Космонавтика  Ближние и дальние полеметоды измерения 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 [ 49 ] 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152

Пример 4.3. Допустим, что калибровка встроенного генератора импульсов такая же, как в примере 4.2, и что кабель приемной антенны (типа RG-8) имеет длину 9,15м. Из рис. 4.4 потери С кабеля (зависимость А) составят 0,3-7 2 дБ. Напряженность электрического поля

Е [дБмкВ/м] = и (дБмкВ/МГц] -f В [дБМГд! + А РЫБ] + + С [дБ] = 50 дБмкВ/МГц - 20 дБМГц +23 дБ + 2 дБ =

= 55дБмкВ/м. (4.20)

4.2.1. Высота и эффективность антенны

Антенный фактор можно определить по-другому-через параметры собственно антенны (рис. 4.6 и 4.7):

1 1 и.

(4.21)

где К - действующая высота антенны, [м]; = UJUo- эффективность антенны; Ut = EMR - напряжение - на нагрузке приемной антенны; Uo - напряжение, наводимое в антенне (при разомкнутой нагрузке).

Объединяя уравнение (4.15) и (4.21), получаем

AF = EIUt = UoliheUi) (4.22)

к = UolE. (4.23)

Высота антенны - эквивалентная электрическая высота или длина применительно к электрическому полю, а

не высота размещения над землей. Для вертикальной штыреюй антенны с физической длиной < i/4 прира-. щение наводимого напряжения при размещении антенны на земле или на противовесе равно нулю и Ai/o вблизи верхнего

Ье-Ввис/пдутва 6biCBma=Up/

(/оЕЛе-э.д.б., шВоВаМвй

-- В антенне

прираэомн-нутой цепи

Рис. 4.6. Соотношение между высотой антенны и наводимой в антенне 5.Д.С



)) V

-эффекглиВноспл, i/c ЬеЭффентиВность

антенны

и1,-на/7рнжен(/е i ff ff

на нагрузив у .J-.z£.J 50 Ом am 5g ffi hg

на вхоВв

/7UEMHU/fa

Рис. 4.7. Соотношения между антенным фактором, высотой аитеины. и наводимой в антенне э. д. с.

конца. Интегрируя напряжение по всей физической длине, получаем, что полное напряжение {UJ2\h - Uq Ш. Следовательно, электрическая высота = ft/2. Для резонансного диполя

(4.24)

где Pd - плотность потока мощности, Вт/м; Z = 120 п - = 377 Ом - волновое сопротивление свободного пространства; Рг - мощность, выделяемая в нагрузке приемной антенны; А = Gi?Kn - эффективная площадь апертуры антенны; G - коэффициент усиления антенны (для штыря или диполя G = 1,6).

Таким образом.

- - - 4.120 п

(4.25)

где Rl = 50 Ом-входное сопротивление приемника; Rg= = 72 Ом - активное сопротивление диполя на резонансной частоте.

В некоторых ранних стандартах, таких как MIL-I-6181D и MIL-I-26600, содержатся требования к нормам на помехи излучения в единицах напряжения, наводимого в антенне. Найдем из (4.22):

f/o [дБмкВ] = АР 1дБ] + 20 Ig -f f/x. [дБмкВ], (4.26)



f/o [дБмкВ! = AF [дБ] 6 дБ + EMR [дБмкВ]

для штыря длиной 1 м (п = 0,5 м), (4.27)

и, [дБмкВ] AF [дБ] + 20 Ig (Х/я) + £Л1/? [ДБмкВ]

для настроенного диполя, (4.28)

гЛе Л/ [дБ] - пересчитанный антенный фактор.

Заметим, что выражение для эквивалентной ширины полосы может быть подставлено в уравнения (4.27) и (4.28).

4.2.2. Согласование условий применения антенн, указанных в различных стандартах

Если данные о наводимом напряжении в антенне, полученные Б соответствии, например, с MIL-I-OISID, необходимо привести к эквивалентным данным, полученным в соответствии с MIL-STD-461A (напряженность электрического поля), то можно использовать уравнение (4.23):

Uo Напряжение, наводимое в антенне, по станд. MIL-I-6181D

~ Ае ~ Высота антенны, используемой при получении первоначаль-ных данных (4.29)

Е [дБмкВ/м] = Uo [дБмкВ] + 6дБ для штыря длиной 1 м

(4.30)

Е [дБмкВ/м]= /[дБмкВ] - 20 Ig {Уп) для настроенного

диполя. (4.31)

Заметим, что:

1) в уравнения (4.30) и (4.31) могут быть подставлены значения, отнесенные к эквивалентной ширине полосы;

2) напряженность электрического поля измеряется на расстоянии 0,3 м от испытуемого изделия на частотах ниже 1 ГГц по стандартам MIL-I-6181D/MIL-I-26600, а не на расстоянии 1 м, как требует стандарт MIL-STD-462/462B.

Замечание 2 делает невозможным непосредственное преобразование исходных данных, если они получены при измерениях в ближнем поле (/ < Л/2я) на расстоянии 0,3 м в диапазоне 14 кГц - 150 МГц (/ = Л/2я). Поэтому сначала нужно выполнить калибровку с помощью установки, схема которой приведена на рис. 4.8. Отношение напряженностей



1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 [ 49 ] 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152