IV. Метод дискретного счёта

Основан на измерении времени переходного процесса. Рассмотрим на примере измерения добротности

Нас интересует наблюдение NT, где N – число заполняющих импульсов.

Параметры определяем по

Измерение АЧХ 4-х полюсников

В радиоизмерениях интересуются Н₂₁ и Н₁₂

D – детектор;

УГО – усилитель угловой частоты;

ГКЧ – генератор качающейся частоты;

ГЛИН – генератор линейных напряжений.

Блок частотных меток – в его основе кварцевый генератор.

Усиливает нулевые биения. Может быть добавлен делитель для измерения масштаба.

Измерение параметров цепей с распределёнными параметрами

1. Измерение параметров линий передач.

2. Измерение мощности на СВЧ.

1. Измерение параметров линии передач

1. Двухпроводные (километр диапазон)

1. Коаксиальные (для метрового и дециметрового).

2. Волноводные (СВЧ диапазон).

3. Полосковые (сантиметр и дециметр).

Характеризуется погонными параметрами R, C₁, L₁, Q₁.

Волновое сопротивление

Схема замещения:

Линия без потерь: Р =

Коэффициент распространения

Без потерь

Значения L₁ и C₁ определяются конструкцией линии передачи.

Для 2-х проводной линии

Для коаксиальной

D – внешний диаметр проводника;

Я – внутренний.

Для волновода – для волны Н-типа

– для волны Е-типа

– в свободном пространстве

• волновое сопротивление воздушной линии от 200600 Ом;

• коаксиального кабеля 50, 75, 100;

• волновод 500600 Ом;

• полосовые линии 20100 Ом.

ЛЕКЦИЯ № 11

Измерительная линия

 1 с погрешностью 5 % в этом случае можно считать линию без потерь.

ИЛ – устройство, предназначенное для определения распределения электрического поля вдоль линии передачи.

ИЛ: 1) волноводные; 2) коаксиальные

Состоит из 2-х частей: основной линии и объёмного резонатора с индикаторной головкой. Как правило, длина основной линии = 3. Этот отрезок линии имеет узкую цель для перемещения зонда: сам зонд находится в объёмном резонаторе, глубина погружения зонда регулируется. Из объёмного резонатора выводится крит. директора, либо включается между СВЧ генератором и нагрузкой, либо между СВЧ генератором и линией передачи.

Эл. Магнитные поля в отрезке линии наводят ЭДС в резонаторе, а она индуцирует ток в цепи детектора.

Линия спроектирована так, чтобы ток mA был пропорционален напряжению эл. Поля в точке погружения зонда I  E. Координата точки погружения зонда определяется с помощью измерительной линейки.

Получаем распр. напр. вдоль линии (глубину зонда изменять нельзя), с помощью ИЛ измеряют: КСВ, КБВ коэффициент отражения (фаз, лит) полное сопротивление (через  и Р), потери в линии передачи, добротность колебательной системы.

Основные характеристики ИЛ

1. Диапазон частот.

2. Собственный КСВ.

3. Волновое сопротивление отрезка.

4. Погрешность.

5. Размер сечения (если линия волноводная) или диаметр, (если коаксиальная).

6. Масса и габариты

погрешность ИЛ от 37 %

погрешность установки зонда, отсчёта по мА и по линейке частотного диапазона, у коаксиальной ИЛ 0,1510 ГГц волновое сопротивление 50, 75 Ом; у волновой ИЛ 380 ГГц, сечения 30х45 мм, либо 3,6х1,8 мм.

Порядок действий при определении КСВ, КБВ,

модуля коэффициента отражения и фазы

1) замыкание измерительной линии накоротко;

2) установка зонда, соответствующего первому узлу;

3. запись положения зонда (координаты) с использованием измерительной линейки;

4. включение исследуемой нагрузки смешанного типа;

5. запись положения ближайшего min;

6. вычисление разности ;

7. для точки min записать показания мА, _min;

8. переместить зонд на max, _max.

КСВ , если градуировка линейная;

– квадратичная.

Измерение добротности колебательной системы с помощью изм. шкалы

В случае измерения Q исследуемой резонатор включается в качестве нагрузки, измерительный тракт состоит из СВЧ генератора, аттенюатора, измерительной линейки и частотомера.

Порядок действий при измерении Q

1. Измерение частоты генератора с равномерным шагом вблизи резонансной частоты f₀ и определении в каждой точке КСВ, K_C(f).

2. Построение графика

3. Записывают К_СО

4. Определяют частоты, для которых КСВ изменяется в 2 раза

Измерение мощности

Измерение импульсной мощности

В СВЧ измерение мощности основано на преобразовании в другие виды энергии.

ЛЕКЦИЯ № 12

Метод измерения мощности основанный на эффекте Холла

Основой эффекта Холла является тонкая прямоугольная пластина из полупроводникового материала

Колориметрический:

Преобразование энергии СВЧ в тепловую, испаряется дистиллированная вода, у которой tg = 0,1.

В замкнутой системе Н2О циркулирует при помощи циркулярного насоса.

Источники погрешности

• утечки мощности;

• неполная теплоизоляция;

• погрешность измерения температуры и расхода жидкости;

• неоптимальный выбор расхода жидкости при малых потоках возможно появление пузырьков воздуха;

при больших расходах малая разность температур.

Метод терморезистора

Мост уравновешивается

P₁ = R

P₂ = R

P₃ = P₂ – P₁

Источники погрешности

• ошибки индикатора, т. е. мА;

• ошибки при замещении источника мощности;

• ошибки, вызванные потерями в контактах

Р = Р_??? – Р_отр

Государственная система стандартизации ГСС

• закон об обеспечении единства измерения;

• о защите прав потребителей;

• о сертификации продукции и услуг.

Стандартизация норм в условиях обеспечения безопасности

• жизни, здоровья, имущества;

• технической и информационной совместимости, взаимозаменяемости продукции;

• качество продукции;

• экономия всех видов ресурсов;

• безопасность хозяйственных объектов;

• оборонная способность страны.

ЛЕКЦИЯ № 13

Категории стандартов РФ

ГОСТ – государственный стандарт.

ОСТ – отраслевой стандарт.

СТП – стандарт предприятий.

Объекты, на которых действуют ГОСТы

1. Общетехнические и организационно-методические правила и нормы (ряды номинальных частот, напряжение электрического тока; ряды предпочтительных чисел; пределы измерения; требования охраны окружающей среды и т. д.)

2. Межотраслевые требования и нормы техники безопасности.

3. Общие требования к продукции, имеющей межотраслевое применение (устойчивость к воздействию радиации).

4. Основные эксплуатационные свойства и технические продукции.

5. Единицы физических величин и государственные эталоны (правила государственных испытаний средств измерений; методы и средства поверки средств измерения; нормы допустимых погрешностей средств измерения).

6. Научно-технические термины, определения и обозначения.

7. Системы классификации и кодирования научных средств информации.

8. Системы конструкторской, технологической и управленческой документации.

Объекты, на которых действуют ОСТ и СТП

1. Изделия серийного и мелкосерийного производства.

2. Детали и сборочные единицы.

3. Технологическая оснастка предприятия.

4. Инструменты, сырьё, материалы, полуфабрикаты.

5. Методики проведения измерения.

Основные принципы стандартизации

1. Системный подход (рассмотрение объектов стандартизации как системы).

2. Научный подход (использование последних достижений науки и техники).

3. Экономическая целесообразность.

4. Принцип взаимозаменяемости.

5. Принцип предпочтительности, заключённый в использовании рядов предпочтительных чисел.

Основные вопросы стандартизации в современной радиоэлектронике

Разработка и внедрение в области

1. Микроэлектроники и в области электротехники (разработка и введение стандартов, которые регламентируют общетехнические требования, ряды параметров, методы измерения параметров, габаритные размеры).

2. Стандартные требования к материалам для изготовления интегральных микросхем.

3. Стандартизация и унификация электронно-ионной, лазерной, плазменной аппаратуры для производственных процессов.

1. Средств связи

Введение единых стандартов на системы мобильных связей, радио и телевизионного вещания (в том числе спутникового).

2. Введение единых стандартов на аппаратуру сжатых сигналов.

3. Введение единых стандартов на тракты междугородних и международных телефонных связей.

4. Установление общих требований, испытаний, унификации условных деталей радиотелефонного, телефонного и телеграфного оборудования.

5. Внедрение наиболее рациональных марок, рядов, типов для промышленных радиотелефонных сетей.