ИСКРОВОЙ ГЕНЕРАТОР ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ НЕПОСТОЯННОГО СПЕКТРА ЧАСТОТ Российский патент 1995 года по МПК H01T9/00 H03B29/00 

Изобретение относится к радиотехнике и предназначено для использования в радиоизмерительной и имитационной аппаратуре.

Ряд общих признаков обнаруживается между предлагаемым устройством и генератором электромагнитного шума в звуковом, ультразвуковом и радиодиапазонах, выполненным в виде электромагнитного реле, соединенного с источником электрических зарядов [1]
Многие недостатки указанного устройства устранены в известном, наиболее близком к предложенному изобретению, искровом генераторе электрических импульсов непостоянного спектра частот, содержащем набор электродов, подсоединенных к источнику электрических зарядов, и систему случайного замыкания электродов накоротко, выполненную в виде металлического цилиндра с шероховатой поверхностью, ось которого связана с приводом вращения, причем этот цилиндр одновременно является общим электродом, а остальные электроды распределены по поверхности цилиндра, поджаты к этой поверхности пружинами и подсоединены к источнику электрических зарядов [2]
Это устройство более эффективно по сравнению с другими аналогами. Однако обладает и существенными недостатками, заключающимися в снижении стохастичности как частотных характеристик излучения, обусловленном формой общего электрода, постоянной угловой скоростью его вращения, постоянной жесткостью пружин контактов и т.д. так и амплитудных характеристик излучения из-за отслеживания подпружиненными электродами строго фиксированного набора "естественных неровностей".

Целью изобретения является усиление эффекта стохастичности характеристик электромагнитного излучения искровых разрядов.

Эта цель достигается тем, что в устройстве, содержащем набор электродов, подсоединенных к источникам электрических зарядов, и систему случайного замыкания электродов накоротко, последняя выполнена в виде соединенной с вибрационным механизмом диэлектрической пластины со сферическими лунками и жесткими стенками, снабженной набором безокисных металлических шаров, размещенных на пластине с возможностью свободного перемещения и имеющих радиус соразмерный радиусу лунок, причем глубина Н и радиус R лунок выбраны в соотношении 0,4≅ ≅0,66, а электроды, подключенные к разноименным полюсам источников электрических зарядов, механически объединены с помощью дополнительно введенных оснований в подпружиненные пары, число которых выбрано равным числу лунок, в каждой из которых установлена соответствующая пара электродов.

На фиг.1 и 2 показан предлагаемый генератор.

Генератор содержит набор электродов 1, подсоединенных параллельно к источникам электрических зарядов 2 и систему 3 случайного замыкания электродов 1. Эта система 3 выполнена в виде соединенной с вибрационным механизмом 4 диэлектрической пластиной 5 со сферическими лунками 6 и жесткими стенками 7. Вибрационный механизм 4, например электродвигатель с эксцентриком, закреплен на неподвижном основании 8, а система 3 через пружину с опорой 9. Кроме этого, система 3 содержит набор безокисных металлических шаров 10. В лунках 6 расположены закрепленные на едином основании 11 подпружиненные пары 12 электродов 1. Источники электрических зарядов 2 выполнены в виде конденсаторов 13 постоянно подзаряжаемых от источника 14 переменного тока. Подзарядка осуществляется через выпрямительные диоды 15 и сопротивления 16.

Работает генератор следующим образом.

На электроды 1 от источников 2 подается разноименный заряд. За счет вибраций, передаваемых от вибрационного механизма 4, шары 10, соударяясь, хаотически перемещаются внутри пространства, ограниченном пластиной 5 и стенками 7, и, попадая в лунки 6, замыкают контакты электродов 1. При этом замыкании происходит серия случайных искровых разрядов, которые являются источниками электромагнитного излучения.

Пример использования генератора. От источника 14 питания переменного тока через диоды 15 (например типа ГД 402) и сопротивления 16 (типа ОМЛТ) на конденсаторы 13 источников электрических зарядов 2 подается напряжение 24 В. Через эксцентрик от вибратора 4, на основе электродвигателя типа АД-А, пластине 5 из оргстекла (ЛСОМ-4Б) размерами 200х200х10 мм со стенками 7 (200х100х5 мм) передается вибрация с частотой 50-10 Гц и амплитудой 29 мм, для чего используется понижающий редуктор. За счет вибраций шары 10 (сталь 110Х18М-ШД) диаметром 10 мм приводятся в неупорядоченное движение и попадают в лунки 6 диаметром 11 мм и глубиной 3 мм. При возникновении искры генерируемое электромагнитное излучение регистрируется измерительным блоком на основе индуктивного преобразователя, например ЗД24Н1. У (универсальная магнитофонная головка) с последующим усилением и регистрацией на самописце типа ПДП4-002 или в другой удобной форме. Изобретение используется для имитации шумового электромагнитного излучения с целью исследования параметров и калибровки первичных преобразователей соответствующего типа, радиоприемных устройств и т.д.

Таким образом, технические преимущества разработанного устройства заключаются в усилении эффекта стохастичности амплитудно-частотных характеристик электромагнитного излучения искровых разрядов получаемого за счет свободноперемещающихся металлических шаров, как составной части системы случайного замыкания электродов накоротко, и принципиально отличного устройства последней.

Использование: изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в радиоизмерительной и имитационной аппаратуре, при измерении коэффициента шума различных устройств и их калибровке, в частности индуктивных первичных преобразователей. Существо: генератор содержит набор электродов, подсоединенных параллельно к источникам электрических зарядов, и систему случайного замыкания электродов, которая выполнена в виде соединенной с вибрационным механизмом диэлектрической пластины с жесткими стенками, снабженной сферическими лунками, в которых расположены подпружиненные пары электродов, и набор безокисных металлических шаров. Источники электрических зарядов выполнены в виде конденсаторов, постоянно подзаряжаемых от источника переменного тока через выпрямительные диоды с ненормируемой постоянной времени. 2 ил.

ИСКРОВОЙ ГЕНЕРАТОР ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ НЕПОСТОЯННОГО СПЕКТРА ЧАСТОТ, содержащий набор электродов, подсоединенных к источникам электрических зарядов, и систему случайного замыкания электродов накоротко, отличающийся тем, что, с целью усиления эффекта стохастичности характеристик электромагнитного излучения искровых разрядов, в нем система случайного замыкания электродов накоротко выполнена в виде соединенной с вибрационным механизмом диэлектрической пластины с жесткими стенками, выполненной со сферическими лунками и снабженной набором безокисных металлических шаров, размещенных на пластине с возможностью свободного перемещения и имеющих радиус, соразмерный радиусу лунок, электроды, подключенные к разноименным полюсам источников электрических зарядов, механически объединены с помощью дополнительно введенных оснований в подпружиненные пары, число которых выбрано равным числу лунок, в каждой из которых установлена соответствующая пара электродов, причем глубина H и радиус R лунок выбраны в соотношении 0,4 ≅ H / R ≅ 0,66.