Устройство для определения относительной величины вертикальной и горизонтальной составляющих напряжённости электромагнитного поля

Устройство для определения относительной величины вертикальной и горизонтальной составляющих напряжённости электромагнитного поля

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

34 60975

Класс 21а, /1

СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Е. О. Матевицкий

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОТНОСИТЕЛЬНОЙ

ВЕЛИЧИНЫ ВЕРТИКАЛЬНОЙ И ГОРИЗОНТАЛЬНОЙ

СОСТАВЛЯЮЩИХ НАПРЯЖЕННОСТИ ЭЛЕКТРОМАГН ИТНОГО

ПОЛЯ

Заявлено 2l марта 1940 г, ва ¹ 35676 в Народный Комиссариат электрической промышленности

При исследовании распространения радиоволн необходимо определять пространственное расположение вектора напряженности электрического поля Обычный способ измерения величины вертикальной нли горизонтальной составляющей в отдельности заключается в приеме соответственно на вертикальную или на горизонтальную антенну.

В предлагаемом устройстве применяется упрощенный способ измерения соотношения вертикальной F„ ll горизонтальной Е, составляк>щих напряженности электрического поля F-. Согласно изобрегению. обмотки статора гониометра приключаются к паре горизонтальных и я;ре вертикальных антенн, а ротор — к измерительному прибору.

На фиг, 1 изображена схема предлагаемого устройства, где 1 и 3— пара горизонтальных антенн, 2 и 4- — пара вертикальных антон>к.113 >!

L24 — полевые катушки гониометра, L — искательная катушка гон>п>метра, Пр — приемник, V — выходной прибор приемника.

Если плоскость расположения приемных антенн составляет с п.>оскостью раоположения векторов Ев t< Е„угол а, то парой антенн 1 — -3 будет приниматься горизонтальная составляющая Е,. cosL>, а парой а»теин 2 — 4 — вертикальная составляющая F.„, На основе этого в предл:гаемом устройстве применяются два способа измерения.

Первый способ. Когда искательная катушка L связана максимально с катушкой L13, на приемник действует напряжение, возникающее в антеннах 1 и 3, и на выходном приборе появляется отклоненис, равное, например, Аь 11ри повороте ротора гониометра на 90 на приемник начнет действовать возникающее в антеннах 2 и 4 напряжение, вызываем<. составляющей Е„и на выходном приборе приемника появится откл,>и,.нне. равное, например, А . Если теперь повернуть приемник с антея: «мн № 60975

Е, =- Е,- сов a-+ Е, sin,a == 1 A - - А

Угол между Е„и Е„определится из условия

Угол между плоскостью расположения антенн и плоскостью ðàñïoложения векторов Е, и Е„находится из условия

E„sina Лз

tga =

Е„cosa А1

Второи способ. минимум показаний выходного прибора приемника получается, когда ротор гониометра занимает положение, соответствуюгцее условию

ted& ===

Е, Е» где Π— угол между плоскостью искательной катушки и плоскостью одной из полевых катушек;

Е, — напряжение в одной паре антенн;

Е, — напряжение в другой паре антенн.

Я нашем случае это условие напишется так:

E„cosa

1д6, =Е„ или, после поворота антенной системы вокруг вертикальной оси на 90, Е„з1па

1дй, =

Е, причем угол 81 или 8q непосредственно наблюдается на гониометре.

Пусть при наблюдении оказалось, что

EÄ cosa

1—

E„sina >

Е„

Тогда

В., trya =В, Е 1

to --=— в

ы

Е„ / В -,; В г па 90 вокруг вертикальной оси, то соответствукпцие показания выходного прибора приемника будут для пары антенн 2 и 4 по-лрежнему пропорциональны Е„а для пары антенн 1 и 8 — пропорциональны

Ё,, sinu, например, равны Аз

Следовательно, в относительных единицах показаний выходного прибора приемника

Е„=- А.,;

¹ 60975

Связь между первым и вторым способами выражается следующим образом:

Е„сова А> е„А, F„siп2 Лз

 =-:"=—

E А2

Второй способ имеет очевидные преимущества перед первым в смысле простоты отсчета: вместо измерения величин Аь А> и Аз достаточно по прибору отметить положения минимума (угол О или 8q). Однако в случае, когда горизонтальная и вертикальная составляющие имеют значительный сдвиг фаз, минимум может оказаться весьма неотчетливым и отсчет будет неточным. Тогда первый способ явится более надежным.

При устойчивом или медленно изменяющемся поле измерение можно производить при повороте ротора гониометра от руки. При быстро следующих друг за другом замерениях и поворотах плоскости поляризации необходим уже другой способ наблюдения.

Представим себе, что ротор гониометра вращается с равномерной скоростью. Характер изменения выходного напряжения приемника за один оборот ротора в этом случае выразится кривой на фиг. 2 Точка А на кривой соответствует приему только составляющей E„TD K A —— приему составляющей E„cosa.

Сфотографировать такую кривую можно различными способами, При фэдингах порядка секунд удобно воспользоваться зеркальным гальванометром на выходе приемника с перемещением светового пятна по фотобумаге, расположенной на вращающемся барабане. Необходимо лишь зафиксировать одну точку кривой, чтобы относительно нее отсчитывать угол поворота гониометра. Для этого, например, можно специальным переключателем, связанным с осью гониометра, рвать цепь осветительной лампочки в момент прохождения гониометра через какоелибо известное ноложение, скажем, через 0 .

При фэдингах с длительностью порядка десятых долей секунды применяется электронный осциллограф. Схема электродного осциллографирования показана на фиг. 3.

На оси ротора гониометра расположен переключатель П, подающий выходное напряжение приемника то к одной, то к другой паре пластин электроннолучевой трубки ЭЛТ осциллографа. Момент переключения выбран таким, что в положении гониометра, соответствующем приему только вертикальной составляющей, выходное напряжение приемника подается на пару пластин 11 — IV, а в положении гониометра, соответствующем приему только горизонтальной составляющей, — на па ру пластин 1 — 111.

При быстром вращении гониометра и переключателя глаз воспримет изображение эллипса. Отношение длины вертикальной оси эллипса к длине горизонтальной оси

А, 1 А 1

Скорость:вращения гониометра выбирается такой, чтобы за время одного оборота гониометра сила и поляризация поля не могли заметно измениться № 60975

Для определения положения вектора Е, в общем случае, необходимо иметь два устройства (вместо трех при приеме просто на вертикальную и горизонтальную антенны), причем градуировки каждого устройства в отдельности не требуется, так как В1 и В2 представляют собой относительные величины. В большинстве случаев достаточно располагать. только одним устройством, в качестве которого можно использовать передвижной пеленгатор с гониометром. Антенная система (антенны 1, 2, 3 и 4 — фиг. 1) выполняется в виде металлических стержней или трубок длиной 1--1,5 и.

Предмет изобретения

Устройство для определения относительной величины вертикальной и горизонтальной составляющих напряженности электромагнитного поля, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что со статором гониометра соединены пара горизонтальных и пара вертикальных антенн, а с его ротором — регистрирующий или измеритепьный прибор.

ОО 270 Ób 0

Фиг 2

Фиг. 1

Уиг. 3

1 едактор Б, В. Гурчер Техред А. А. Кудрявицкая Корректор Ю. М. Федулова

Подп, к псч. 25.Х-62 г, Формат бум. 70X108 />t; Объем 0,35 изд. л.

Зак. 8395 Тираж 200 Цена 5 коп.

ЦБТИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Центр, М. Черкасский nep., д. 2/6.

Типография ЦБТИ, Москва, Петровка, 14.