Волномер

Волномер, в радиотехнике, прибор для измерения длин электромагнитных волн (смотрите Волны электромагнитные); в последнее время термин волномер часто заменяется словом частотомер. Так как длина волны и частота колебаний являются сопряженными понятиями, то формулой перехода от одного выражения к другому служит равенство: λ=j. При употребительных теперь единицах (для длины волны—м и для частоты—килоциклы в ск.) имеем:

, зоо ООО - ₁

Точное определение частоты колебаний в радиотехнике является вопросом первостепенной важности: достаточно указать, что одновременная работа ряда радиостанций в общем районе (например Зап. Европа) возможна без помех друг другу лишь при условии точного разграничения длин излучаемых ими волн. Такой контроль длин волн радиопередатчиков осуществляется специальными, почти ежегодными, конференциями в Зап. Европе и в Америке. В то же время В. является наиболее употребительным измерительным в радиотехнике прибором, допускающим точное определение не только длины волны, но и почти всех других параметров колебательного контура.

В. в общем можно подразделить на два класса: стандартные, служащие первичными и вторичными эталонами, и технические, градуируемые по первым и обычно употребляемые в радиотехнической практике. (О методах определения длины волны, делящихся также на два класса — абсолютные и косвенные, см. Измерения в радиотехнике.)

Существеннейшими частями всякого В. служат: измерительный контур, индикатор колебаний и возбудитель колебаний. И з-мер и тельный контур состоит из конденсаторов,. катушек самоиндукций и соединительных проводов; основное требование к измерит, контуру—возможно малое его затухание. Параметры измерительного контура связаны между собой ф-лой Томсона:

λ=2я]/С-Ь, где λ, С и L выражены в см. Индикаторами колебаний (показателями наличия и интенсивности колебаний в измерительном контуре) служат: 1)све-тящиеся трубки с разреженным газом (Не, Аг или Ne), включаемые параллельно конденсатору; 2) лампочки накаливания (для напряжений около 2V), приключаемые так же, как и светящиеся трубки; 3) тепловые амперметры (смотрите), включаемые в измерительный контур или непосредственно или при помощи индуктивно связываемой апериодической цепи; 4) барретеры (смотрите); 5) детекторы любого вида в соединении с телефоном или гальванометром. Возбудителями колебаний в В. обычно служат зуммеры или ламповые генераторы.

Главные области применения В.: 1) измерение длины волны (частоты) у передающих радиостанций и в месте приема, 2) измерение затухания, 3) определение самоиндукций, 4) определение емкостей, 5) измерение коэффициентов связи связанных систем; применяются В. также для поверки чистоты тона (при тональной передаче), испыта-ния чувствительности детекторов и т. д.

Основных схем включения В. две: 1) волномер как вибратор—употребляется чаще всего при измерениях в месте приема; 2) В·, как резонатор—используется чаще всего при измерениях вблизи передающих радиостанций. При включении по первой схеме (фигура 1) в измерительном контуре В. I появляются

Фигура 1.

λ цели иммии

rmmm

колебания, вызываемые зуммером с батареей; эти колебания передаются через индукцию L и катушки связи в цепь II, длину волны которой требуется определить. Путем изменения (при схеме по фигура 1—вращением ручки конденсатора С) излучаемой В. длины волны добиваются наибольшего эффекта в той или иной индикаторной цепи, приключенной к исследуемой цепи (при схеме по фигура 1—наибольшей силы звука в телефоне Т). Момент наступления. наибольшего эффекта в индикаторной цепи указывает, в свою очередь, па резонанс, то есть что длина волны, излучаемой волномером, совпадает с длиной волны исследуемой цепи. При включении по второй схеме (фигура 2) к измерительному контуру волномера I приключается его индикатор; из-мерительн. контур связывается тем или иным образом с цепью II, длину волны существующих колебаний в которой надлежит определить. Путем изменения параметров измерительного контура В. I добиваются, как и в первом случае, наступления резонанса, определяемого по максимальному эффекту в индикаторной цепи волномера.

Фигура 2 представляет полную схему современного коротковолнового В. фирмы Мар-кони для волн 10—100 м; фигура 3 дает общий вид такого В. Этот тип В. может служить только как резонатор; отсутствие вибраторной схемы объясняется трудностью получения при помощи зуммера в таком ходовом приборе точно калибрирован, коротких волн. Индикатором в этом типе служит (фигура 2): А—неоновая трубка и детектор I)

Фигура 2.

(кристаллич.) с телефоном Т. Для перекрытия всего заданного диапазона волн измерительный контур В. устраивают теперь б. ч. по следующей схеме: один конденсатор переменной емкости и ряд сменных катушек самоиндукции (на фигура 3 одна из катушек—на самые короткие волны—видна прикрепленной к крышке ящика В., три остальные находятся в правой половине того же ящика). Исходя из основного требования к В.—наименьшего затухания его измерительного контура,— конденсатор в волномере всегда делают с воздушным диэлектриком. Конструкция конденсатора переменной емкости в В. является наиболее ответственной частью, определяющей точность волномера. Наилучшая форма пластин конденсатора пока еще не выбрана; за границей технич. В. имеют часто конденсаторы типа квадратичного. Во избежание пробивания конденсатора в сильном электрическом поле (вблизи передатчика) конденсатор снабжают предохранительным

Фигура з.

искровым промежутком. Для устранения «влияния руки» (добавочной емкости, вносимой телом экспериментатора) конденсаторы в В. делают всегда хорошо экранированными (смотрите Экранирование), в металлических кожухах, причем с корпусом соединяется подвижная система пластин конденсатора. Катушки самоиндукции в волномере на средние и длинные волны конструируют обычно в форме плоских спиралей, заделываемых в эбонит; намотку их производят исключительно литцендратом (смотрите); только для волномеров на короткие волны применяется голый провод. Устройство В. по схеме фиксированного конденсатора и переменной самоиндукции (например вариометра) неудобно уже по одному тому, что при настройке таким В. будет изменяться и коэфф. связи В. с контуром, длину волны которого измеряют.

К В. предъявляются след, основные технические требования: 1) точность и чувствительность, 2) малое затухание, 3) легкость маниций при настройке и 4) жесткость конструкции с наибольшим обеспечением постоянства градуировки. В хороших практических В. точность характеризуется цифрой + 0,5%; затухание на самых длинных волнах выражается цифрой 0,015—0,020. Первичные стандарты обладают значительно большей точностью; так, например, стандарт в германском физико-техническ. гос. институте на волнах λ=1 000—100 000 метров дает точность 0,01—0,02%.

К каждому технич. В. прилагаются графики его градуировки, выполненной на заводе по стандартному В. Для каждой из катушек самоиндукции получаются две слегка разнящиеся кривые: одна для В. как вибратора, другая для В. как резонатора (фигура 4).

Методику прочих измерений с В. см. Измерения в радиотехнике; конструк ции стандартных В. (ныне разрабатываемых в том числе и в СССР) и описание других типов В.—см. Частотомер.

Лит.: Mauborgne Т., Wave meter, Ν. Y. a. L., 1913; Morecroft J. H., Principles of Radioeom-munication, New York, 1921; Hand A. Hochfre-quenzmesstecbnik, B., 1928. В. Баженов.