РАДИОИЗМЕРЕНИЯ

РАДИОИЗМЕРЕНИЯ, измерения электрич., магнитных и электромагнитных величин и их отношений, характеризующих работу радиотехнич. 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, технич. диагностики и вычислит. 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 (напр., от 10^-8 до 10³ в по напряжению, от 10^-16 до 10⁸ вт по мощности, от 10^-4 до 10¹²гц по частоте). Во мн. случаях для измерения параметров радиотехнич. устройств используют косвенные методы Р., что вызывает необходимость применения не только измерит., но и вспомогат. 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 радиотехнич. устройств (в т. ч. зависимостей амплитуды выходных сигналов от частоты и времени, выходной мощности от нагрузки, величины коэфф. стоячей волны, формы диаграммы направленности излучения антенн); градуировка и калибровка РИП, радиотехнич. блоков, устройств и систем (измерит. генераторов, ламповых вольтметров, ваттметров, радиоприёмников и передатчиков, радиолокационных станций и т. д.); измерение ряда электрофизич. параметров материалов и веществ.

Р. производятся в лабораторных, производств. 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. слулсат гл. обр. для контроля параметров и характеристик выпускаемых изделий. Получили применение технологические радиоизмерит. установки с автоматич. регистрацией результатов измерений, а в ряде случаев и с передачей их для дальнейшей обработки на ЭВМ. Разрабатываются комплексные методы Р., воплощаемые в т. и. измерительно-информационных системах (ИИС), значительно (в сотни раз) увеличивающих производительность труда при измерениях, в службах управления и т. д. Радиоизмерительные информац. системы отличаются от др. ИИС тем, что, кроме коммутирующих, регистрирующих и вычислит 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 радиотехнич. устройств или окружающей среды, в частности уровня шумов, интенсивности излучения и т. д. С этой целью применяют гл. обр. переносные РИП.

Осн. требования, предъявляемые к РИП: малая погрешность, незначит. 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 отсчет, снизить до минимума число ручных регулировок, максимально автоматизировать процесс измерений с представлением результатов в цифровом коде на ЭВМ. В нач. 70-х гг. парк радиоизмерит. аппаратуры общего назначения в СССР и за рубежом насчитывал св. 1000 типов различных приборов, к-рые 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 электрич. напряжений. В группу приборов для измерения мощности входят собственно мощности измерители, мосты измерительные для измерения мощности, измерит. тсрмисторные, термо-электрич. и болометрич. 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 коэфф. стоячей волны и коэфф. отражения, комплексного коэфф. передачи, полного сопротивления и проводимости и т. п.

Измерения частоты производят с помощью волномеров, гетеродинных индикаторов резонанса, частотомеров, а также частоты, стандартов и эталонов, для к-рых получена наивысшая воспроизводимость физ. величины, составляющая, напр., для водородных генераторов (1-5)^.10^-14. В эту группу приборов входят также синтезаторы частот, 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 коэфф. шума радиоустройств.

Особую группу РИП, развитию к-рых в совр. 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 голографич. измерений и измерений параметров устройств, работающих при низких темп-рах.

Важное значение для Р. имеют РИП, осуществляющие приём, усиление и генерирование радиосигналов: измерит. приёмники, усилители переменного и постоянного тока, широкополосные, селективные и универсальные усилители, приборы и установки для антенных измерений, измерительные генераторы, генераторы шумов, генераторы сигналов спец. формы (прямоугольной, пилообразной и т. п., с заполнением колебаниями несущей частоты и без заполнения), генераторы качающейся частоты (свип-генераторы) и мн. др.

Для нужд произ-ва и служб эксплуатации выпускают приборы для измерения параметров полупроводниковых диодов, транзисторов и интегральных микросхем, а также рассчитанные па массовые измерения ИИС, для к-рых 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 вспомогат. аппаратура (в виде функциональных узлов): модули коаксиальных, полосковых и волноводных трактов, согласующие, переходные и симметрирующие трансформаторы, коаксиально-волноводные и полосковые переходы, механич. и электрич. переключатели коаксиальных и волноводных трактов, аттенюаторы, направленные ответвители, фазовращатели, детекторные преобразователи, ферритовые циркуляторы и вентили, фильтры, нагрузки, короткозамыкатели, соединит. 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. неэлектрич. величин (линейных размеров, темп-ры, 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; Мирский 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.