Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Пособие Чуйко / Введение

.doc
Скачиваний:
67
Добавлен:
17.04.2013
Размер:
62.46 Кб
Скачать

ВВЕДЕНИЕ

Предмет радиоизмерений

Понятие "радиоизмерения" относят к измерениям в радиотехнике и электронике физических величин, специфических для данных областей техники и науки. Термины "радиоизмерения", "радиотехнические измерения", "радиоэлектронные измерения", "измерения в электронике" можно считать тождественными.

Радиотехникой называют область техники - системы, объекты, устройства, узлы, компоненты, предназначенные для генерирования, преобразования, передачи сигналов (информации) или энергии при помощи электромагнитного излучения. Поскольку объективно процесс передачи происходит при синусоидальном изменении во времени амплитуд электрического и магнитного полей, то в подавляющем большинстве радиотехнических устройств речь идет о генерировании и преобразовании электромагнитных синусоидальных колебаний (ГПСК). Когда мы говорим о "специфических" физических величинах, то подразумеваем те физические величины, которые характеризуют именно ГСПК. Понятно, что такие параметры как вес и габариты радиолокатора или скорость перемещения подвижной радиостанции не относятся к этим специфическим величинам, хотя и характеризуют объекты радиотехники.

Поскольку ГСПК осуществляется только с помощью электронных устройств и компонентов, то измерения величин, характеризующих электромагнитные синусоидальные колебания в объектах радиотехники, и процессы, происходящие при этом в электронных устройствах, тесно связаны. Отсюда тесная связь измерений в радиотехнике и электронике и их близость в практической деятельности инженеров.

С помощью радиоизмерений решают обширный круг технических задач, начиная от наиболее простых, например, регулировка бытового вещательного радиоприемника, и до таких сложных, как измерения интенсивности реликтового радиоизлучения Вселенной или радиоизлучения космических тел (квазаров, пульсаров). Главные потребители радиоизмерений - это радиовещание и телевидение, радиолокация, радионавигация и радиосвязь, контроль качества изделий электронной техники, изучение природы космических объектов, Солнца, атмосферы, поверхности Земли.

Устройства радиотехники и электроники как объекты измерений

Все радиотехнические устройства предназначены либо для приема и передачи информации - это радиосвязь, радиолокация и радионавигация, радиотелеметрия, радиовещание и телевидение, либо для передачи энергии электромагнитного излучения в технологических процессах - это СВЧ бытовые печи, УВЧ терапевтические аппараты, СВЧ сушка материалов, пищевых продуктов, УВЧ закалка металлов и т.п. Обобщенная структура радиотехнического объекта приведена на рис.В.1. Типовыми составными частями являются генератор (Г) и приемник (Пр), передающая (ПА) и приемная (ПрА) антенны, фидерные тракты (Ф). Объектами измерений в радиотехнике являются как радиотехнические устройства в целом, так и их отдельные составные части - устройства, узлы, компоненты, передатчики, приемники, генераторы, усилители, антенны, фидерные тракты и их составные части.

В

области электроники наиболее распространенными объектами радиоизмерений являются компоненты радиоустройств: электровакуумные приборы сверхвысоких частот (клистроны, магнетроны, лампы бегущей волны, лампы обратной волны); полупроводниковые приборы (генераторные диоды Ганна, лавинно-пролетные диоды, транзисторы, детекторы, смесительные диоды); ферритовые устройства (вентили, циркуляторы, фазовращатели); логические и линейные интегральные схемы; компоненты цепей с сосредоточенными постоянными (резисторы, конденсаторы, ферритовые сердечники); компоненты цепей с распределенными постоянными (фазовращатели, аттенюаторы).

Объектами радиоизмерений являются также природные объекты и явления: космические радиоизлучения, радиоизлучение Солнца и планет, включая Землю и ее поверхность, прохождение и поглощение радиоволн в атмосфере Земли и в космическом пространстве и т.п.

Цели радиоизмерений

Измерением называют нахождение значения некоторой физической величины опытным путем с помощью специальных технических средств - средств измерений. В этом определении имеются три фундаментальных свойства измерений.

1. Измеряют только физические величины.

2. Измерения можно выполнить только с помощью материальных объектов (средств измерений).

3. Измерения выполняют только опытным (экспериментальным) спо­собом, то есть определенными действиями при помощи материальных тех­нических средств. Суть в том, что при помощи только и исключительно органов чувств человека измерения выполнить невозможно.

Измерения специфических для объектов радиотехники и электроники физических величин, связанных с ГПСК, выполняют со следующими целями:

1) обеспечить в эксплуатации контроль работоспособности действующих объектов и систем. Пользователь системы нуждается в информации о том, в каких режимах она работает, выполняет или нет система свою задачу, нет ли угрозы выхода ее из строя, не наносит ли действие системы вреда и т.п.;

2) обеспечить баланс интересов производителя (сдатчика) и потребителя (приемщика) продукции, покупателя и продавца в операциях торговли и обмена путем контроля качества готовых изделий радиотехники и электроники;

3) обеспечить взаимозаменяемость компонентов, узлов, составных частей систем. Для этого необходимо унифицировать и стандартизовать изделия. Однако без измерений невозможно убедиться в том, что готовые изделия действительно "похожи как близнецы";

4) контроль внешних условий, состояния эфира и окружающей среды для обеспечения:

- техники безопасности личного состава, например, при работе войсковых и гражданских РЛС;

- электромагнитной совместимости различных радиосредств, то есть, чтобы многочисленные передающие устройства не мешали друг другу;

- уменьшения радиопомех вырабатываемых различными техническими средствами.

Измерительные задачи на различных стадиях научно- производственного процесса

Радиоизмерения широко представлены как обязательная технологическая операция на всех стадиях разработки, производства и эксплуатации изделий радиотехники и электроники. Рассмотрим жизнь изделия от его "рождения".

1. Всякое новое изделие рождается в научной лаборатории, где выполняют исследования как теоретическими, так и экспериментальными методами. Всякий эксперимент включает измерительные операции и всегда является измерительным экспериментом.

2. Результаты измерений в эксперименте являются той основой, на которой принимается решение о разработке, то есть о выполнении опытно-конструкторской работы, включающей конструирование образца новой техники, изготовление образца и его испытания. Измерения являются важнейшим элементом испытаний. Они дают объективные и достоверные данные о свойствах образца техники.

3. В условиях производства можно выделить следующие стадии, на которых широко представлены радиоизмерения.

3.1. Входной контроль комплектующих изделий - электронных компонентов, узлов и составных частей, получаемых по кооперации.

3.2. Настройка, регулировка изделий. При производстве радиоаппаратуры операции настройки и регулировки составляют до 40% общей трудоемкости при изготовлении. Операции настройки выполняются при помощи радиоизмерительных приборов.

3.3. Испытания готовых изделий. Испытания и сдача-приемка готовой продукции требуют достоверных знаний об их качестве и, следовательно, требуют применения измерений.

После поставки испытанных изделий потребителю они либо поступают в производство в качестве составных частей более сложной системы, и цикл работ по п. п. 3.1, 3.2, 3.3 повторяется на другом заводе, либо они поступают потребителю в эксплуатацию.

4. Контроль работоспособности в эксплуатации - это чаще всего измерения режимов работы изделия, например, мощность и частота сигнала излучаемого РЛС. Кроме режимов важное значение для ряда объектов радиотехники имеют измерения помех и паразитных излучений.

7

Соседние файлы в папке Пособие Чуйко