Способ определения калибровочного коэффициента рамочной антенны

 

Изобретение относится к радиоизмерительной технике и может быть использовано для определения калибровочного коэффициента рамочной антенны. Цель изобретения - упрощение процесса измерений в диапазоне частот и повышение точности. Для достижения указанной цели облучают исследуемую рамочную антенну 1 магнитным полем известной напряженности H<SB POS="POST">0</SB> и измеряют выходное напряжение U<SB POS="POST">0</SB>. При этом облучение осуществляют на нижней частоте ω<SB POS="POST">0</SB> рабочего диапазона. Прекращают облучение антенны 1, подключают в ней генератор 3 тока и устанавливают напряжение на клеммах антенны 1, равное U<SB POS="POST">0</SB> на частоте ω<SB POS="POST">0</SB>. Изменяют частоту сигнала генератора 3 тока в рабочем диапазоне исследуемой антенны 1, измеряют напряжение U(Ω) в зависимости от частоты ω и определяют калибровочный коэффициент рамочной антенны 1 в диапазоне частот. 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

s G 01 R 29/10

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4492006/09 (22) 10.10.89 (46) 15.07.91,Бюл.N 26 (72) С,В.Павлов и А.Ю.Мамышев (53) 621,317.621.796.67(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 1224747, кл. G 01 R 29/10, 1986, Антенны измерительные рамочные. Методы и средства поверки, ГОСТ 8.363-79. M.:

Изд-во стандартов, 1980, с. 4 — 5. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КАЛИБРОВОЧНОГО КОЭФФИЦИЕНТА РАМОЧНОЙ АНТЕННЫ (57) Изобретение относится к радиоизмерительной технике и может быть использовано для определения калибровочного коэффициента рамочной антенны. Цель изобретения — упрощение процесса измерений в

„„542„„1663579 А1 диапазоне частот и повышение точности.

Для достижения указанной цели облучают исследуемую рамочную антенну 1 магнитным полем известной напряженности На и измеряют выходное напряжение UD. При этом облучение осуществляют на нижней частоте иЬ рабочего диапазона. Прекращают облучение антенны 1. подключают в ней генератор 3 тока и устанавливают напряжение на клеммах антенны 1, равное 4 на частоте и<> . Изменяют частоту сигнала генератора 3 тока в рабочем диапазоне исследуемой антенны 1, измеряют напряжение /(в) в зависимости от частоты tu и определяют калибровочный коэффициент рамочной антенны 1 в диапазоне частот. 4 ил.

1663579

10

25

35

45

Изобретение относится к радиоизмерительной технике и может быть использовайо для определения калибровочного коэффициента рамочной антенны, Цель изобретения — упрощение процесса измерений в диапазоне частот и повышение точности.

На фиг,1 приведена электрическая структурная схема устройства, реализующего способ определения калибровочного коэффициента рамочной антенны; на фиг.24 — эквивалентные схемы исследуемой рамочной антенны с цепями питания.

Способ определения калибровочного коэффициента рамочной антенны реализуют следующим образом.

Способ основан на том, что воздействие на рамочную антенну магнитного поля напряженностью Но эквивалентно(по процессам, протекающим в приемной рамке антенны) воздействию на ту же антенну тока с постояннои амплитудой lo от идеального (R ) генератора тока, Это позволяет при осуществлении способа заменить воздействие облучающего поля напряженностью Н воздействием тока lo генератора тока, что устраняет влияние переотраженных полей, повышает точность определения калибровочного коэффициента антенны на высоких частотах и упрощает осуществление способа, Рассмотрим схему рамочной антенны, показанной на фиг.2, где я> — ЭДС, наведенная в рамке полем напряженностью Ho, Lp — индуктивность рамки; Zä — сопротивление нагрузки антенны, Заменяя кр и сопротивление рамки NLp на эквивалентный генератор тока, получим схему, показанную на фиг.3, где lo — значение тока генератоРа: lo = ep/mLp . УчитываЯ, что яр =po ж Np Sp Ho, где po — магнитная постоянная; Np, Sp — число витков и площадь рамки, получим

Яо ЙрSp +

О

В данном случае значение эквивалентного тока можно рассчитывать по известным параметрам рамки. В общем случае величина io не поддается расчету, однако, поскольку наведенная ЭДС и реактивное сопротивление антенны всегда пропорциональны частоте в, напряженность поля Н и эквивалентный ей ток lo всегда связаны прямой зависимостью lo = А Но, Это позволяет определить l< экспериментальным путем, помещая испытуемую антенну в эталонное поле Н„низкой частоты, равной, например, начальной частоте рабочей полосы антенны а>,. Создание такого низкочастотного поля не представляет технических трудностей и может быть осуществлено, например, при помощи рамки с известным током или колец Гельмгольца. Так как сопротивление Ен нагрузки в схемах (фиг.2 и 3) пассивных рамочных антенн можно представить как входное сопротивление четырехполюсника, имеющего коэффициент передачи Ки (фиг.4), предлагаемый способ определения калибровочного коэффициента можно распространить и на активные рамочные антенны.

Вначале облучают исследуемую антенну известным магнитным полем Н> и частотой в, (нижней частотой рабочего диапазона антенны), создаваемым источником (не показан),измеряют с помощью вольтметра выходное напряжение Uo антенны и определяют действующую высоту антенны на этой частоте по формуле h = Uo/Ho. После этого прекращают облучение антенны источником магнитного поля, подключают к ней генератор стабильного тока, настроенный на частоту rvo, и устанавливают, регулируя уровень выхода генератора, напряжение на входе антенны, равное 0О, измеряя его вольтметром. Далее изменяют частоту генератора тока в пределах рабочей полосы антенны и определяют действующую высоту антенны на произвольной частоте по формуле

h (ro) =(— )+ где 0 (со) — выходное напряжение антенны на частоте в.

Устройство. реализующее способ определения калибровочного коэффициента, содержит исследуемую рамочную антенну 1, вольтметр 2, подключенный к выходу антекны 1, генератор 3 стабильного высокочастотного тока, выход которого подключен к рамке исследуемой антенны 1, генератор 4 напряжения, к выходу которого подключено симметрирующее устройство 5, к выходам которого подключены высокочастотные кабели 6 и 7, к другим концам которых подключены заземленные резисторы 8 и 9 и первые выводы резисторов 10 и 11, вторые выводы которых соединены с рамкой исследуемой антенны 1.

Устройство работает следующим образом.

Высокочастотное напряжение от генератора 4, имеющего постоянное выходное напряжение и перестраиваемого по частоте в,пределах рабочей полосы исследуемой антенны, подается на симметрирующее устройство (например, трансформатор), на выходе которого образуется симметричное

1б63579 напряжение. Это напряжение по согласованным с помощью резисторов 8 и 9 кабелям б и 7 подается на резисторы 10 и 11.

Сопротивление этих резисторов выбрано в

10 — 20 раз большим, чем индуктивное сопротивление рамки на максимальной частоте рабочей полосы, таким образом, все устройство в целом работает как генератор стабильного тока, перестраиваемый по частоте.

Использование изобретения обеспечивает устранение влияния переотраженных полей, что позволяет повысить точность измерений при одновременном упрощении процесса измерений в рабочем диапазоне частот.

Формула изобретения

Способ определения калибровочного коэффициента рамочной антенны, включающий облучение исследуемой антенны магнитным полем известной напряженности

Н, измерение напряжения 0О на клеммах исследуемой антенны и определение калибровочного коэффициента исследуемой антенны, отл ича ю щи и с ятем, что, с целью

5 упрощения процесса измерений в диапазоне частот и повышения точности, облучение исследуемой антенны осуществляют на нижней частоте м, рабочего диапазона, после облучения подключают к ней генератор

10 тока. устанавливают напряжение на клеммах антенны, равное Uo на частоте и >. изменяют частоту сигнала генератора тока в рабочем диапазоне исследуемой антенны, измеряют напряжение U (в) на клеммах ан15 тенны в зависимости от частоты (в) сигнала генератора тока и определяют калибровочный коэффициент рамочной антенны для каждой из частот рабочего диапазона по формуле

20 и (в) = U (в)/Н,.