Способ измерения напряженности электромагнитного поля источника излучения при наличии в ближней зоне переизлучающих объектов

 

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться при радиотехнических измерениях. Цель изобретения - упрощение процесса измерения напряженности электромагнитного поля (НП). Измеренная НП в каждой точке ближней зоны - результат i алгебраического сложения составляющей поля самого источника излучения и составляющих, обусловленных переотражением каждым объектом. Искомая истинная НП у источника излучения определена через известные величины г, г (г - расстояние от точки измерения до точки излучения поля) и измеренные прибором значения НП 1 и 1. В общем случае при п переотражающих объектах (где , принебрегая вторичными переотражениями) получим систему из (2п+1) уравнений с (2п+1) неизвестными, в которых известные величины - расстояния до точек измерения и значения НП в них, а неизвестные - коэффициенты отражения от пбреотражающих объектов и искомая истинная НП излучателя. 2 ил. (/; с й ел со ОС О2 00

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (511 4 С -01 К 29/08 (ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

flQ ИЗОБРЕТЕНИЯМ И OTHPblTHRM

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4147336/24-09 (22) 17. 11.86 (46) 23.01.89. Бюл. Я 3 (72) P.П.Казалетов (53) 621.317:621.396.67(088.8) (56) Гармаш В.Н. и др. Численные методы решения некоторых задач восстановления характеристик излучающих систем по измеренным полям в дальней и ближней. зонах. — В сб. статей по прикладной электродинамике. — M. Высшая школа, 1983, вып.-5, с. 98-111.

Труды института инженеров по электротехнике и радиоэлектронике.

Пер. с анг. Т. 455, 1967, М 6, с. 353. (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ НАПРЯЖЕННОСТИ

ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ПОЛЯ ИСТОЧНИКА ИЗЛУЧЕНИЯ ПРИ НАЛИЧИИ В БЛИЖНЕЙ ЗОНЕ

ПЕРЕИЗЛУЧАЮЩИХ ОБЪЕКТОВ (57) Изобретение относится к радио- технике и может использоваться при

„„SU„„1453338 А1 радиотехнических измерениях. Цель изобретения — упрощение процесса измерения напряженности электромагнитного поля (НП). Измеренная НП в каждой точке ближней эоны — результат алгебраического сложения составляющей поля самого источника излучения и составляющих, обусловленных переот" ражением каждым объектом. Искомая истинная HII у источника излучения определена через известные величины

r,, r< (r — расстояние от точки измерения до точки излучения поля) и измеренные прибором значения НП 1, и 1 . В общем. случае при и переотражающих объектах (где n)1, принебрегая вторичными переотражениями) получим систему из (2п+1) уравнений с (2п+1)

ЧМР I неизвестными, в которых известные величины - расстояния до точек изме- C рения и значения НП в них, а неизвест ные — коэффициенты отражения от переотражающих объектов и искомая истинная НП излучателя. 2 ил.

1453338

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться при радиотехнических измерениях.

Цель изобретения — упрощение про5 цесса измерения напряженности электромагнитного поля.

На фиг. 1 и 2 показано взаимное расположение источника излучения, переизлучающих объектов и точек измере- 10 ния для случая одного и двух переизлучающих объектов соответственно.

Способ реализуется следующим образом.

В ближней зоне зависимость напряженности излучаемого электрического поля от расстояния до излучающего устройства определяется соотношением

1=r Е,где Š— напряженность излучаемого поля в месте излучения; г— расстояние от точки измерения до точки излучения поля.

-Бо всех точках ближней зоны поле синфазно. Следовательно, напряженность поля в точке 1 (фиг.1) опреде" 25 ляется суммой напряженности поля, создаваемого самим источником излучения О (1,), и напряженности поля этого источника, отраженного от объекта I (1»), с учетом знака и величины коэффипиента отражения.

Следовательно, 1< 1о 11< где 1, — измеренная результирующая напряженность поля в точке 1;

-3

1о ="» Е<

1 =k Е;

k — результирующий коэффициент ослабления исходного поля Е, определяемый ослаблением поля40 источника из-за удаления отражающего объекта от источника и точки 1, а также ослаблением поля при переотражении.

Аналогичные соотношения получаются для точки 2 (фиг. 1)

1t=1o+1z э

I где 1о=r 3 Е

1 =1с Е;

1 — измеренное значение напряженности поля в точке 2.

< <

Подставляя значения 1,,1,1, и 1 получаем

1, =r< E+k, Е;

Учитывая кубический закон спадания поля в ближней зоне и расположение точек 1 и 2 (фиг.1) в створе иэ1< =г» E+k <» E+k«E=r< E+k

+ .<3 1

+6г k E; 3< У

3 -3

1 =г 3Е+(2Ьг)3К Е+К, Е=г E+

+(2Ьг) Зk>z Е+(2Ьг ) 1с3, Е, где 1<,1,1 измеренные значения напряженности поля точек 1 — 5. коэффициент ослабления поля, отраженного объектом I в точке 1; коэффициент ослабления поля, отраженного объектом II в точке 1; коэффициент ослабления поля, отраженного объектом II в точке 2;, коэффициент ослабления поля, отраженного объектом II в точке 3;

<» лучателя и отражающего объекта, можk1E, но записать, =к,E, т. е. k =gr3k,, г3 < где йг=г -r,, т.е. отраженная часть поля (k

k<— = tIr3 k„ в выражение для 1х получаем

1; =r, E+k< Е;

1 =r E+hr3k E 2 <

Решая совместно два уравнения с двумя неизвестными (Е и k, ), получаем

E=><=><- 1

- <<г 9< т.е ° искомая истинная напряженность поля у источника излучения определена через известные величины г,,r и измеренные прибором значения напряженности 1„ и 1

Аналогично определяется напряженность при двух и более отражающих объектах (соответственно, с большим числом уравнений).

Взаимное расположение излучателя, отражающих объектов и точек приема для случая двух переотражающих объек-. тов I u II показано на фиг.2.

Для этого случая имеем аналогичны выражению k2=dr k< Указанному для случая одного переотражающего объекта и вычисляемому через соот-,20 ветствующие проекции Q Г.

Совместным решением полученных пяти уравнений для пяти неизвестных ()с<,)с<,(с, К,и Е) определяется Е.

В общем случае при и переотражаю- 25 щих объектах (где п)1), принебрегая вторичными переотражениями, получаем систему из 2п+1 уравнений с 2n+1неизвестными, из которых одно значение Е и 2п неизвестных значений 30

k(k<,k2 ) л)

1, =а, E+b «x «E+b 2 х «Е+,..., +

+Ь1л х <л Е;

=a2E+b2, х„E+b г xÄ E+,...+

+Ъ2л хил Е <

1 2л < 2«+< Е b(2«+<) < 2л+<

+Ь(2л.«) 2 х(2л<-<) 2Е- < ° ° ° -(2«+<)n (2„<.<)„Е, E+ ... +Ь

-1

ГДЕ В< Г< а2 ГЙ B2< — Г2 х, х <2,...,õ „, — коэффициенты ослаб- 40

«< п< ° ления поля всех источников в точке 1 (выражаемые аналогично соотношению для случая двух пе- 45 реотражающих объектов)< т.е. x « =k«, х<2 ь<2 < iX in kin В

Х 2< <Х22 < ° ° °

2« — аналогичные коэффициенты для точки 2; х(2 <.< х(2 2 — аналогичные коэффи циенты для точки 2 (2п+1);

50 ь„,ь, (2« <<) <

55 — соответственно коэф фициенты, равные (р ЬГсо з(=) +1 (p=0,1,2,...); з 14533 коэффициент ослабле 3< ния поля, отраженного объектом I в точке 3;. коэффициент ослабления

4<

5 поля, отраженного объектом I в точке 4; — коэффициент ослабления поля, отраженного объектом I в точке 5.

1 (<

° <5 .

ЬГ k„; k4< ДГ

k < =(2gr ) kq<

38 (1- («< < Х < (< л-< соответствующие углы (фиг.2); измеренные в соответствующих точках

1«12< <12<«-< напряженности поля.

Разделив левые и правые части.последней системы уравнений на Е и перенося свободный член в правую часть, получаем

-<

1< Е -Ь « х„-Ь<2 х<2-,...,-Ь«< х<, =а,;

12Е -Ъг,х«-Ь г хдг-,.. .,-Ь2«х2«=

=а

2 (2 )< х(2«<. ) < (2n+ <) (2л<.<)2 (2л+ ) «(2 м<) « а2« <

-< Ь е- 6

Откуда Е =-, или Е= — —, б

Е где 1,,-b«,-Ь„,...,-Ь<л ,-Ь,,-Ь,...,-Ь „

° ° °

2«+< ° (2 <.<)< Ь(2«+()2 (г<,+<)л а,,-Ь „,-Ь,2,...,-Ь<„

<Ь <Ьг2 ° ° ° <Ь2л

° °

Г< гл» (2л«1< "(2л«.)2 < < Ь(гл+<)

В общем случае закон спадения поля при удалении от источника может отличаться от кубического. Для уточнения результатов закон спадения поля может уточняться экспериментально, а в случае отличия закона спадения поля от кубического следует в показателе степени при и указывать не -3, а некоторое q.

Способ позволяет автоматизировать процесс измерений и обработки результатов измерений.

Формула изобретения

Способ измерения напряженности электромагнитного поля источника из" лучения при наличии в ближней зоне переизлучающих объектов, основанный на измерении напряженности поля, на удалении от источника излучения, отличающийся тем, что, с целью упрощения процесса измерений, измеряют напряженность поля в нескольких точках пространства на разных удалениях от источника излучения в направлении на каждый переизлучаю- щий объект, измеряют эти направле1453338 напряженность поля чения по формуле

1 ...,-Ь,„

° э b2

< ния, расстояния от источника излучения до выбранных точек и определяют

1 источника излуd

1,,-Ь„,,-Ь, 1,-b g<,-bye, где <<+< я«+<) < (2<<+<12 ° * (an<

2

10 2n+<

° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° Ф ° ° ° . ° ° ° ° ° Ь(l<

-г„) сов< +1j; переотражающих < э1. ь

Корректор M,Ñàìáoðñêàÿ

Заказ 7280/42 Тираж 711 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель А.Хау

Редактор И.Шулла Техред М.Дидык измеренное значение напряженностей поля в i-й точке, i 1,...,(2n+1); расстояние от источника излучения до i-й точки, = i (2n+1); углы между направлениями п-ro u j-го переизлучающих объектов, j=1 (n-1) °