Генератор электромагнитного излучения

Генератор электромагнитного излучения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Применение: генератор относится к устройствам для получения мощных электромагнитных полей и может использоваться для магниторазведки полезных ископаемых . Сущность изобретения: генератор содержит последовательно соединенные высоковольтный источник постоянного тока , зарядное активно-индуктивное сопротивление и секционированный емкостный накопитель, параллельно которому подключен короткозамыкатель. Секции емкостного накопителя размещены равномерно по кругу , соединены параллельно и подключены к зарядному кабелю в центре круга. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

союз советских социАлистических

РЕСПУБЛИК (51)5 6 01 8 33/00 > (а

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) (21) 4887794/21 (22) 06.12.90 (46) 30.07.93, Бюл. М 28 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт экспериментальной физики (72) А.Я.Картелев, 0,Н.Иванов и Г.В,Горюнов (56) Авторское свидетельство СССР

hb 1769603, кл. G 01 В 3/00, 1990. (54) ГЕНЕРАТОР ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО

ИЗЛУЧЕНИЯ (57) Применение: генератор относится к устройствам для получения мощных электроИзобретение относится к генераторам электромагнитных излучений (ЭМИ) и может использоваться для магниторазведки полезных ископаемых.

Цель изобретения — увеличение мощности и частоты электромагнитного излучения, Разделение рамки с конденсаторами на несколько параллельных секций позволяет уменьшить в п раз индуктивность каждой секции, например, с 1Р = 1,7 мкГн до L = 0,28 мкГн при и = 6 и диаметре рамки

0,5 м. Соответственно в VA раз возрастают

3 частота зарядного тока f, = н гд L,ñ, амплитуда тока с = 0с . cгде Сс — ем -с кость одной секции рамки; U — напряжение в секции рамки.

В свою очередь увеличение амплитуды и частоты разрядного тока способствует увеличению сопротивления излучения рам„„Я2„„1830494 А1 магнитных полей и может использоваться для магниторазведки полезных ископаемых. Сущность изобретения: генератор содержит последовательно соединенные высоковольтный источник постоянного тока, зарядное активно-индуктивное сопротивление и секционированный емкостный накопитель, параллельно которому подключен короткозамыкатель. Секции емкостного накопителя размещены равномерно по кругу, соединены параллельно и подключены к зарядному кабелю в центре круга. 1 з.п. ф-лы, 2 ил. ки йизл = 31200 S /À в и =36 раэ и мощности излучения Риэл. = 1с тизл в

2 пз =216зоаз, где S = ка — площадь рамки;

Л = 3 10 м/с /f — длина волны разрядного тока.

Кроме того, увеличение в и =6 раз плотности тока в короткозамыкателе, происходящее вследствие суммирования токов отдельных секций, способствует снижению QQ сопротивления искры в короткозамыкателе () и увеличению длительносги электромагнитI ного излучения. |р

"О

,ф

Радиальное расположение конденсатоpos позволяет разбивать рамку на большее число параллельных секций, чем при периферийном расположении конденсаторов (радиус круга больше отрезка дуги, при количестве секций n 6) и использовать большее количество конденсаторов в каждой секции. Тем самым можно увеличить напряжение и ток в каждой секции и, соответст1830494

44<Г

sin 8

Ic Юо < B

Ь

«о венно, мощность. Электромаг44итного излучения.

Известна рамочная антенна "лист клевера", в которой увеличение частоты и сопротивления излучения достигнуто приемом, аналогичным предлагаемому — делением рамки на несколько секций и соединением начал секций с внутренним

ПРОВОДНИКОМ КОЗКСИЗЛЗ И КОНЦОВ СЕКЦИЙ вЂ” С наружным проводником коаксиала

Однако увеличения тока в VA = 2,5 — 3 раза в каждой секции рамочной антенны

"лист клевера" при подключении ее к передатчику не происходит, наоборо, в соответствии с 1-м законом Кирхгофа набгнодается лишь снижение напряжения на входе антенны и тока в каждой секции антенны, Известно последовательное соединение емкостных элементов с излучающими элемен Гами и их расположение равномерно по кольцу, Однако в данном устройстве, в отличие от предлагаемого генератора, излучающие элементы представляют из себя фрагменты второго дополнительного проводящего кольца длиной 0,112 1. каждый, параллельные Основному проводящему кольцу, Основное проводящее кольцо соединено с оплетками передаюгцих кабелей.

Излучающие элементы соединены с жилами коаксизльных перадаюьцих кабелей. Коаксиальные передающие кабели подкл очены параллельно к делителю мо цности, СооТветственно к каждому излучающему элементу подходит только часть энергии От передатчика.

Таким образом, отличительные признаки предлагаемого устройства обеспечива4ОТ, крОм8 бол ьших частоты и сопротивления излучения, дополнительный

IloRo)KLtIT8JIbHblA эффект в виД8 УвеличениЯ B Й раз тока в рамке и увеличения в и раз мощности излучения..

На фиг.1 и 2 показаны варианты схемно-конструктивного выполнения предлагаемого генератора ЭМИ :-:, расположением конденсаторов по периферии и по радиусам круга).

44редлагаемь4Й генератор ЭМИ содержит высоковольтный источник постоянного тока 1 и зарядное активно-индуктивное сопротивление 2, секционированный емKocTHbIA HBKoLIb1T8flb 3 и короткоззмыкзтель 4, Высоковольтный источник постоянного тока 1, зарядное активно-индуктивное сопротивление 2 и. емкостный накопитель 3 соединены последовательно. Короткозамыкатель 4 подключен параллельно емкостному накопителю 3.

Г

Высоковольтный источник постоянного тока 1 представляет собой выпря.,4ительную установку типа УВ-50 — 50 со стабилизированными выходными напряжением Б1 до 50 кВ и током 11 до 50 мА (по 5-10 мА на каждую секцию генератора).

Зарядное сопротивление выполнено из высокоомных р8зистОрОВ марки КЗВ величиной Г<2 >

100 м и индуктив41ость4о Е2 = 30 мкГн. Зарядные сопротивление и индуктивность служат для ограничения тока во вторичной Обмотке высоковольтного трансформатора установки УВ-50-50 при зарядке конденсаторов и, Особенно, п(эи коротком замыкании емкостного накопителя.

Емкостный накопитель 3 (конденсаторы

И соедИНИТО/lbl

Маока 4<онденсагоров КВИ-3 или КП-4. ЧисfI0 KoHp8HcBTopoB B KB&J4oÉ c8кции fIl =- 6, емкость отдель",ого.îí.ä.å.íñàòîðà 220 пФ, ирооивное нзГ!4эяж844418 ..,-:.— 45 кВ.

Работает предлагаемый генератор 3M|4 следующим образом, Вначале Ог высоковольтнОГО исгочника ГюстояннОГО TQKB I конденсаторы 3 каждой секции одновременно

ЗаряжЗЮТСя дО НЗПряжЕ44ия U1 =- Бс =-50 КВ.

Затем срабатывает короткозамь4катель 4 и его штырь ззмьн<ает секции накопителя самих на с8бя, В кзждои секции MKocTHol o 41акопителя (Генератора} появляется ток разряда аМПЛИтУДОй 1с =- Цс /C4>

Ш= 1/ Пс/Сс, ГД8 < с !1 Сс — ИНДУКТИВНОСТЬ И емкость отдельной секции r8H8pBтора ЭМИ, Протекающий по периферийным участкам (токи в радиальных проводниках направлены противоположно и их электромагнитные

Г4ОЛЯ ВэаИМНО НЕйтРаЛИЗУ4ОтСЯ) СЕКЦИЙ тОК!с излучает электромагнитное поле, напряженности Koiopol o в дальней волновой зОне выражаются уразнениями

Нв= — Е,,И,<<с/F<3 >

Эксперименты, проведенные авторами на модели предлагаемого генератора ЭМИ (см, фиг.3 и 4), показали, что в шестисекционной рамке диаметром 0,5 м при зарядном напряжении Uc = 100 кВ и емкости секции .10

Cc = 220/6 =- 36,66 пФ возможно получение разрядного тока амплитудой Ic = 800. А и частотой f = 50 МГц. Сопротивление излучения и мощность излучения п и этом составляют тизл = 31200(л а f /с ) = 0.936 Ом и 15 тизл = тизл Ic = 60 кВт.

2=

По сравнению с прототипом предлагаемый и-секционный генератор 3MI имеетследующие преимущества: — большие в Чп — — 2-4 раза амплитуду и 20 частоту тока, — большее в n =- 16-256 раз сопротив2 ление излучения: з — большую в n = 64 — 4096 раз мощность излучения.

Формула изобретения

1. Генератор электромагнитного излучения, содержащий последовательно соединенные высоковольтный источник постоянного тока, зарядное активно-индуктивное сопротивление и секционированный емкостный накопитель, а также короткозамыкатель, подключенный параллельно емкостному накопителю. при этом зарядная индуктивность ооразована коаксиальным кабелем, короткозамыкатель подключен между жилой и оплеткой зарядного кабеля. а секции емкостного накопителя размещены равномерно по кругу, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью. увеличения мощности и частоты электромагнитного излучения, секции емкостного накопителя соединены параллельно и подключены к зарядному кабелю в центре круга.

2. Генератор по п.1, отл и ч а ю щи и с я тем, что секции емкостного накопителя размещены по радиусам круга, 1830494

Составитель А, Картелев

Техред М.Моргентал - Корректор А. Обручар

Редактор Л. Павлова

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 2521 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5