Радіовиміри
 
а б в г д е ж з и й к л м н о п р с т у ф х ц ч ш щ ъ ы ь э ю я
 

Радіовиміри

Радіовиміри, виміри електричних, магнітних і електромагнітних величин і їх стосунків, що характеризують роботу радіотехнічних пристроїв в діапазоні частот від інфразвукових до надвисоких. Методи Р. виникли і розвивалися одночасно із зародженням і вдосконаленням радіотехніки і електроніки і грунтуються на методах вимірів електричних величин. Р. необхідні при розробці, виробництві і експлуатації апаратури радіозв'язки, телебачення, радіолокації, засобів автоматики, технічної діагностики і обчислювальної техніки, при виготовленні електронних приладів і елементів; методи Р. використовуються при дослідженнях у фізиці, хімії, біології, медицині, геології і ін. галузях науки.

  Особливість Р. — в численності і широких межах значень вимірюваних величин (наприклад, від 10 —8 до 10 3 в по напрузі, від 10 —16 до 10 8 Вт по потужності, від 10 —4 до 10 12 гц по частоті). У багатьох випадках для виміру параметрів радіотехнічних пристроїв використовують непрямі методи Р., що викликає необхідність вживання не лише вимірювальних, але і допоміжних приладів — джерел напруги і струму різної частоти, що працюють в режимах безперервної генерації або з різними видами модуляції коливань (ці прилади зазвичай також відносять до радіовимірювальних приладів — РІП).

  Виділяють наступні найважливіші сфери вживання методів Р.: вимір параметрів електро- і радіоелементів ( резисторів, конденсаторів електричних, індуктивності котушок, напівпровідникових приладів, інтегральних схем ); визначення режимів роботи напівпровідникових і електровакуумних елементів, приладів і пристроїв (по струму, напрузі, потужності); визначення вигляду і характеру зміни радіосигналів (форми і спектру імпульсних сигналів, глибини модуляції маніпуляції, девіації безперервних сигналів); вивчення характеристик електронних і радіотехнічних пристроїв (в т.ч. залежностей амплітуди вихідних сигналів від частоти і часу, вихідної потужності від навантаження, величини коефіцієнта стоячої хвилі, форми діаграми спрямованості випромінювання антен); градуювання і калібрування РІП, радіотехнічних блоків, пристроїв і систем (вимірювальних генераторів, лампових вольтметрів, ватметрів, радіоприймачів і передавачів станцій радіолокацій і т.д.); вимір ряду еоектрофізичних параметрів матеріалів і речовин.

  Р. виробляються в лабораторних, виробничих і польових умовах. РІП, використовувані при лабораторних Р., відрізняються високою точністю і стабільністю параметрів; поряд із стрілочним відліком і ручним регулюванням в лабораторних РІП застосовують цифровий відлік вимірюваних величин.

  У виробничих умовах Р. служать головним чином для контролю параметрів і характеристик виробів, що випускаються. Отримали вживання технологічні радіовимірювальні установки з автоматичною реєстрацією результатів вимірів, а у ряді випадків і з передачею їх для подальшої обробки на ЕОМ(електронна обчислювальна машина). Розробляються комплексні методи Р., що втілюються В т. н. інформаційних для вимірника системах (ІЇС), що значно (у сотні разів) збільшують продуктивність праці при вимірах, в службах управління і т.д. Радіовимірювальні інформаційні системи відрізняються від ін. ІЇС тим, що, окрім комутуючих, реєструючих і обчислювальних пристроїв, в їх склад входять пристрої, забезпечуюче генерування і передачу сигналів (що імітують реальні) на досліджуваний об'єкт.

  В польових умовах Р. використовуються для оперативного контролю і виміру (з обмеженою точністю) параметрів різних радіотехнічних пристроїв або довкілля, зокрема рівня шумів, інтенсивності випромінювання і т.д. З цією метою застосовують головним чином переносні РІП.

  Основні вимоги, що пред'являються до РІП: мала погрішність, незначний вплив на об'єкт вимірів, висока надійність і міра готовності до роботи, зручність експлуатації і ремонту і т.п. У 60-х рр. в зв'язку з бурхливим розвитком радіоелектроніки потрібно було різко збільшити швидкодію і частотні межі вимірів, ввести цифровий відлік, понизити до мінімуму число ручних регулювань, максимально автоматизувати процес вимірів з представленням результатів в цифровому коді на ЕОМ(електронна обчислювальна машина). На початку 70-х рр. парк радіовимірювальної апаратури загального призначення в СРСР і за кордоном налічував понад 1000 типів різних приладів, які можна класифікувати відповідно до їх призначення.

  До групи вимірників напруги входять електронні вольтметри постійного і змінного струму, селективні, фазочутливі і імпульсні вольтметри, а також універсальні вольтметри і вимірники відношення електричної напруги. У групу приладів для виміру потужності входять власне потужності вимірники, мости вимірники для виміру потужності, вимірювальні термісторниє, термоелектричні і болометричні перетворювачі, піроелектричні приймачі .

  Виміри параметрів елементів і ланцюгів із зосередженими постійними виробляють індуктивності вимірниками, ємкості вимірниками, добротності вимірниками, омметрами, мегомметрамі, заземлення вимірниками і ін. приладами. При вимірі параметрів елементів і трактів з розподіленими постійними користуються вимірювальними лініями, приладами для виміру коефіцієнта стоячої хвилі і коефіцієнта віддзеркалення, комплексного коефіцієнта передачі, повного опору і провідності і т.п.

  Виміри частоти виробляють за допомогою хвилемірів, гетеродинних індикаторів резонансу, частотомірів, а також частоти стандартів і еталонів, для яких отримана найвища відтворюваність фізичної величини, складова, наприклад, для водневих генераторів (1—5)×10 -14 . У цю групу приладів входять також синтезатори частот, калібратори, перетворювачі частоти і синхронізатори частот радіосигналів.

  Виміри зрушення фаз і групового часу затримки виробляють за допомогою фазометрів і вимірників часу проходження сигналів на різних частотах. Отримали вживання прилади для спостереження і дослідження форми і спектру сигналів. До цієї групи приладів входять осцилографи, модулометри, девіометри, аналізатори спектру і гармонік, нелінійних спотворень вимірники . До цієї ж групи відносяться прилади для виміру амплітудно-частотних, фазочастотних і кореляційних характеристик, а також вимірники коефіцієнта шуму радіопристроїв.

  Особливу групу РІП, розвитку яких в сучасній вимірником техніці приділяється вся більша увага, складають прилади для імпульсних вимірів (вимірники тимчасових інтервалів, тривалості імпульсів, їх фронту і спаду, лічильники імпульсів, амплітудні аналізатори імпульсів і т.п.). У 70-х рр. з'явилися також прилади для голографічних вимірів і вимірів параметрів пристроїв, що працюють при низьких температурах.

  Важливе значення для Р. мають РІП, що здійснюють прийом, посилення і генерування радіосигналів: вимірювальні приймачі, підсилювачі змінного і постійного струму, широкосмугові, селективні і універсальні підсилювачі, прилади і установки для антенних вимірів, вимірювальні генератори, генератори шумів, генератори сигналів спеціальної форми (прямокутною, пилкоподібною і т.п., із заповненням коливаннями частоти, що несе, і без заповнення), генератори частоти (свіп-генераторі), що коливається, і багато ін.

  Для потреб виробництва і служб експлуатації випускають прилади для виміру параметрів напівпровідникових діодів, транзисторів і інтегральних мікросхем, а також розраховані на масові виміри ІЇС, для яких важливі не лише точність виміру, але і висока продуктивність. Для швидкого виміру параметрів і характеристик електронних приладів застосовують характеріографи.

  Для підключення РІП до вимірюваних об'єктів використовується допоміжна апаратура (у вигляді функціональних вузлів): модулі коаксіальних, полоськових і хвилеводних трактів, трансформатори, що погоджують, перехідні і симметрірующие, коаксіально-хвилеводні і полоськовиє переходи, механічні і електричні перемикачі коаксіальних і хвилеводних трактів, аттенюатори, направлені відгалужувачі, фазовращателі, детекторні перетворювачі, феритові циркулятори і вентилі, фільтри, навантаження, короткозамикателі, сполучні елементи і пр. Практично всі ці елементи застосовуються в 3 модифікаціях: хвилеводні, коаксіальні і полоськовиє.

  У поєднанні з різними перетворювачами РІП застосовують також для визначення методами Р. неелектричних величин (лінійних розмірів, температури, тиску і т.д.). Див. також Електричні виміри і Магнітні виміри .

 

  Літ.: Момот Е. Р., Радіотехнічні виміри, М. — Л., 1957; Виміри в електроніці. Довідник, ред.-сост. Би. А. Доброзичливців, т. 1—2, М. — Л., 1965; Мірекні Р. Я., Радіоелектронні виміри, М., 1969; Кушнір Ф. Ст, Савенко Ст Р., Верник С. М., Виміру в техніці зв'язку, М., 1970; Валітов Р. А., Сретенський В, Н., Радіотехнічні виміри, М., 1970; Шкурін Р. П., Довідник по електро- і електронно-вимірювальним приладам, М., 1972.

  Е. Р. Білик.