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

Н [мкА/м] = Е [mkB/m]/Z [Ом], (2.27)

Н [дБмкА/mJ = Е [дБмкВ/м] - 20 Ig Z =

= Е [дБмкВ/м] - 52 дБ (2.28)

для свободного пространства.

В технической документации по ЭМП (например, MIL-STD-461A) чаще, чем напряженность магнитного поля, используется плотность магнитного потока (магнитная индукция)

В [Т = рЯ, (2.29)

где р = 4я; 10- Г/м - абсолютная проницаемость среды; Н - напряженность магнитного поля, А/м; 1 Т = = 1 Вб/м = 10* Гс. Таким образом,

В [дБТ] = Н [дБАУм] - 118 дБ . (2.30)

в [дБТ] = Н [дБмкА/м] - 238 дБ. (2.31)

Так как те.сла (Т) характеризует большую плотность магнитного потока, то для нормативно-технической документации в качестве основной единицы предпочтительна пикотесла (Ю- Т). Следовательно,

В [дБпТ] = в [дБТ] -f 240 дБ. (2.32)

С учетом (2.32) выражение (2.30) принимает вид

В [дБпТ] = Н [дБА/м1 -f 122 дБ. (2.33) Подставляя в (2.33) выражения (2.27) и (2.29), получаем

В = pE/Z. (2.34) или для свободного пространства

В [дБпТ] = Е [дБВ/м] + 70 дБпТ/(В/м) =

= Е [дБмкВ/м] -f 190 дБпТ/(мкВ/м), (2.35)

Полезными могут оказаться и другие соотношения для плотности магнитного потока-. Так как IT = 10* Гс, то

В [дБпТ] = В [дБГс]+ 160 дБ, (2.36)

и так как 1 гамма == 10~ Т, а миллигамма = 1 пТ, то

В [дБпТ] = В [дБгамма] -f- бОдБ = В [дБмгамма]. (2.37)



2 1 6. Антенный фактор измерительной приемной антенны

Антенный фактор - термин, используемый в нормативно-технической документации по ЭМП для характеристики антенны как преобразователя поля при ее калибровке и выполнении измерений:

AF = EIV, (2.38)

где Е - неизвестная напряженность электрического поля, подлежащая измерению, В/м или мкВ/м; U - напряжение на выходных зажимах измерительной антенны, В или мкВ.

Как следует из выражения (2.38), единицей измерения AF является 1/м. Это выражение в децибелах имеет вид

AF [дБ/м] = AF [дБ] = Е [дБмкВ/м] -

- и [дБмкВ] (2.39)

Е [дБмкВ/м] = и [дБмкВ] -f AF [дБ]. (2.40)

Как показано на рис. 2.6, напряжение U [дБмкВ] измеряется методом калиброванного замещения. Антенный фактор при этом вычисляется в децибеллах на частоте измерений.

Антенный фактор является также мерой добротности антенны как преобразователя. Как видно из выражения (2.38), если данное поле Е создает большое U, то преобразователь является чувствительным и AF мал. Если же создается малое U, преобразователь является нечувствительным и AF велик. Типичная область значений антенного фактора от О до -f 60 дБ.

В табл. 2.2 приводятся значения AF для типовых приемных антенн, используемых при измерениях излучаемых ЭМП.

Антенный фактор также определяют через действующую высоту антенны и ее эффективность передачи напряжения к антенной нагрузке:

AF = 1/(М.) (2.41)

AF [дБ] = - [дБ] - А, [дБ], (2.42)

где h. - действующая (электрическая) высота антенны, м; = UJUo - эффективность антенны; Ul - наведен-



1 е в антенне напряжение, переданное в нагрузку (т. е на входное сопротивление приемника, равное 50 Ом), подключенную к антенне; i/o - наведенное в антенне напряжение, т. е. напряжение разомкнутой цепи.

Действующая высота штыревой или проволочной антенны над плоской землей равна половине ее физической вьюоты, поскольку наведенное в бесконечно малом элементе антенны напряжение равно нулю у основания антенны и возрастает линейно к Af/--значению напряжения, наведенного в бесконечно малом элементе у верха антенны. Проинтегрировав напряжение по физической высоте штыря h, получим, что электрическое поле наводит напряжение Uh/2. Таким образом, штырь длиной 1 м имеет = 0,5 м. Для полуволнового диполя [и] = Л/зх. Для данной и других антенн эта величина также определяется в § 4.2. Используя значение и выражения (2.41), (2.38), получаем

AF =

(2.43)

E [дБмкВ/м] == Uo [дБмкВ] - /i, [дБм], (2.44)

и о [дБмкВ] = Е [дБмкВ/м] -f [дБм]. (2.45)

Равенство (2.45), выражающее наведенное в антенне напряжение, приведено в более ранней нормативно-технической документации (НТД) по ЭМП (например, MIL-I-6181D и MIL-1-26600). Оно показывает, что при расчетах

Антенный фактор первёатчина

TAFE/C/r

1м или другое раеетояние

Генератор сигиолоВ, увили/пвль мощности или лвредатчин

N/nl))))))j/

Антенный фанл?ор

AFE/Uh

Измвратвльнш приемнин или Ввло/пмвтр

f/SMepumepbM/u при fop двлжен ffe/mi, дне источнина поля Рис. 2.6. Антенные факторы (излучение и восприимчивость)



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