Устройство для калибровки измерителя напряженности электрического поля

Авторы патента:

G01R29/08 - для измерения характеристик электромагнитного поля

Изобретение относится к технике радиоизмерений и может быть использовано для метрологического обеспечения процесса измерения напряженности электрического поли в проводящей среде. Цель изобретения - обеспечение калибровки в проводящей среде и повышение точности. Устройство для калибровки содержит генератор 1 сигналов, экраниоовачную камеру 2 ТЕМ-волны, согласованную нагрузку 3, согласующие переходы 9, а также калибруемый измеритель 4 напряженности электрического поля, линию связи 5 и регистратор б. Камера 2 выполнена в виде отрезка коаксиальной линии, часть центрального проводника1 которой выполнена из проводящей среды 7, размещенной в цилиндрической диэлектрической трубке 8. В центральной части трубки 8 выполнено отверстие 10. Диаметр канала трубки 8 не превышает толщины скин-слоя в проводящей среде 7 на верхней частоте рабочего диапазона частот. Цель достигается за счет размещения измерителя 4 в области, в которой отсутствует магнитное поле. 1 ил. (Л С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИС ГИЧЕСКИХ

PEСПУБЛИК (я)5 G 01 R 29/08

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕ Г

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И 3 ГКРЫТИЯМ

ПРИ ГКН. СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCKOV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4665548! 09 22) 25,01.89 (46) 07.0".91. Бюл. М 5 (72) B.Ã. Ëàðêîâ и B.Г .Ку»ике (53) 621.317.328(0d8.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 1241160, кл. О1 Р 29/08, 1984.

Доналдсон Э,Э. ТИИЭР. Т.66, 1978, М 4, с.118-127. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КАЛИБРОВКИ "13МЕРИТЕЛЯ НАПРЯЖЕННОСТИ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПОЛЯ (57) Изобретение относится к технике радиоизмерений и может быть использовано для метрологического обеспечения процесса измерения напряженности электрического поля в проводящей среде. Цель изобретения вЂ” обеспечение калибровки в

„.,59„„1626157 À1 проводящей среде и повыш ние точности, Устройство для калибровки содержит генератор 1 сигналов, экраниоованную камеру 2

ТЕМ-волны, согласованную нагрузку 3, согласующие переходы 9, а также калибруемый измеритель 4 напряженности электрического поля, линию связи 5 и регистратор 6, Камера 2 выполнена в виде отрезка коаксиальной линии, часть центрального проводника которой выполнена из проводящей среды 7, размещенной в цилиндрической диэлектрической трубке 8. В центральной части трубки 8 выполнено отверстие 10. Диаметр канала трубки 8 не превышает толщины скин-слоя в проводящей среде 7 на верхней частоте рабочего диапазона частот.

Цель достигается эа счет размещения измерителя 4 в области, в которой отсутствует магнитное поле. 1 ил.

1626157

Изобретение относится к технике радиоиэмерений и может быть использовано для метрологического обеспечения процесса измерения напряженности электрического поля в проводящей среде.

Цель изобретения вЂ” обеспечение калибровки в проводящей среде и повышение точности.

На чертеже приведена конструкция устройства для калибровки измерителя напряженности электрического поля.

Устройство для калибровки измерителя напряженности электрического поля включает последовательно соединенные генератор 1 сигналов, экранированную камеру 2

ТЕМ-волны, выполненную в виде отрезка коаксиальной линии, согласованную нагрузку 3, калибруемый измеритель 4 напряженности электрического поля, линию 5 связи и регистратор б. Часть центрального проводника коаксиальной линии 2 выполнена из проводящей среды 7, размещенной герметично в цилиндрической диэлектрической трубке 8, Вход и выход камеры 2 ТЕМволны подключены к генератору 1 сигналов и к согласованной нагрузке через согласующие коаксиальные переходы 9, выполненные в форме конусов. В центральной части диэлектрической трубки 8 выполнено отверстие 10, через которое проложена линия 5 связи между измерителем 4 напряженности электрического поля и регистратором б, Измеритель 4 электрического поля расположен в проводящей среде 7 на оси коаксиальной линии. Цилиндрическая диэлектрическая трубка 8 калибрована по внутреннему диаметру. Диаметр канала цилиндрической трубки 8 не превышает толщины скин-слоя в проводящей среде на верхней частоте рабочего диапазона частот, Устройство для калибровки измерителя напряженности электрического поля работает следующим образом, Генератор 1 сигналов возбуждает ТЕМволну в экранированной камере 2. Согласованная нагрузка 3, а также выполнение переходов 9 в форме конусов, обеспечивают режим бегущей волны в коаксиальной линии во всем рабочем диапазоне частот, Выполнение экранированной камеры ТЕМволны в виде отрезка коаксиальной линии позволяет создать равномерное распределение тока по периметру цилиндрического центрального проводника.

При выполнении неравенства d < д, где

d вЂ” внутренний диаметр канала диэлектрической трубки 8; д вЂ” толщина скин-слоя в проводящей среде 7 на верхней частоте рабочего диапазона частот, электрический ток практически равномерно распределяется по поперечному сечению проводящей среды 7. Причем, чем ниже частота, тем больше толщина скин-слоя в проводящей среде и

5 тем более равномерно распределен электрический ток по сечению канала проводящей среды. Равномерное распределение тока по сечению канала проводящей среды

7 соответствует равномерному распреде10 лению электрического поля, При этом напряженность электрического поля Е в проводящей среде 7 может быть определена из известного выражения для проводников

ЕвЂ”

S.и и

К= вЂ”, Е (2) где U вЂ” напряжение сигнала, фиксируемое регистратором 6.

Обеспечиние калибровки измерителей

4 напряженности электрического поля в гой же среде, где проводятся измерения, исключает погрешности измерений, связанные с различием входного импеданса и, следовательно, различия коэффициентов передачи сигнала на вход антенного усилителя, а также зле кт роди н ам ических ха ра ктеристик антенны измерителей напряженности электрического поля в проводящей среде и воздухе.

Использование предлагаемого изобретения для калибровки измерителя напряженности электрического поля где I вЂ” ток в центральном проводнике линии

20 передачи; о вЂ” удельная электрическая проводимость среды;

4л0

S = вЂ” площадь поперечного се4 чения проводящей среды.

Значение тока I в центральном проводнике может быть определено по выходному напряжению генератора 1 или измерено на входе в линию 2 передачи, При калибровке в антенне 11 измерителя 4 напряженности электрического поля, помещенного на оси коаксиальной линии 2,в проводящей среде 7 под действием электрического поля наводится сигнал, усиливаемый антенным усилителем 12 и фиксируемый на регистраторе б.

Калибровочный коэффициент К измерителя 4 напряженности рассчитывают по

40 формуле

1626157

Составитель П.Савельев

Редактор С.Патрушева Техред М.Моргентал Корректор О, Кравцова

Заказ 274 Тираж 403 Г1одписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина. 101 обеспечивает возможность его калибровки в проводящих средах при одновременном уменьшении погрешностей калибровки, вызванных изменением входного импеданса антенны измерителя, коэффициента переда- 5 чи антенна вЂ” антенный усилитель и электродинамических характеристик антенны измерителя при погружении измерителя в проводящие среды, а также вызванных влиянием магнитного поля на неидеальный из- 10 меритель, за счет калибровки излучателя на оси отрезка коаксиальной линии, где магнитное поле равно нулю.

Формула изобретения 15

Устройство для калибровки измерителя напряженности электрического поля, включающее последовательно соединенные генератор сигналов, экранированную камеру

ТЕМ-волны и согласованную нагрузку, ли- 20 нию связи, первый конец которой является концом для подключения калибруемого измерителя напряженности электрического поля, а к второму концу подключен регистратор, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью обеспечения калибровки в проводящей среде и повышения точности, экранированная камера ТЕМ-волны выполнена в виде отрезка коаксиальной линии, часть центрального проводника которой выполнена из проводящей среды, размещенной герметично в объеме, ограниченном цилиндрической диэлектрической трубкой, вход и выход камеры ТЕМ-волны подключен к генератору сигналов и нагрузке соответственно через введенные согласующие коаксиальные переходы, причем в центральной части цилиндрической диэлектрической трубки выполнено отверстие, через которое пропущен первый конец линии связи, а внутренний диаметр цилиндрической диэлектрической трубки не превышает толщины скин-слоя в проводящей среде на верхней частоте рабочего диапазона частот.

Похожие патенты:

Радиометр // 1617387

Изобретение относится к технике СВЧ

Устройство для измерения напряженности электрического поля // 1612740

Устройство для измерения амплифазных компонент электромагнитного поля // 1603311

Изобретение относится к технике антенных измерений

Способ регистрации пространственного распределения электромагнитного поля в раскрыве многоволнового волновода // 1597786

Изобретение относится к технике измерений на СВЧ

Устройство для измерения напряженности высокочастотного электромагнитного поля // 1589221

Изобретение относится к технике СВЧ, в частности к УВЧ-терапии и нормированию и защите от электромагнитного излучения

Устройство для перемещения зонда при измерении амплитудно- фазового распределения ближнего поля антенны // 1587458

Изобретение относится к технике антенных измерений

Способ определения направления магнитной компоненты свч поля в объемном резонаторе // 1587457

Способ определения направления магнитной компоненты свч поля в объемном резонаторе // 1587456

Способ визуализации импульсных свч-полей // 1583877

Изобретение относится к области СВЧ-техники и может быть использовано для визуализации антенных полей в режиме редкоповторяющихся наносекундных импульсов СВЧ-излучения

Емкостная антенна // 1574132

Изобретение относится к антенной технике

Тем-камера // 2103771

Изобретение относится к устройствам для испытания на электромагнитную совместимость электронных приоров, для исследований воздействия электромагнитного поля на живые организмы, для калибровки датчиков электромагнитного поля и представляет ТЕМ камеру, содержащую внешний пирамидальный замкнутый проводник, внутри которого в непосредственной близости от основания установлена комбинированная нагрузка, выполненная из поглощающей панели высокочастотных поглотителей и омических сопротивлений и асимметрично расположен внутренний проводник, выполненный из проводящего листа, переходящего в области нагрузки в плоскую пластину меньшей ширины, проходящую через поглощающую панель и соединенную с омическими сопротивлениями, при этом со стороны вершины пирамиды установлен согласованный переход для подключения генератора сигналов, отличающаяся тем, что внутренний проводник выполнен в форме части боковой поверхности конуса с радиусом сечения R, определяемым соотношением: R = (0,25 oC 0,3) (A + B), где: A и B - соответственно ширина и высота поперечного сечения внешнего проводника ТЕМ камеры, B = (0,7oC0,1) A

Способ определения интенсивности распределения свч-мощности // 2108590

Способ измерения напряженности физических полей // 2109301

Изобретение относится к измерениям электромагнитных, оптических, тепловых, радиационных и других физических полей, образующихся в различных технологических процессах и природных явлениях, и может быть использовано в различных областях, например, сельское хозяйство, медицина, экология и т.п.

Прибор "гел" для измерения межатомно-молекулярного электрического поля // 2110807

Изобретение относится к приборам, измеряющим электрические и электромагнитные поля

Устройство диагностики состояния электромагнитного механизма // 2115151

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике

Датчик напряженности электрического поля (варианты) // 2122223

Изобретение относится к электрофизическим измерениям, в частности для измерений плотности тока проводимости либо напряженности электрического поля, и может быть использовано в океанологии, геофизических исследованиях, электроразведке

Нулевой радиометр // 2124213

Способ измерения полей в четырехкамерных резонаторах с пространственно-однородной квадрупольной фокусировкой // 2128347

Многофункциональный радиовизор // 2139522

Изобретение относится к радиоэлектронике и может использоваться в измерительных комплексах, а именно для исследования структуры объектов и измерения электромагнитных излучений от исследуемых объектов

Способ антенных измерений // 2141674

Изобретение относится к области антенной техники и может быть использовано при экспериментальной отработке антенн, контроле характеристик на стадиях создания и эксплуатации