Эталоны в области измерения параметров интенсивности электромагнитных колебаний, страница 32

На практике при < 30 МГц (10 м) условия существования плоской волны и соотношение (4.12) не выполняются. Поэтому в этом диапазоне создают отдельные эталоны напряженности электрического  и напряженности магнитного поля.

Для частот свыше 30 МГц условия “свободного пространства”,  в котором существует плоская волна, в основном соблюдаются, соотношение (4.12) справедливо, поэтому в этом диапазоне создают только один эталон, обычно напряженности электрического поля.

Первые эталоны электромагнитного поля (ЭМП) создавались в США. Целью их создания являлось обеспечение калибровочной службы для коммерческих измерителей напряженности поля, применяемых при испытании эффективности антенн радиостанций и определении зон покрытия устойчивой связью в диапазоне частот 30-300 МГц, выделенной Федеральной комиссией связи США для частотно-модулированного и телевизионного вещания. Работа выполнялась более 50 лет тому назад Центральной лабораторией распространения радиоволн Национального бюро стандартов США (ныне NIST) в рамках программы по разработке высокоточных средств калибровки и измерения параметров ЭМП. Первая развернутая публикация по этой работе вышла в 1950 г [4.23]. Свой подход к созданию эталонов авторы сформулировали в ней следующим образом “Мы не претендуем на оригинальность используемых методов и техники… Однако новизна представляемых эталонов состоит в их простоте и полученной точности”. Действительно, в это время уже сформировались многие направления в радиосвязи, методы и средства радиоизмерений, – и метрологам было трудно претендовать на существующую новизну в этой области. Однако, как справедливо отмечено в [4.24], “простота и точность тоже немало, учитывая сложность объекта измерения – электромагнитного поля”.

Задачи, которые пришлось решать создателям первых эталонов ЭМП, не потеряли актуальности и до настоящего времени. Одним из таких вопросов является вопрос о том, какой метод является оптимальным при создании эталонов ЭМП: “эталонной антенны” (эталон – измеритель) или “эталонного поля” (эталон – генератор).

Другим важным вопросом является выбор параметра, характеризующего эталонируемую напряженность поля, ибо последняя является сложной физической величиной, характеризуемой несколькими параметрами. Даже при гармонической зависимости от времени в точке пространства она описывается вектором, который может изменять свою длину и направление в течение периода и обладает свойством поляризации. Проверка временем показала, что выбор авторами [4.23] среднеквадратического значения проекции вектора напряженности линейного поляризованного гармонического электрического поля в качестве параметра эталонируемой величины был удачным [4.24].