-85R – образцовое средство измерения, где каждое индивидуальное односекундное измерение осуществляется с разрешением 5x10-11. Встроенная статистическая функция обеспечивает еще большее разрешение прибора.
Прибор CNT-80 — высокоточный частотомер-анализатор, определяющий дополнительно временные интервалы и разность фаз. При измерении интервалов времени CNT-80 обеспечивает самые высокие характеристики благодаря быстрым (100 пс) однократным измерениям, выполняемым с очень высоким временным разрешением и высоким пусковым разрешением (1,25 мВ). Разность фаз электрических сигналов этот прибор измеряет в диапазоне частот до 160 МГц, причем в диапазоне до 30 МГц разрешение прибора не хуже 0,01°. Такое высокое разрешение обеспечивают самые точные операции типа настройки лазера или калибровки фазометра. Основные технические характеристики приборов серии CNT-80 приведены в табл.2.
Благодаря высокой скорости измерений приборы серии CNT-80 являются оптимальным средством для создания быстродействующих измерительных систем. До 20 самых сложных пользовательских установок параметров измерений могут быть сохранены и немедленно вызваны из энергонезависимой памяти частотомеров. Это позволяет без задержек проводить качественно новые, но типовые измерения с очень высоким уровнем функциональности, причем полный цикл “установка–измерение–передача” в этом случае составляет менее 8 мс. Все частотомеры данной серии имеют превосходную электромагнитную защиту, что очень важно для измерительных систем.
Следует особо отметить, что приборы CNT-85 и CNT-85R пригодны для использования не только в лаборатории, но и в полевых условиях. Если многие частотомеры других компаний имеют очень большое время выхода на рабочий режим – до 2 ч и более, то приборам CNT-85 и CNT-85R достаточно для этого всего 10 мин, что позволяет использовать переносные источники питания.
Многие операторы GSM-телефонии выбирают приборы компании Pendulum при проведении ремонтных и пуско-наладочных работ, а также при создании быстродействующих испытательных систем для проведения НИОКР. Все частотомеры серии CNT-80 удовлетворяют требованиям SCPI, что облегчает обновление их аппаратных средств. Частотомеры сертифицированы Росстандартом и относятся к приборам европейского качества.
WM-10 – ПРИБОР ДЛЯ ТЕСТИРОВАНИЯ СИНХРОНИЗАЦИИ СЕТЕЙ SDH
Некорректная синхронизация в цифровых сетях связи стандарта SDH приводит к очень серьезным проблемам передачи данных. Как следствие, можно ожидать, что ваш телефонный разговор будет разорван, факсы начнут печатать с ошибками, а передаваемые цифровые данные – целиком или частично потеряны. В любом случае работа в сети нарушится и резко возрастут затраты операторов на обслуживание.
Главная причина таких проблем – нестабильность временной синхронизации. А качественное управление ее параметрами требует мониторинга нестабильности в течение продолжительного периода времени (часов или даже дней), что возможно только при использовании сверхустойчивых генераторов времени.
Уникальный прибор для решения проблем синхронизации – портативный компаратор частоты Wandermeter WM-10 (рис.6), измеряющий отклонения временной синхронизации в телекоммуникационных, мобильных и смешанных сетях. WM-10 помещен в кожух, защищенный от электромагнитного излучения. Малая масса делает его идеальным средством как для отладки, так и для профилактики в полевых условиях. Базовые особенности WM-10:
· измерение нестабильности генераторов опорной частоты для сетей с полосой 2,048 МГц стандарта Е1;
· режимы измерений MTIE и TDEV;
· наличие автокалибровки внутреннего рубидиевого опорного генератора.
Прибор предельно прост в эксплуатации даже для неквалифицированного персонала – стандартные измерения требуют нажатия всего нескольких клавиш. Автоматические измерения прекращаются по истечении установленного времени и могут быть запущены после заданной задержки. Контекстная система помощи делает ненужным использование каких-либо дополнительных руководств по эксплуатации прибора.
Рубидиевый опорный генератор и специальная измерительная схема собственной разработки для определения ошибки временного интервала (TIE) позволяют сравнивать фазы подключенных сигналов с рубидиевым стандартом. Внутренняя калибровка также производится в автоматическом режиме. Пользователю необходимо только подсоединить к WM-10 частотный калибратор и нажать соответствующую клавишу меню. Через несколько часов внутренние рубидиевые часы автоматически выставят номинальное значение частоты. Результаты измерений выводятся на графический ЖК-дисплей или на персональный компьютер через RS232-порт.
WM-10 может производить как абсолютные, так и относительные измерения. В первом случае измеряемый сигнал сравнивается с сигналом, задаваемым внутренним рубидиевым “атомным” генератором времени. Измерения отклонений проводятся на тактовой частоте E1 (2,048 МГц) или первичной скорости передачи данных (2 Мбит/с). Результаты сравниваются с наиболее общими масками, отвечающими стандарту ETSI. Новые маски могут загружаться в память прибора из ПК.
При относительных измерениях определяется разностная нестабильность двух сигналов, например входных и выходных сигналов E1-сетей. То есть измеряются различные отклонения между двумя существующими синхроимпульсами – входящим и исходящим импульсом 2,048 МГц в модуле синхронизации сети. Выход 2,048 МГц может быть использован как стимулирующий сигнал элемента сети при определении дефекта или как базовый в других измерительных инструментах или тестерах. Это дает возможность проверять, укладывается ли контролируемый сигнал в допуски на нестабильность, и определять количество “сверхнестабильных” сигналов, созданных проверяемым устройством за время тестирования.
Прибор WM-10 многофункционален. Он может быть использован в качестве: точного поверочного инструмента, соответствующего стандартам (ITU G811-813, ETS 300462) для операторов телефонных сетей; диагностического ремонтного инструмента на местных телефонных станциях в соответствии с европейскими стандартами на волоконно-оптические средства передачи данных SDH или PDH; средства оперативного поиска неисправностей в сетях стандартов SDH или PDH; рабочего инструмента проектировщика, разрабатывающего оборудование для элементов сетей стандартов SDH или PDH, телефонных систем для частного пользования, GSM-телефонии, радиосвязи и т. п. Прибор могут использовать также операторы сетей, предоставляющие, например, услуги радиосвязи или мобильной GSM-телефонии.
Wandermeter работает в двух различных режимах. При работе в локальном режиме, являющемся стандартным, по мере проведения измерений, TIE-кривая, изображаемая на дисплее, непрерывно обновляется, что очень удобно при автоматическом диагностировании на месте. Скорость измерений – примерно 1 измерение/с. После завершения TIE-измерения на дисплей выводятся MTIE- или TDEV-кривые и сравниваются с сохраненными масками.
При удаленном режиме – с управлением от ПК со специальным ПО WanderView™ SW – WM-10 выступает в роли внешнего интерфейса к ПК, непрерывно перенося в него все TIE-значения. Локальный дисплей WM-10 в этом случае не обновляется. Скорость измерений может быть установлена в диапазоне до 30 TIE-значение/с в объемах, ограниченных только физическими возможностями ПК. Технические характеристики WM-10:
Режимы тестирования (MTIE и TDEV-маски)
Черновой нет масок
PRC маска MG811-генератора
времени (ETS300462-3)
SSU маска 0812-генератора
времени (ETS300462-3)
SEC маска 0813-генератора
времени (ETS300462-3)
SSU (закрытый режим) маска G812-генератора
времени (ETS 300 462-4)
SEC (закрытый режим) маска 0813-генератора времени
(ETS 300 462-5)
Дифференциальный определение относительной
нестабильности (TIE, MTIE и TDEV)
Входные характеристики сигнала
Частота 2,048 МГц
Амплитуда (-5...+5) В
Тип сигнала симметричный импульс (часовой сигнал),
HDB3-кодированные данные
Измерение TIE
Системные часы встроенный рубидиевый генератор
или внешний 10-МГц сигнал
Время измерения 2 ч, 24 ч или непрерывно
Скорость обновления
в локальном режиме:
2 ч примерно 1 измерение/с,
24 ч примерно 0,2 измерение/с,
непрерывно примерно 1 измерение/с,
Скорость обновления
в удаленном режиме до 30 измерение/с
Внутреннее сохранение данных... (16000 сохраненных TIE-значений)
Тип энергонезависимая память
Время измерений 2 ч, 24 ч и непрерывное
Время задержки 0,30 мин, 4 ч или 24 ч
Измеряемые параметры частота, размах напряжения, тип сигнала
Входы A и В
Диапазон напряжений ±5,0 В
Чувствительность 60 мВ
Импеданс 75 Ом, КСВН <2
Входное напряжение, макс. 12 В (2 МГц), до 6 В (10 МГц)
Стабильность временной базы
Температурная
20–26°С < 2x10-11
0–50° <3x10-10
Старение за месяц <5x10-11
Общие характеристики
Потребляемая мощность (100–240) В ±10%, (47–63) Гц, < 60 Вт
Масса, нетто 5 кг
Габаритные размеры 342х177х305 мм
Рабочая температура 0–50°C
Уровень безопасности EN61010-1:1997,CAT II
Стоимость 17 950 у.е.
pribor@dipaul.ru
Отзывы читателей
