Способ измерения напряженности электромагнитного поля источника излучения при наличии в ближней зоне переизлучающих объектов Советский патент 1989 года по МПК G01R29/08 

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться при радиотехнических измерениях.

Цель изобретения - упрощение про- цесса измерения напряженности электромагнитного поля.

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

Способ реализуется следующим образом.

В ближней зоне зависимость на

пряженности излучаемого электрического поля от расстояния до излучающего устройства определяется соотношением ,где Е - напряженность излучаемого поля в месте излучения; г - расстояние от точки измерения до точки излучения поля.

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

Следовательно,

. где 1, - измеренная результирующая

напряженность поля в точке

ь

,E;

k - результирующий коэффициент ослабления исходного поля Е, определяемый ослаблением полядо источника из-за удаления отражающего объекта от источника и точки 1, а также ослаблением поля при переотражении.45 Аналогичные соотношения получаютдля точки 2 (фиг.1)

U lo+li , 1,

1 ЧЕ;5Q

l;j - измеренное значение напряженности поля в точке 2. Подставляя значения IB , Ij , 1 и Ij учаем

1, r j E+k, Е; 1, r; .

Учитьшая кубический закон спадаполя в ближней зоне и расположеточек 1 и 2 (фиг.1) в створе из55

-Q5

о

5 Q

о 5

лучателя и отражающего объекта, можkjEно записать .,E, т.е. , ,

где , , т.е. отраженная часть поля (kjE в соотношении для tj) спадает обратк1 пропорционально третьей степени расстояния между точками 1 и 2. Подставляя полученное значение , k в выражение для Ij получаем

E+k,E;.

l2 r; E+4r k,E

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

E Iizillll. ri -ur r-,

т.е. искомая истинная напряженность поля у источника излучения определена через известные величины г, ,г и измеренные npHj6opoM значения напряженности 14 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 объектов I и II показано на фиг.2.

Для этого случая имеем

L,r , E+k,, E+k,,E+k,4E;

l2 r 2 E+Ar3k, E+k22 E r l E+ur3.k,E+ r

1} г7 E+k32 E+kg, , E+k, E+k,, E;

E+ur kjjE+k, E+ur3k,iE- .,E;

l«.r , E+C2Ar 3if K+k F.r P.-i+ДГ

i5 r, й+к-зг Ь,н

l4 r-i E+ur3k,jE+k4, E ,R;

lf r-5 E+(2&r) + (2ur)3k,4E-«-(2ur ) k,, E, где 1,,1г,1,,.

E+

E+

14,15- - измеренные значения

напряженности поля точек 1-5.

k,, - коэффициент ослабления поля, отраженного объектом I в точке 1;

k,j - коэффициент ослабления поля, отраженного объектом II в точке 1;

- коэффициент ослабления поля, отраженного объектом II в точке 2; .

k,2 - коэффициент ослабления поля, отраженного объектом II в точке 3;

Si

41

5 1

31453338

коэффициент ослабления поля, отраженного объектом I в точке 3; коэффициент ослабления поля, отраженного объектом I в точке 4; k - коэффициент ослабления поля, отраженного объектом I в точке 5. .cosq, ,

де qi - угол (фиг.2) между направлениями на объекты 1 и II. Выражения для коэффициентов

сл 0 пе

ч

kj,j , ; k4, , , ky, (2ur )3k4,

15

аналогичны выражению , , указа ному для случая одного переотражающе го объекта и вычисляемому через соот ветствующие проекции ir.

Совместным решением полученных пяти уравнений для пяти неизвестных (k, ,k,i ,k,, Ц,и Е) определяется Е.

В общем случае при п переотражающих объектах (где ), принебрегая вторичными переотражениями, получаем систему из 2п+1 уравнений с 2п+Т неизвестньми, из которых одно значение Е и 2п неизвестных значений k.(k jkj ) kц

1, а,Е+Ь„ х, Е+Ь ,jX iiE+,. ..,+ «-ЬЧ„Х,,Е;

Ij ,x E+b jX-ijE- -,. ..+

lan + 2n-n (an+iM an-n Ь(„ч1)а (апч-02Е+,... -«-Ь(„.,,)Е,

где.а,г7 , ,

.4 .П4|

х„|Х ,,.. . ,x, - коэффициенты ослабВ общем случае закон спадения поля при удалении от источника может отличаться от кубического. Для уточнения результатов закон спадения по- 35 ля может уточняться экспериментально, а в случае отличия закона спадения поля от кубического следует в показателе степени при п указывать не -3, а некоторое q.

40

Способ позволяет автоматизировать процесс измерений и обработки результатов измерений.

45 Форму л а изобретения

тов); т.е. х ц

лг -IfV -If

12 il in

in

Z If,

ления поля всех источников в точке 1 (выражаемые аналогично соотношению для случая двух переотражающих объекСпособ измерения напряженности

электромагнитного поля источника излучения при наличии в ближней зоне

аналогичные коэффи- 50 переизлучающих объектов, основанный

на измерении напряженности поля, на удалении от источника излучения, отличающийся тем, что, с целью упрощения процесса измерений, gg измеряют напряженность поля в нескольких точках пространства на разных удалениях от источника излучения в направлении на каждый переизлучаю- щий объект, измеряют эти направлециенты для точки 2;

(1п+1)1 коэффициенты для точки 2

(2п+1);

b « 11

Ь(„, - соответственно коэф фициенты, равные (purcoslpj) + 1 (,1,2,...);

1,,1,

-(f ,

г

Ц„-, - соответствующие углы (фиг.2);

измеренные в соответствующих точках напряженности поля. Разделив левые и правые части последней системы уравнений на Е и перенося свободный член в правую

Ь,2

-у SS

Л ) 1 /1л л

чг

Mn fn

,

IjE -bj,x.,-b ,

-. -1

l2n + . E (2П4.01 (in+Ol

К V

a . -р- Е- Откуда

(2n + l), (i

&

25

30

.lb(2n+,)n

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

40

Способ позволяет автоматизировать процесс измерений и обработки результатов измерений.

45 Форму л а изобретения

in

514533386

ния, расстояния от источника излуче- напряженность поля источника излу- ния до выбранных точек и определяют L чения по формуле с .- Г. , .Лр-

где 1, ,-Ь, ,-Ь,2-Ь,„

.-bj ,... ,-bzh -.. {

Изобретение относится к радио- технике 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 пбре- отражающих объектов и искомая истинная НП излучателя. 2 ил. (/; с й ел со ОС О2 00

ln+( l 2.n+0l (4h+0i

,-b

z

b

.bj,,,.,,-b

4h 2h

((l«4.4)2. . . . b(.in.,)j,

b; p(r,-rK)cos(f- n - количество переотражающих

объектов; li

/

Гг

(infOn

a измеренное значение напря- женностей поля в i-й точке, ,...,(2п+1); . ri - расстояние от источника излучения до 1-й точки, i 1,...,(2п-И);

Cfj - углы между направлениями I п-го и j-ro переизлучающих объектов, ,...,(п-1).

f

0