一、無線電計量的基本概念
無線電計量又稱為電子計量(國外稱為“射頻和微波計量”)，是在電磁計量的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。通常電磁計量涉及的是直流和低頻的電磁參量計量，其頻率上限一般不超過幾十千赫茲，而無線電計量具有寬廣的頻率覆蓋，其低端與直流和交流電磁計量交叉，高端則可與光學計量交叉。無線電計量現(xiàn)今國際通行的頻率覆蓋范圍為3kHz～3000GHz。
無線電計量是隨著電磁波的發(fā)現(xiàn)及應(yīng)用而發(fā)展起來的。無線電的應(yīng)用包括從早期的無線電報、無線電廣播到現(xiàn)在的移動通信、衛(wèi)星通信等，隨著電子技術(shù)的迅速發(fā)展，其應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴展。無線電計量則是研究無線電應(yīng)用領(lǐng)域中各個參數(shù)的計量與測試問題，屬于參數(shù)(參量)最多的計量專業(yè)之一，其基本的和比較重要的參數(shù)就有近20個，還有一些與無線電測量設(shè)備相應(yīng)的參量或綜合參數(shù)。無線電計量參數(shù)可以分為基本參量和導出參量。電磁咨詢委員會(CCEM)規(guī)定射頻電壓、功率、衰減、阻抗、噪聲、場強和天線參數(shù)為無線電計量關(guān)鍵量，并組織關(guān)鍵量的國際比對。
目前無線電計量測試的參數(shù)大致可分為如下幾大類:
1.表征信號特征的參數(shù):頻率、射頻電壓、微波功率、脈沖參數(shù)、調(diào)制參數(shù)、失真、噪聲溫度、相位等。
2.表征器件的參數(shù):集總參數(shù)、散射參數(shù)、品質(zhì)因數(shù)等。
3.表征空間特征的參數(shù):場強、天線增益參數(shù)等。
4.表征材料特性的參數(shù):介電常數(shù)、磁導率、電導率、損耗角正切等。
二、無線電計量的特點
無線電計量涉及的參量眾多，量程和頻段極為寬廣。例如功率計量，其量程從納瓦到兆瓦，量程覆蓋達1∶1015量級；而實際需要的功率計量量程則更為寬廣，從射電星或宇宙飛船發(fā)回到地面的噪聲及信號功率大多低于10-13W，而遠程雷達向空間發(fā)射的脈沖功率卻高達1010W以上。無線電計量的頻率覆蓋通常達109量級。對于如此寬廣的量程和頻段，顯然很難用一個標準裝置來覆蓋，因此需要采用不同的計量方法和計量設(shè)備來分別建立相應(yīng)的計量標準。
傳輸和聯(lián)接型式復雜。隨著頻率由低到高，無線電系統(tǒng)中的傳輸線有雙線、電纜、同軸線、矩形或圓形金屬波導、帶狀線、微帶線、介質(zhì)波導、光纖等多種形式，無線電傳輸中有不同的接頭型式，如APC-14型、N型、APC-7型、SMA型、APC3.5型、K型、2.4mm、1.85mm和1.0mm等，除了50Ω阻抗系統(tǒng)和接頭，還有75Ω阻抗系統(tǒng)和接頭。針對不同的傳輸線、接頭型式和阻抗，需要建立相應(yīng)的計量標準。
三、無線電計量常用測量技術(shù)
1.參量變換測量技術(shù)
把被測參量變換成與其具有確定關(guān)系的另一參量進行測量的技術(shù)。例如，功率和電壓標準常用的把被測功率和電壓變換為熱電勢進行測量；相移測量中把被測相位差變換為時間間隔進行測量；噪聲標準中把噪聲功率譜密度變換為溫度進行測量等。
2.頻率變換測量技術(shù)
由于標準器和測量器具在較低頻率(尤其是直流)的準確度可以做得很高，因此利用外差變頻把需要測量的較高頻率的參量變換成低頻(或直流)參量進行測量。例如，衰減標準裝置采用的音頻替代法、中頻替代法和調(diào)制副載波法都是建立在頻率變換基礎(chǔ)上的比較測量；微波功率、高頻電壓標準中廣泛采用的直流替代原理也是應(yīng)用了這一變換技術(shù)。
3.量程變換測量技術(shù)
把量程處于難以測量的邊緣狀態(tài)(太大或太小)的被測量，按一已知比值變換為量值適中的同一參量進行測量的技術(shù)。例如使用定向耦合器、功分器、衰減器或測量放大器等把被測功率、電壓等量值降低或升高后進行測量的技術(shù)。
4.雙通道相關(guān)測量技術(shù)
在比較測量中，為了減小電路和環(huán)境條件的變化所引入的誤差，可采用雙通道相關(guān)測量技術(shù)，即把被測量和標準量設(shè)置兩個相關(guān)通道，從而使電路和環(huán)境條件的變化對它們的影響基本相同并相互抵消，這一技術(shù)在衰減、相位、噪聲等的標準測量裝置中都有應(yīng)用。
四、無線電計量的量值溯源
無線電計量基本參量的量值單位可以從SI單位米(m)、秒(s)、千克(kg)、安培(A)、開爾文(K)等基本量導出。例如，射頻電壓和功率的單位由“安培”導出；噪聲量值溯源到溫度“開爾文”；相位的單位可由時間基準“秒”或幾何量基準“米”導出；阻抗量值溯源于基準“米”；場強單位(V∕m)由電壓(V)與長度米(m)導出；衰減是由比值定義而來的。
五、無線電計量的應(yīng)用
無線電計量關(guān)注的是電磁波參量及特性，雖然并不直觀，但是與我們的生活同樣息息相關(guān)。
例如，在移動通信領(lǐng)域，無線電功率計量直接關(guān)系到手機基站發(fā)射功率參數(shù)，進而關(guān)系到基站覆蓋區(qū)域范圍，手機接收靈敏度也與功率計量直接相關(guān)，靈敏度則與通信質(zhì)量密切相關(guān)。我們使用的二代身份證、門禁卡和ETC收費均采用了射頻識別技術(shù)，該技術(shù)涉及場強參數(shù)、波形參數(shù)和調(diào)制參數(shù)等無線電計量參數(shù)。民航中的無線電導航與無線電計量的相位參數(shù)和調(diào)幅深度參數(shù)有直接的關(guān)系，其計量的準確與否直接關(guān)系到飛行導航的準確程度。天線計量涉及的領(lǐng)域更廣泛，包括預(yù)警機、雷達等國防應(yīng)用，5G移動通信、衛(wèi)星通信、衛(wèi)星定位系統(tǒng)等通信應(yīng)用，廣播、電視及多媒體應(yīng)用等；任何發(fā)射與接收均涉及天線計量問題，在數(shù)字電視、多媒體通信領(lǐng)域，涉及無線電計量信號特征參數(shù)，視頻信號包括調(diào)制矢量誤差、非線性失真等；音頻信號包括失真度、數(shù)字音頻失真等，傳輸系統(tǒng)包括誤碼率等。我們使用的各種傳輸線纜，包括USB充電線、數(shù)據(jù)傳輸線、視頻傳輸線、音頻傳輸線等，其質(zhì)量差別主要由線纜的網(wǎng)絡(luò)傳輸特性來決定，與無線電網(wǎng)絡(luò)參數(shù)計量直接相關(guān)。在醫(yī)學領(lǐng)域，我們通過采集人體電信號來診斷病情，包括心電圖機、腦電圖機，肌電圖機等，這些儀器的準確與否直接影響醫(yī)生的診斷結(jié)果，其技術(shù)性能與無線電計量中的波形參數(shù)、幅頻特性、噪聲等也直接相關(guān)。
六、常用無線電計量器具
高頻電壓標準、同軸熱電轉(zhuǎn)換器、微電位計、高頻電壓表、高頻毫伏表、高頻微伏表、低頻電壓標準源、低頻電壓表、高頻電流表、校準接收機、標準信號發(fā)生器、調(diào)幅度儀、頻偏儀、調(diào)制度儀、失真度儀檢定裝置、失真度儀、低失真信號發(fā)生器、音頻分析儀、脈沖發(fā)生器、時標發(fā)生器、標準脈沖幅度發(fā)生器、脈沖電壓表、高頻阻抗分析儀、高頻標準電阻、高頻標準電感、高頻標準電容、Q表、高頻Q值標準線圈、高頻介質(zhì)標準樣片、高頻電容損耗標準、高頻零示電橋、諧振式阻抗儀、失量阻抗表、失量阻抗分析儀、高頻電倍損耗儀、高頻介質(zhì)損耗儀、高頻微波功率座、高頻微波功率計、高頻微波功率指示器、高頻微波功率計校準裝置、衰減器校準裝置、衰減器、相位標準、相位計、移相器、相位發(fā)生器、微波阻抗標準裝置、微波阻抗標準負載、測量線、反射計、阻抗圖示儀、網(wǎng)絡(luò)分析儀、高頻微波噪聲發(fā)生器、高頻微波噪聲測量儀、標準場強發(fā)生器、高頻近區(qū)標準場裝置、微波標準天線、高頻場強計、微波漏能儀、測量接收機、干擾測量儀、脈沖響應(yīng)校準器、晶體管圖示儀、晶體管圖示儀校準裝置、晶體管參數(shù)測試儀、電子管參數(shù)測試儀、頻譜分析儀、波形分析儀、電視綜合測試儀、電視參數(shù)測試儀、示波器、示波器校準儀、抖晃儀、雷達綜合測試儀、心電圖儀檢定裝置、腦電圖儀檢定裝置、心腦電圖儀、半導體材料工藝參數(shù)測量標準、半導體材料工藝參數(shù)測量儀、集成電路參數(shù)測量標準、集成電路參數(shù)測量儀等；
七、常用無線電計量檢定規(guī)程\校準規(guī)范
JJG 508-2004 四探針電阻率測試儀檢定規(guī)程；
JJG 278-2002 示波器校準儀檢定規(guī)程；
JJG 138-1986 CCJ-1C型精密電容測量儀檢定規(guī)程；
JJG 173-2018 信號發(fā)生器檢定規(guī)程；
JJG 250-1990 電子電壓表檢定規(guī)程；
JJG 262-1996 模擬示波器檢定規(guī)程；
JJG 361-2003 脈沖電壓表檢定規(guī)程；
JJG 760-2019 心電監(jiān)護儀檢定規(guī)程；
JJG 1015-2006 通用數(shù)字集成電路測試系統(tǒng)檢定規(guī)程；
JJG1043-2008腦電圖機檢定規(guī)程；
JJG 1024-2007 脈沖功率計檢定規(guī)程；
JJG 1057-2010 電視信號場強儀檢定規(guī)程等；
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