Способ имитации свободно распростра-НяющиХСя ВОлН B ОгРАНичЕННОМ Об'ЕМЕ Советский патент 1981 года по МПК G01S7/40 H01Q9/00 B06B1/12 

Изобретение относится к радиотехвике, а именно к способам исследования поведения различных объектов в низкочастотных и инфранизкочастотных полях большой интенсивности.

Известен способ имитации свободно распространяющихся волн в ограниченном объеме, включающий генерацию поля соответствующей природы, например акустического или электромагнитного, в указанном объеме,при этом компоненты поля синфазны, а величины -их амплитуд находятсяв соотношении, определяемом импедансом свободного пространства 11,

Однако данный способ обладает узкими частотным и динамическим диапазонами имитации в ограниченном объеме свободно распространяющиеся волны,

Цель изобретения - расширение частотного и динамического диапазо..нов имитируемых в ограниченном объеме свободно распространяющихся волн,

Указанная цель достигается тем, что при генерации поля соответствующей природы, например акустическог или электромагнитного, в-указанном

объеме, при этом компоненты поля синфазны, а величины их амплитуд находятся-в соотношении, определяемом импедансом свободного пространства, компоненты поля, например акустического - давление и колебательная скорость или электромагнитного напряженности электрического и магнитного полей, генерируют раздель0но друг от друга и формируют квазиоднородное поле с параметрами свободно распространяющейся волны путем совмещения указанных компонентов в упомянутом ограниченном объеме.

5 На фиг.1 приведено устройство, реализующее предлагаекый способ в ограниченном объеме, генерирующее электромагнитное доле; на фиг,2 то же устройство, генерирующее акус0тическое поле.

Устройство, реализующее предлагаемый способ (фиг.), содержит генератор 1 электрических колебаний 25 низких и инфранизких частот, соединенный с отводом сопротивления 2 и одним коцом катушки 3 Гельм/ гольца, которая надета нв плоский

конденсатор 4, один отвод которого 30 заземлен, а другой подсоединен ко

второму отводу сопротивления 2 и к первому входу двухлучевого осциллографа 5 , при этом другой конец катушку 3 Гельмгольца подсоединен ко второму входу двухлучевого осциллографа 5 и одному из Отводов аттенюатора б,другой отвод которого заземлен, при этом исследуемый объект 7 помещён внутри плоского конденсатора 4, Устройство (фиг,2) содержит генератор 1 электрических колебаний низких и инфранизких частот, выходы которого последовательно соединены через первый и второй аттенюаторы 8 и 9, соответственно, с первым электроприводом 10 непосредственно, а со BTOjsiM электроприводом И через фазовращатель 12, при этом электроприводы 10 и 11 соединены, соответственно, с первым и вторым поршнями 13 и 14, установленными в герметическом . объеме 15, в который помещается исследуемый объект 7,

Устройство (фиг.1) работает еле-, дующим образом.

Внутрь плоского конденсатора 4 помещается исследуемый объект 7.На плоский конденсатор 4Одевается катушка 3 Гельмгольца так, что ее ось перпендикулярна вектору напряженности S электрического поля, образуемого при подаче разности потенциалов на плоский конденсатор 4. Напряжение U на плоском конденсаторе 4 подается от генератора 1 электрических колебаний низких и инфранизких частот через сопротивление 2 Одновременно с него снимается ток I который пропускается через катушку 3 Гельмгольца, Напряжение U или ток I регулируются с помощью аттенюатор 6. Амплитуда напряжения и тока контролируются двухлучевым осциллографом 5 , . .

Поле с параметрами свободной волны в месте.помещения исследуемого объекта 7 создается следующим образом.

Включается генератор 1 электрических колебаний низких и инфранизких частот, устанавливается требуемая частота, а регулировкой и R добиваются:

-совпадения фаз напряжения О и тока I;

-определенного соотношения межд величинами U и I, такого, чтобы напряженностями возникающих электрического поля Е и магнитного существовала следующая зависимость:

Е /Ж 120К ,

Н

jUg и бо соответственно, магнитная проницаемость и диэлектрическая постоянная вакуума;

расстояние между обкладками конденсато ра;

, а - постоянная катушки 3 Гельмгольца, т.е. их отношение должно быть равно импедансу вакуума.

f Устройство {фиг.2) работает следующим образом.

В герметическом объеме 15, в котором установлен первый поршень 13 для генерации колебательной скорости V, помещается исследуемый объект 7; с герметическим объемом 15 связан второй поршень 14, генерирующий акустическое давление Р. От генератора 1 электрических колебаний низких и инфранизких частот через аттенюаторы 5 8 и 9 и фазовращатель 12 подается напряжение на электроприводы 10 и 11, связанные, соответственно, с поршнями 13 и 14.

Акустическое поле с параметрами 0 бегущей волны создается следующим образом.

Включается генератор 1 электрических колебаний низких и инфранизких частот устанавливается требуемая 5 частота колебаний, а регулировкой фазовращателя 12 и аттенюаторов 8 и 9 добиваются:

-совпадения фаз колебательной скЬрости V и давления Р, для чего

к фазы колебаний соответствующих поршней 13 и 14 сдвигаются друг относительно друга на % /2;

-определенного соотношения между амплитудами V, и Р, при котором отношение амплитуды акустического давления к амплитуде колебательной скорости равно импедансу бегущей волт.е.

ны.

Па-С

«к Я

V, На основе предлагаемого способа

возможно создание компактных, по- . скольку нет необходимости удалять объект в.волновую зону, и экономичных устройств для исследования воздействия на объект интенсивного низкочастотного и инфранизкочастотного излучения.

Таким o6pai3OM, использование предлагаемого способа обеспечивает проведение корректных биофизических исследований по влиянию на объекты волн геофизического и космического происхождения, а также волн, генерируемых тpaнcпopтнымиv ;;peдcтвaми и промышленными агрегатами. Это, в свою очередь, позволяет вырабатывать дозиметрические нормы с целью охраны труда и принятия мер профилактического характера для снижения вредного воздействия указа:нных факторов.

Формула изобретения

Способ имитации свободно распрост6S раняющихся волн в ограниченном объеме

включающий генерацию поля соответствукнцей природы, например акустического или электромагнитного, в указанном объеме, при этом компоненты поля сингфазны, а величины их амплитуд находятся в соотношении, определяемом импедансом свободного пространства, о тли чающий с я тем, что, с целью расширения частотного и динамического диапазонов имитируемых в ограниченном объеме свободно распространяющихся волн, компоненты поля, например акустического давление и колебательная скорость

или электромагнитного - напряженности электрического и магнитного полей, генерируют раздельно друг от друга и формируют квазиоднородное поле с параметрами свободно распространяющейся волны путем совмещения указанных компонентов в упомянутом ограниченном объеме.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

0

1. Блинов Л.П. и др. Акустические измерения. М,, Стандарты, 1971, с.61 (прототип).