Большая Советская Энциклопедия (РА) - Большая Советская Энциклопедия "БСЭ". Страница 75

Лит.: Железняков В. В., Радиоизлучение Солнца и планет, М., 1964.

Ю. Н. Парийский.

Радиоизмерения

Радиоизмере'ния,измерения 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 и электроники и основываются на методах измерений электрических величин. Р. необходимы при разработке, производстве и эксплуатации аппаратуры радиосвязи,телевидения,радиолокации, средств автоматики, 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 ³в по напряжению, от 10^—16 до 10⁸вт по мощности, от 10^—4 до 10¹²гц 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 (эти приборы обычно также относят к радиоизмерительным приборам — РИП).

Выделяют следующие важнейшие сферы применения методов Р.: измерение параметров электро- и радиоэлементов (резисторов,конденсаторов электрических,индуктивности катушек,полупроводниковых приборов,интегральных схем); 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 (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,мосты измерительные для измерения мощности, измерительные термисторные, термоэлектрические и болометрические преобразователи, пироэлектрические приёмники.

Измерения параметров элементов и цепей с сосредоточенными постоянными производят индуктивности измерителями,ёмкости измерителями,добротности измерителями,омметрами,мегомметрами,заземления измерителями и др. приборами. При измерении параметров элементов и трактов с распределёнными постоянными пользуются измерительными линиями, 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,частотомеров, а также частоты стандартови эталонов, для которых получена наивысшая воспроизводимость физической величины, составляющая, например, для водородных генераторов (1—5)×10^-14. В эту группу приборов входят также синтезаторычастот, калибраторы,преобразователи 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 и гармоник, нелинейных искажений измерители. 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 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.