даздушньш зазор

-Ъ6Витно0 провода-vvv ттцепдршш 7-жальпого manam\i-it1

длептростатичестй злрап /1=7}

Рамка

Рис. 9.2. Типовая схема измерения магнитного поля методом REOI

СВЯЗЬ с ростом частоты увеличивается на 20 дБ/декада между длинными проводами и кабелями и на 60 дБ/декада между точечным излучателем и точкой приема.

Среднее геометрическое этих величин 40 дБ/декада, что соответствует нормам стандарта. Абсолютные плотности магнитного потока предположительно соответствуют уровням (минус запас по надежности), измеренным на подводных лодках при определенных расстояниях между источниками магнитного излучения и потенциально восприимчивыми приемниками ОНЧ. Таким образом, нормы и метод измерений применимы только к испытаниям на подводных лодках.

Поскольку на выходе приемника ЭМП, используемого в составе измерительной аппаратуры, результаты измерения регистрируются в децибелмикровольтах, то использование правой ординаты на рис. 9.1 (дБпт) оказывается неудобным. Оно требует преобразования единиц, при котором велика вероятность ошибки. Вследствие этого в стандарте предусмотрена калибровка датчика, в качестве которого используется стандартная рамка, показанная слева на рис. 9.2. Эта калибровка, т. е. определение коэффициента преобразования магнитного поля стандартной рамкой, выполняется с помощью формулы для расчета эффективной высоты рамки

Ul == 2nNAf Ю В/пТ = 3,1/ 10 ? В/пТ =

= 3,1/-10- мкВ/пТ, (9.1)

где Ul - последовательно индуцируемое напряжение*) в единицах плотности магнитного потока, пТ; N = ?>& - число витков; Л = 139 см - площадь рамки; f - частота, Гц.

При этом следует учитывать коэффициент поправки для рамки:

Cl [дБпТ/мкВ] = 20 Ig {\IUl), и [дБмкВ]=Норма стандарта [дБ] - Ci, [дБ].

Из уравнения (9.1) можно определить плотность магнитного потока В и величину, измеренную приемником ЭМП,

В [пТ] = 32.10 We [мкВ/Л (9.2)

в [дБпТ] = 110 [дБпТ/мкВ] - 20 Igf + f/ЕдБмкВ]. (9.3)

Величина, эквивалентная параметру В, измеренная приемником ЭМП, равна

и [дБмкВ] = -110 дБ + 20 Ig/ + В [дБпТ]. (9.4)

Из норм, приведенных на рис. 9.1, видно, что на / = = 1 кГц норма составляет 80 дБпТ. Таким образом, согласно (9.4)

и [дБмкВ] = -ПО дБ -f 60 дБ -f 80 дБпТ = 30 дБмкВ.

Рассчитанные при помощи (9.4) эквивалентные показания приемника (EMR) откладывают на левой ординате рис. 9.1. Заметим, что увеличение плотности магнитного потока на 40 дБ соответствует увеличению EMR на 20 дБ. Это объясняется тем, что согласно нормам плотность магнитного потока уменьшается при увеличении частоты со скоростью 40 дБ/декада, а согласно уравнениям (9.1) или (9.4) они увеличиваются со скоростью 20 дБ/декада. Таким образом, при переводе стандартных норм в единицы мкВ результирующее уменьшение с ростом частоты составит 20 дБ/декада. Использование левой ординаты экономит время и позволяет исключить ошибки при использовании рамки, показанной на рис. 9.2. Для других рамок также можно воспользоваться описанной процедурой-.

*> Источник напряжения, которое должно, измеряться приемником ЭМП, не может являться нагрузкой для рамки катушки. См. пояснения к зависимости (9.5).

Чтобы автоматизировать измерения по методу REOI, полезно выровнить кривую технических норм с помощью инверсного фильтра и усилителя. Для этого последовательно со входом приемника ЭМП может быть добавлена емкость С = ШпЯ Ф ЪЩикФ для 50 кГц, (9.5)

где f 50 - 100 кГц - выше верхней частоты характеристики стандартных норм;

R > 2nfL ~ 0,3Ln (9.6)

-входное сопротивление приемника на частоте 50 кГц, Ом; Ln - индуктивность рамки, мкГ.

Заметим, что при R, соответствующем (9.6), не шунтируется напряжение на обмотке рамки (незамкнутая цепь) и можно применять коэффициент пересчета, определенный выражением (9.1) или (9.4). При граничной частоте инверсного фильтра, например 60 кГц, вносимые потери составят около 6 дБ на частоте 30 кГц и 66 дБ на частоте 30 Гц. Это повлечет за собой изменение стандартной нормы до -6 дБмкВ, что, в свою очередь, будет соответствовать такой же чувствительности измерительного приемника, если в нем используется полоса пропускания порядка 10 Гц (см. п. 9.1.2).

Схема измерений методом RE01 и подготовка к ним. При подготовке аппаратуры и измерениях следует руководствоваться указаниями, изложенными в гл. 2-4 и 6.

При измерении магнитного поля методом RE01 (рис.9.2) испытуемая аппаратура устанавливается в экранированную камеру, а измерительная и вспомогательная - снаружи. Типовые экранированные камеры характеризуются существенным снижением эффективности экранирования магнитных полей на низких частотах. Это следует учитывать при подготовке испытаний методом RE01, чтобы точно определить параметры магнитного поля внешней окружающей среды при выборе места для измерительной антенны. Измеренные данные надо сравнить со стандартными нормами метода RE01, чтобы определить наличие запаса между уровнем внешнего фона и нормами. Если место размещения характеризуется высоким уровнем помех, то может быть рекомендована методика измерений, описанная в п. 6.2.2.

Методика измерений RE01. При измерениях следует иметь в виду, что выбор полосы пропускания приемника ЭМП критичен. Слишком широкая полоса может привести к изменению чувствительности и (или) динамического диапазона. Слишком узкая полоса Bg, как показано в п.6.4.2,