Радиоизмерения

измерения (См. Измерение) электрических, магнитных и электромагнитных величин и их отношений, характеризующих работу радиотехнических устройств в диапазоне частот от инфразвуковых до сверхвысоких. Методы Р. Возникли и развивались одновременно с зарождением и совершенствованием радиотехники (См. Радиотехника) и электроники (См. Электроника) и основываются на методах измерений электрических величин. Р. Необходимы при разработке, производстве и эксплуатации аппаратуры радиосвязи (См. Радиосвязь), телевидения (См. Телевидение), радиолокации (См. Радиолокация), средств автоматики (См. Автоматика), технической диагностики и вычислительной техники, при изготовлении электронных приборов и элементов. Методы Р. Используются при исследованиях в физике, химии, биологии, медицине, геологии и др.

Областях науки. Особенность Р. — в многочисленности и широких пределах значений измеряемых величин (например, от 10—8 до 10 3 в по напряжению, от 10—16 до 108 вт по мощности, от 10—4 до 1012 гц по частоте). Во многих случаях для измерения параметров радиотехнических устройств используют косвенные методы Р., что вызывает необходимость применения не только измерительных, но и вспомогательных приборов — источников напряжения и тока различной частоты, работающих в режимах непрерывной генерации или с различными видами модуляции колебаний (См. Модуляция колебаний) (эти приборы обычно также относят к радиоизмерительным приборам — РИП). Выделяют следующие важнейшие сферы применения методов Р. Измерение параметров электро- и радиоэлементов (Резисторов, конденсаторов электрических (См.

Конденсатор электрический), индуктивности катушек (См. Индуктивности катушка), полупроводниковых приборов (См. Полупроводниковые приборы), интегральных схем (См. Интегральная схема)). Определение режимов работы полупроводниковых и электровакуумных элементов, приборов и устройств (по току, напряжению, мощности). Определение вида и характера изменения радиосигналов (формы и спектра импульсных сигналов, глубины модуляции, манипуляции, девиации непрерывных сигналов). Изучение характеристик электронных и радиотехнических устройств (в т. Ч. Зависимостей амплитуды выходных сигналов от частоты и времени, выходной мощности от нагрузки, величины коэффициента стоячей волны, формы диаграммы направленности излучения антенн).

Градуировка и калибровка РИП, радиотехнических блоков, устройств и систем (измерительных генераторов, ламповых вольтметров, ваттметров, радиоприёмников и передатчиков, радиолокационных станций и т.д.). Измерение ряда электрофизических параметров материалов и веществ. Р. Производятся в лабораторных, производственных и полевых условиях. РИП, используемые при лабораторных Р., отличаются высокой точностью и стабильностью параметров. Наряду со стрелочным отсчётом и ручным регулированием в лабораторных РИП применяют цифровой отсчёт измеряемых величин. В производственных условиях Р. Служат главным образом для контроля параметров и характеристик выпускаемых изделий. Получили применение технологические радиоизмерительные установки с автоматической регистрацией результатов измерений, а в ряде случаев и с передачей их для дальнейшей обработки на ЭВМ.

Разрабатываются комплексные методы Р., воплощаемые в т. Н. Измерительно-информационных системах (См. Измерительно-информационная система) (ИИС), значительно (в сотни раз) увеличивающих производительность труда при измерениях, в службах управления и т.д. Радиоизмерительные информационные системы отличаются от др. ИИС тем, что, кроме коммутирующих, регистрирующих и вычислительных устройств, в их состав входят устройства, обеспечивающие генерирование и передачу сигналов (имитирующих реальные) на исследуемый объект. В полевых условиях Р. Используются для оперативного контроля и измерения (с ограниченной точностью) параметров различных радиотехнических устройств или окружающей среды, в частности уровня шумов, интенсивности излучения и т.д.

С этой целью применяют главным образом переносные РИП. Основные требования, предъявляемые к РИП. Малая погрешность, незначительное влияние на объект измерений, высокая надёжность и степень готовности к работе, удобство эксплуатации и ремонта и т.п. В 60-х гг. В связи с бурным развитием радиоэлектроники потребовалось резко увеличить быстродействие и частотные пределы измерений, ввести цифровой отсчёт, снизить до минимума число ручных регулировок, максимально автоматизировать процесс измерений с представлением результатов в цифровом коде на ЭВМ. В начале 70-х гг. Парк радиоизмерительной аппаратуры общего назначения в СССР и за рубежом насчитывал свыше 1000 типов различных приборов, которые можно классифицировать в соответствии с их назначением.

В группу измерителей напряжения входят электронные Вольтметры постоянного и переменного тока, селективные, фазочувствительные и импульсные вольтметры, а также универсальные вольтметры и измерители отношения электрических напряжений. В группу приборов для измерения мощности входят собственно мощности измерители (См. Мощности измеритель), мосты измерительные (См. Мост измерительный) для измерения мощности, измерительные термисторные, термоэлектрические и болометрические преобразователи, пироэлектрические приёмники (См. Пироэлектрический приёмник). Измерения параметров элементов и цепей с сосредоточенными постоянными производят индуктивности измерителями (См. Индуктивности измерители), ёмкости измерителями (См.

Ёмкости измеритель), добротности измерителями (См. Добротности измеритель), Омметрами, Мегомметрами, заземления измерителями (См. Заземления измеритель) и др. Приборами. При измерении параметров элементов и трактов с распределёнными постоянными пользуются измерительными линиями (См. Измерительная линия), приборами для измерения коэффициента стоячей волны и коэффициента отражения, комплексного коэффициента передачи, полного сопротивления и проводимости и т.п. Измерения частоты производят с помощью Волномеров, гетеродинных индикаторов резонанса (См. Гетеродинный индикатор резонанса), Частотомеров, а также Частоты стандартов и эталонов, для которых получена наивысшая воспроизводимость физической величины, составляющая, например, для водородных генераторов (1—5)․10-14.

В эту группу приборов входят также Синтезаторы частот, Калибраторы, преобразователи частоты (См. Преобразователь частоты) и синхронизаторы частот радиосигналов. Измерения сдвига фаз и группового времени задержки производят с помощью фазометров и измерителей времени прохождения сигналов на различных частотах. Получили применение приборы для наблюдения и исследования формы и спектра сигналов. В эту группу приборов входят Осциллографы, модулометры, девиометры, анализаторы спектра (См. Анализатор спектра) и гармоник, нелинейных искажений измерители (См. Нелинейных искажений измеритель). К этой же группе относятся приборы для измерения амплитудно-частотных, фазочастотных и корреляционных характеристик, а также измерители коэффициента Шума радиоустройств.

Особую группу РИП, развитию которых в современной измерительной технике (См. Измерительная техника) уделяется всё большее внимание, составляют приборы для импульсных измерений (измерители временных интервалов, длительности импульсов, их фронта и спада, счётчики импульсов, амплитудные анализаторы импульсов и т.п.). В 70-х гг. Появились также приборы для голографических измерений и измерений параметров устройств, работающих при низких температурах. Важное значение для Р. Имеют РИП, осуществляющие приём, усиление и генерирование радиосигналов. Измерительные приёмники, усилители переменного и постоянного тока, широкополосные, селективные и универсальные усилители, приборы и установки для антенных измерений, измерительные генераторы, генераторы шумов, генераторы сигналов специальной формы (прямоугольной, пилообразной и т.п., с заполнением колебаниями несущей частоты и без заполнения), генераторы качающейся частоты (свип-генераторы) и многие др.

Для нужд производства и служб эксплуатации выпускают приборы для измерения параметров полупроводниковых диодов, транзисторов и интегральных микросхем, а также рассчитанные на массовые измерения ИИС, для которых важны не только точность измерения, но и высокая производительность. Для быстрого измерения параметров и характеристик электронных приборов применяют характериографы. Для подключения РИП к измеряемым объектам используется вспомогательная аппаратура (в виде функциональных узлов). Модули коаксиальных, полосковых и волноводных трактов, согласующие, переходные и симметрирующие трансформаторы, коаксиально-волноводные и полосковые переходы, механические и электрические переключатели коаксиальных и волноводных трактов, аттенюаторы, направленные ответвители, фазовращатели, детекторные преобразователи, ферритовые циркуляторы и вентили, фильтры, нагрузки, короткозамыкатели, соединительные элементы и пр.

Практически все эти элементы применяются в 3 модификациях. Волноводные, коаксиальные и полосковые. В сочетании с различными преобразователями РИП применяют также для определения методами Р. Неэлектрических величин (линейных размеров, температуры, давления и т.д.). См. Также Электрические измерения и Магнитные измерения. Лит. Момот Е. Г., Радиотехнические измерения, М. — Л., 1957. Измерения в электронике. Справочник, ред.-сост. Б. А. Доброхотов, т. 1—2, М. — Л., 1965. Мирекни Г. Я., Радиоэлектронные измерения, М., 1969. Кушнир Ф. В., Савенко В. Г., Верник С. М., Измерения в технике связи, М., 1970. Валитов Р. А., Сретенский В, Н., Радиотехнические измерения, М., 1970. Шкурин Г. П., Справочник по электро- и электронно-измерительным приборам, М., 1972.

Е. Г. Билык..