Устройство для приема вертикальной магнитной компоненты электромагнитного поля Советский патент 1980 года по МПК G01R33/02 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРИЕМА ВЕРТИКАЛЬНО МАГНИТНОЙ КОМПОНЕНТЫ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ПОЛЯ Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для приема вертикальной магнитнойкомпоненты электромагнитного поля. Для приема вертикальной составляю щей магнитного поля отраженной волны используют горизонтальные индукцион.ные магнитоэлектрические преобразова тели . Известно устройство для приема компоненты электромагнитного поля, содержащее Лерромагнитный сердечник и обмотку 1 . Однако в таком устройстве могут возникать паразитные токи из-за несимметрии частей антенны относитель но окружающих предметов, что приводит к возникновению антенного эффек та. Известно также устройство для пр ема компоненты магнитного поля, содержащее ферромагнитный сердечник, спиральную обмотку и дифференциальный согласующий усилитель 2 . Однако в этом устройстве провод обмотки антенны образует один паразитный виток в плоскости,перпендику лярной к плоскости основных витков намотки, а .это приводит к тому,что при приеме вертикальной составляюще

МНД агнитного поля будет приниматься горизонтальная составляющая магнитного поля. Обычно горизонтальная составляСщая всегда перпендикулярна к вертикальной компоненте. Для рамочных антенн, которые не обладают боковым приемом и другими паразитными эффектами такими, как антенный эффект, J-Qризонтальная составляющая попадает в нуль диаграммы направленности и ме создает ЭДС на концах обмотки. В тех случаях когда смещается нуль диаграммы направленности, горизонтальная составляющая магнитного поля не попадает в нуль диаграммьл направленности и создает на концах обмотки паразитную ЭДС. Цель изобретения - повышение точности. Указанная цель достигается тем, что в устройство для приема зертикалькой магнитной компоненты электромагнитного поля, содержащее вертикально расположенный ферромагнитный сердечник, на котором намотана первая обмотка с первым и вторым вывода ми, подключенными соответстЕенно к инвертирукадему и неинверхируюпему входам первого дифференциальног-о cot .пасующего усилителя, дополнительно аведеиы намотанная синфазно с первой обьюткой вторая обмотка с первым и вторым выводами, разведенными в противоположные стороны относительно выводов первой обмотки, второй дифференциальный согласующий усилитель и суммирующий усилитель, при этом первый и второй выводы второй обмотки соединены соответственно с неинвертирувдщим 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 вертикаль но 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 вхо дам второго дифференциального согла сукядего усилителя 9, а выходы диффе ренциальных согласующих усилителей 5 и 9 соединены соответственно с не инвертирукхцим и инвертирующим входа ми суммирукщего усилителя 10, выход которого является выходом устройства. Устройство работает следующим об разом. Пусть плоская электромагнитная волна с напряженностью Е воздейству ет На ферромагнитный сердечник 1 с обмотками 2 и 6, представляющий собой ферритовую антенну, размеры которой малы по сравнению с длиной волны. Ферритовая антенна располага ется так, что плоскость паразитного витка обмоток 2 и б перпендикулярна к направлению на излучатель. В обмотках 2 и б наводится ЭДС ё,., с , D t . ) (1Ч(п). Одновременно за счет бокового при паразитных витках появляется равная -iEo - f 2eгcoз0, .1(2) i -(-iEo 8 Я , S, - площади сечения сердечника и паразитного витка соответственно, при этом принимается, что обе обмотки 2 и б намотаны одним и тем же проводом и имеют одно и то же количество витков; (2 эффективные магнитные проницаемости сердечника вдоль большой оси и в перпендикулярном направлении соответственно, д(п),Р-- функции, учитывающие число витков обмотки и их размещение на сердечнике, угол, под которым падает электромагнитная волна на землю. инус перед к показывает, что ой паразитныйвиток расположен что на его концах навоЬится противоположная ЭДС на концах ой обмотки 2. езультирунвдие ЭДС на концах ток 2 и б ., 2113 ((n)( lEo-;} , еДп) А бчп ie - А); том 5н(и/ч{п) rSafu al -Гarcttf я- ак видно из .выражений (3) при О значение Ер не равно нулю,а о напряжению, обусловленному бом приемом. Оба напряжения Кр лподаются на суммирующий усили10, на выходе которой напряжеопределяется суммой р.Тога выходе суммирующего усилителя олучается напряжение (е + (е-д), ,)AsHnecosA(41 ак видно из выражения (4) при 0 значение суммарного напряжеравно нулю, следсзвательно гориальная составляющая будет попав нуль диаграммы и не будет приться антенной.

Формула изобретения

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, отличающееся 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 вхое дами второго дифференциального согласующего усилителя, а выходы первого и второго дифференциальных согласующих усилителей подсоединены, соответственно, к неинвертирующему и инвертирующему входам суммирующего усили0теля.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. СШЛ 3873914, кл. 324-37, 1977.

2.Авторское свидетельство СССР № 528524, кл. G 01 R 36/02, 1974.