Устройство для приема вертикальной магнитной компоненты электромагнитного поля

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТИЗЬСТВУ

Союз Советских

Соцмапмстмчеснмх

Реепублмк

1sa>792178 (61) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 160179 (21) 2715883/18-21 с присоединением заявки М (23) Г1 р и оритет

Опубликовано 301280.Бюллетень HB 48

Дата опубликования описания 301280 (51)+, Кд.з

G 01 R 33/О?

Государственный комитет

СССР ио делам изобретени,". и открытий (5З) УДЫ 821. »-,..44(088.8) (72) Автор изобретения.

В.В. Шляхтин

Белорусский ордена Трудового Красного Знамени государственньй университет им. В.И.Ленина (71) Заявитель магнитного поля будет приниматься и горизонтальная составляющая маг»нгного поля.

Обычно горизон-.альная составлясщая всегда перпендикулярна к вертикальной компоненте. Для рамочных антенн, которые не обладают боковым приемом и другими паразитными эффе;— тами такими, как антенный эффект,1-сризонтальная составляющая попадае-. в нуль диаграммы направленности и не создает ЭДС на концах обмотки. B †-.. ех случаях когда смещается нуль диаграммы направленности, горизонталь15 ная составляющая магнитного поля не попадает в нуль диаграммы направленности и создает на концах обмотки паразитную ЭДС.

Цель изобретения — повеление то,—

20 ности.

Указанная цель достигается тем, что в устройство для приема вертикальной магнитной компоненты электро— магнитного поля, содержащее вертикально расположенный ферромагнитный сердечник, на котором намотана первая обмотка с первым и вторым вывод,— ми, подключенными соответственно к инвертирующему и неинвертиру ощему

ЗО входам первого дифференциального со —

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для приема вертикальной магнитной компоненты электромагнитного поля.

Для приема вертикальной составляющей магнитного поля отраженной волны используют горизонтальные индукционные магнитоэлектрические преобразователи.

Известно устройство для приема компоненты электромагнитного поля, содержащее ферромагнитный сердечник и обмотку (11 .

Однако в таком устройстве могут возникать паразитные токи из — за несимметрии частей антенны относитель— но окружающих предметов, что приводит к возникновению антенного эффекта.

Известно также устройство для приема компоченты магнитного поля, со держащее ферромагнитный сердечник, спиральную обмотку и дифференциальный согласующий усилитель (2) .

Однако в этом устройстве провод обмотки антенны образует один паразитный виток в плоскости,перпендикулярной к плоскости основных витков намотки, а это приводит к тому,что гри приеме вертикальной составляющей (84) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРИЕМА ВЕРТИКАЛЬНОЙ МАГНИТНОЙ

КОМПОНЕНТЫ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ПОЛЯ

792178 ласующего усилителя, дополнительно введены намотанная синфазно с первой обмоткой вторая обмотка с первым и вторым выводами, разведенными в противоположные стороны относительно выводов первой обмотки, второй диАференциальный согласующий усилитель н суммирующий усилитель, при этом первый и второй выводы второй обмотки соединены соответственно с неинвертирующим и инвертирующими входами второго дифференциального согласующего усилителя, а выходы первого и второго дифференциальных согласующих усилителей подсоединены соответственно к неинвертирующему и инвертирующему входам суммирующего усилителя.

На чертеже представлена функциональная схема устройства для приема вертикальной магнитной компоненты электромагнитного поля.

Это устройство содержит вертикально расположенный ферромагнитный сердечник 1, на котором намотана первая обмотка 2 с выводами 3 и 4, подключенными соответственно к инвертирующему и неинвертирующему. входам первого дифференциального согласующего усилителя 5. Кроме того, в устройстве на ферромагнитный сердечник 1 намотана вторая обмотка 6, намотанная синфазно с первой обмоткой 2, первый и второй выводы 7 и 8 которой разведены в противоположные стороны относительно выводов 3 и 4 первой обмотки 2.

Устройство содержит также второй дифференциальный согласующий усилитель 9 и суммирующий усилитель 10, причем выводы 7 и 8 второй обмотки

6 подсоединены соответственно к неинвертирующему и инвертирующему входам второго дифференциального согласующего усилителя 9, а выходы дифференциальных согласующих усилителей

5 и 9 соединены соответственно с неинвертирующим и инвертирующим входами суммирующего усилителя 10, выход которого является выходом устройства.

Устройство работает следующим образом.

Пусть плоская электромагнитная волна с напряженностью Е воздействует ыа ферромагнитный сердечник 1 с обмотками 2 и 6, представляющий собой ферритовую антенну, размеры которой малы по сравнению с длиной волны. Ферритовая антенна располагается так, что плоскость парази.гного витка обмоток 2 и 6 перпендикулярна к направлению на излучатель.

В обмотках 2 и 6 наводится ЭДС

Е„--3Eo " "ря,8„(Ы.эмап В;

° 2к 51 (1) О fu< <(II)G

Одновременно за счет бокового приема в паразитных витках появляется

ЭДС, равная

2СБг

Е.4--) E л282со&6

2 -)г (2)

-Е =- -jЕ Р21гсо е, где 54, S2 - площади сечения сердечника и паразитного витка соответственно, при этом принимается, что

1О обе обмотки 2 и 6 намотаны одним и тем же проводом и имеют одно и то же количество витков;

,,(и2 — эффективные магнитные

15 проницаемости сердечника вдоль большой оси и в перпендикулярном направлении соответственно, 20 РА(п), P — функции, учитывающие число витков обмотки и их размещение на сердечнике;

8 — угол, под которым пада25 ет электромагнитная волИа на землю.

Минус перед Р показывает, что .второй паразитный виток расположен так, что на его концах наводится

ЭДС, противоположная ЭДС на концах

30 первой. обмотки 2.

Результирующие ЭДС на концах обмоток 2 и 6

2й5 p„= j o P < «(I) А В п(8

35 (3)

2С5

Å,=- Е, )„Е,(п)АВ п в ь при этом

2 g „(и „6<(п)

Д 4+ ; а=агс1

S„P,(II) SZ(г Z

Как видно из .выражений (3) при

8 = 0 значение Яр не равно нулю,а

,z равно напряжению, обусловленному боковым приемом. Оба напряжения Pp„ и I?p подаются на суммирующий усилитель 10, на выходе которой напряжение определяется суммой 8>„+ 0Р .Тогда на выходе суммирующего усилйтеля

10 получается напряжение я 2!1, 5q

u<=E — р,б,lnla(s n(e+al+sinle-а))РЯ р.

=2Eo — и,О (п) Ас;лпвсоь л (41

ЬО Как видно из выражения (4) при

8 = 0 значение суммарного напряжения равно нулю, следовательно горизонтальная составляющая будет попадать в нуль диаграммы и не будет при4$ ниматься антенной.

792178

Формула изобретения

Составитель С. Лукинская

Редактор Т.Рыбалова Техред И.Верес Корректор Г, Назарова

У

Заказ 10130/45 Тираж 1019 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Устройство для приема вертикальной магнитной компоненты электромагнитного поля, содержащее вертикально расположенный ферромагнитный сердечник, на котором намотана первая обмотка с первым и вторым выводами, подключенными, соответственно, к инвертирующему и неинвертирующему входам, первого дифференциального согласующего усилителя, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения точности, в него дополнительно введены намотанная синфазно с первой обмоткой вторая обмотка с первым и вторым выводами, разведенными в противоположные стороны относительно выводов первой обмотки, второй диф-. ференциальный согласующий усилитель и суммирующий усилитель, при этом первый и второй выводы второй обмотки соединены, соответственно, с неинвертирующим и инвертирующим входами второго дифференциального согласующего усилителя, а выходы первого и второго дифференциальных согласующих усилителей подсоединены, соответственно, к неинвертирующему и инвертирующему входам суммирующего усилителя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент СШЛ Р 3873914, fS кл. 324-37, 1977.

2. Авторское свидетельство СССР

М 528524, кл. G 01 R 36/02, 1974.