Классификация радиоизмерительных приборов

Классификация радиоизмерительных устройств необходима для приведения в общую систему представления об изучаемом предмете. Систематизация обозначает разделение изучаемой области знаний на составные элементы с установкой взаимосвязей между ними.

По каким параметрам классифицируют радиоизмерительные приборы

Потребителей, которые используют те или иные приборы, интересуют следующие параметры:

• частота радиосигнала, спектральный состав;
• вид, характеристики несущей модуляции;
• интенсивности сигнала, который формирует генератор;
• мощность сигнала, излучаемого антенной;
• тип передачи электроэнергии между генератором и антенной;
• режим отправки сигнала в эфире или параметры направленного действия, как приемной, так и передающей антенны;
• затухание сигнала в линии системы, в которой между передатчиком и приемником задействуется кабельная связь;
• чувствительность приемника и производительность принимаемого сигнала.

В итоге интересующие измерения можно разделить на группы, которые объединяют:

• замеры интенсивности сигналов;
• замеры информационных параметров сигналов;
• измерения характеристик трактов, линий связи и их составляющих;
• измерения параметров антенн.

При изготовлении электронных устройств и компонентов радиосистем также широкое распространение получили замеры параметров материалов.

К параметрам интенсивности относятся такие величины:

• напряжение;
• мощность;
• сила тока;
• спектральная плотность производительности шумов (СПМШ);
• сила шумов;
• напряженность электрических и магнитных полей переменного типа;
• плотность потока энергии;
• сила и напряжение радиопомех.

Информационные параметры сигналов включают частоту, коэффициенты амплитудной, фазовой и частотной модуляции, разность фаз, период временного интервала, характеристики кодовых последовательностей и логические состояния схем.

К параметрам трактов с распределительными и сосредоточенными постоянными относят:

• сопротивление;
• индуктивность;
• емкость;
• волновое сопротивление полосковых и коаксиальных линий;
• параметры волнового тракта;
• модуль коэффициента отражения — показатель стоячих волн;
• фазу коэффициента отражения.

Параметры антенн включают:

• коэффициент усиления;
• эффективную площадь или рабочую пустоту;
• характеристики диаграммы направленности.

К радиоизмерениям также относят замеры комплексной диэлектрической и магнитной проницаемости материалов (ферритов) на высоких и сверхвысоких частотах.

Также необходимо измерять характеристики отдельных явлений, которые мешают правильной работе радиосистем. К ним относятся искажения и помехи форм синусоидальных напряжений.

По условиям все радиоизмерения можно разделить:

• на измерения в открытом пространстве — по существу в плоскости между антеннами;
• замеры в закрытых трактах.

По параметрам частот радиосигналов выделяют измерения на низких, высоких и сверхвысоких частотах. В некоторых случаях радиоизмерения отдельно разделяют по длинам волн: метровых, сантиметровых и миллиметровых.

Физическая величина (ФВ). Единицы ФВ. Условия проведения измерений

Основное понятие в метрологии и измерительной технике — определение физической величины. Это параметр одного из свойств физического объекта (процесса или явления), общий в качественном отношении и индивидуальный для каждого элемента.

Основные смыслы этого определения:

1. ФВ отличает некоторое качество объекта, которым обладают многие другие. Например, температура, длина, напряженность электрического поля.
2. Не каждое свойство объекта относится к ФВ — только те, о которых можно сказать, что этого качества может быть больше или меньше.
3. Для определения свойства объекта физической величиной нужно, чтобы можно было сказать, что параметр для одного элемента в заданное число раз больше или меньше, чем у другого. В таких случаях говорят, что количественная определенность ФВ, присущая конкретному объекту, процессу или явлению, имеет размер. Это определяет, что количество этого свойства может быть выражено в числовом формате. Если оно существует, возможна оценка размера ФВ в виде определенного числа.

Далее мы приходим к определению понятия измерения как опыта, в ходе которого с помощью технических устройств устанавливают числом, какой объем этого свойства содержится в исследуемом объекте или явлении. Для выражения числом качественной стороны свойства потребуется единица физической величины. Другими словами, ФВ фиксированного размера, которой должны присвоить числовое значение, равное единице.

Для проведения измерений нужно выполнить ряд условий. К ним относятся:

• возможность выделения измеряемой ФВ из других;
• возможность определения единицы, требуемой для измерения ФВ;
• возможность материализации задействованной единицы ФВ техсредством;
• возможность сохранения без изменения размера единицы в течение периода времени, требуемого для проведения замеров.

При соблюдении всех условий выполняются намеченные действия по сравнению измеряемой ФВ с одноименной ФВ, которая принята за единицу. Поэтому измерение всегда заключается в сравнении исследуемой ФВ с единицей ФВ, т. е. с другим числом аналогичной ФВ, принятым за единицу данной ФВ.