Как сказал однажды третий президент США Томас Джефферсон, «человек, облеченный доверием общества, должен смотреть на себя как на общественную собственность». Надо сказать, такие люди еще встречаются.
16 мая в рамках XIV Международного форума MetrolExpo’2018, который проходил в Москве на ВДНХ и который мне довелось посетить, компания Keysight Technologies, известный производитель измерительного оборудования, и Рекламно-издательский центр «Техносфера» представили российское издание мирового бестселлера в области метрологии «Настольная книга инженера. Измерения параметров СВЧ-устройств с использованием передовых методик векторного анализа цепей», вышедшее в серии «Мир радиоэлектроники». Ранее книга была издана на английском языке, а недавно увидело свет и китайское издание. Есть серьезное предположение, что книга будет крайне полезна не только инженерам, занимающимся разработкой СВЧ-устройств, но и заказчикам подобного оборудования. Переводом книги занимался Евгений Харитонов из ФГБУ Главного научно-метрологического центра Минобороны России.
Почему я решил написать об этом? Потому что еще в прошлом веке в течение 13 лет сам занимался разработкой малошумящих СВЧ-устройств, и был профессиональный интерес – а что же изменилось за минувшие годы? К тому же Keysight Technologies не нуждается в особой рекламе, и специалисты знают, что когда-то от Hewlett Packard отпочковалась HP, потом Hewlett Packard превратился в Agilent Technologies, а четыре года назад – в Keysight Technologies. Да и за последние 20 лет в радиоэлектронной промышленности произошли воистину революционные изменения во многом благодаря технике СВЧ (взять хотя бы технологии 5G).
Автор книги, специально приехавший на ее презентацию в Москву, Джоэль Дансмор – инженер-разработчик с 30-летним стажем, научный руководитель в компании Keysight Technologies, который занимался широчайшим кругом измерительных задач в СВЧ-диапазоне – от компонентов сотового телефона до спутниковых мультиплексоров. Стоит отметить, что книга отнюдь не о компании Keysight Technologies и не о ее приборах. В ней есть ссылки и на оборудование других производителей, и на методики измерений различных компаний.
«Правда, иногда на оборудовании Keysight измерения получаются лучше, но это лишь потому, что это лучшее оборудование в мире», – пошутил Джоэль.
Впрочем, в каждой шутке, как известно, есть только доля шутки. А почему Джоэль решил написать эту книгу?
«Ну, хотя бы затем, – отвечает он, – что когда на мою электронную почту поступает очередной вопрос о каких-нибудь измерениях (а таких вопросов бывает минимум два в сутки), я могу не тратить много времени на ответ, написав что-нибудь типа – смотрите мою книгу на страницах 100–115 – там все подробно написано. А вообще-то, когда держишь в себе такой большой пласт знаний и можешь популярно изложить его для коллег во всем мире, то почему нет?».
Наверное, это и есть главное, за что сообщество инженеров должно смотреть на Джоэля как на «общественную собственность».
«Я очень надеюсь, – заметил в своем выступлении Джоэль, – что моя книга будет засалена и зачитана теперь уже и российскими инженерами, занимающимися проектированием СВЧ-устройств. Собственно, впервые в мире практически все существующие аспекты измерений в СВЧ-диапазоне собраны теперь в одном месте. Как известно, существует много неточностей и разночтений в английских и русских терминах, причем не только межязыковых, подчас и внутри одного инженерного сообщества. Пришлось много поработать над этим вместе с переводчиком и составить новый глоссарий. И теперь в связи с выходом книги в разных странах новые определения получили международное признание. Разумеется, эта книга – не единственный источник знаний по измерениям на СВЧ, которые проводятся во всем мире не один десяток лет. Но как часто в наше время оказывается, не всегда традиционные подходы – самые лучшие. Да и инженерам порой сложно изменить свои привычные подходы, тогда как оборудование СВЧ за последние годы изменилось радикально, и между устоявшимися методиками измерений и новыми поколениями радиоэлектронной техники увеличивается разрыв. Чем глубже было понимание всего этого, тем больше росло убеждение, что именно я должен написать эту книгу. Ведь в Keisight Technologies я, с одной стороны, разработчик и проектировщик, с другой – измеритель, который должен идти в ногу со временем. Еще у меня всегда есть хороший контакт с разработчиками ПО. Да и практически все мои патенты – о новых методиках измерений, которые описаны в книге. В общем, сложились все предпосылки, и родилась эта книга, в ней я хотел передать читателю знания и опыт, которые позволят повысить качество НИОКР и облегчат работу инженеров-метрологов».
По большей части в книге нет уравнений, а есть большой опыт решения практических задач, поскольку Джоэлю часто приходилось исполнять роль главного архитектора по проектированию различного измерительного оборудования. Разумеется, ему довелось приложить руку и к созданию основного прибора Keysight – векторного анализатора спектра PNA. С помощью данного прибора можно проводить любые измерения. Кстати, это был первый в мире подобный прибор (к примеру, прибор N5290A PNA работает в диапазоне частот 900 Гц – 110 ГГц). Справедливости ради следует сказать, что сегодня это уже не единственный прибор с подобным функционалом. Как отметил Джоэль, российская компания «Микран» ведет работу в том же направлении (на MetrolExpo’2018 она представила векторный анализатор спектра, работающий до 50 ГГц).
Сегодня в центре внимания – измерения активных и пассивных устройств с использованием новейших методик векторного анализа цепей (ВАЦ), в том числе конфигурации современных векторных анализаторов цепей, методики их калибровки, подходы к анализу полученных результатов измерений, неопределенностей и составляющих систематической погрешности. К примеру, мощность, поступающая в систему, и мощность, получаемая на выходе системы, относятся к важнейшим параметрам для СВЧ-измерений. В книге впервые опубликованы основы коррекции подобных измерений, что ранее попросту отсутствовало в арсенале инженеров. Значительная часть книги посвящена описанию наглядных практических примеров измерений параметров таких устройств, как кабели и соединители, линии передачи, фильтры, направленные ответвители, усилители и смесители, балансные устройства и пр. В частности, методики измерений параметров смесителей могут быть довольно сложными, особенно это касается фазочастотной характеристики и задержки сигнала. Приведен новый метод калибровки по фазовой опоре, впервые описанный подробно. Рассмотрены методики измерений зависимостей характеристик смесителей от уровней мощности сигнала ВЧ и гетеродина, а также нелинейных характеристик и шумовых параметров. И пр. и пр.
Кстати, Джоэль живет он в 80 км севернее Сан-Франциско в Севастополе (английское название Sebastopol, кстати, в США находится целых шесть Севастополей) – небольшом городке рядом с Санта-Розой на берегу Русской реки (статус города получен в 1902 г.). Сама история наименования города, как поведал Джоэль, весьма примечательна. «Изначально место называлось Сосновый бор, и в конце 1850-х там, на все еще Диком Западе, шла непримиримая борьба двух бандформирований. Однажды в одном местном баре произошла затяжная коллективная драка (по сути, массовое побоище в лучших традициях вестернов). Накал борьбы был таков, что его сравнили с Крымской войной, которая проходила как раз в то время, и ее отголоски доходили даже до западных американских окраин. Так вот, на фоне Крымской войны местные острословы из исполнительных органов власти и переименовали свой город».
В конце встречи автору удалось побеседовать с Джоэлем. В ходе беседы выяснилось, что нам обоим в 80-е гг. довелось поработать с одним и тем же измерителем АЧХ и Тш Hewlett Packard 8970, о котором мы сохранили самые лучшие воспоминания. Кто знает, как раньше проводились измерения коэффициента шума, сразу оценит удобство получения на одном экране частотных зависимостей амплитуды и шумовой температуры, серьезно ускоряющее разработку СВЧ-устройств.
Ну а дальше был самый главный вопрос – если сегодня Джоэль Дансмор является держателем множества отраженных в книге компетенций, то готовит ли он себе смену?
«О да, – ответил Джоэль. – У нас в компании есть один молодой парень, которого я постарался научить всему, о чем я здесь рассказывал. Думаю, он справится.
– Ну, хорошо, а если он уйдет из компании? Если его, в конце концов, сманят конкуренты?
– Это вряд ли, – хитро улыбнулся Джоэль.
— ???
— Я выдал за него свою дочь!».
Вот что значит настоящий инженер!
