CC BY
10
Об испытании модели линейной магнитной антенны ЛМА№20М1
(часть 2)
Арий Борисович Ляско
Радиоинженер,канд. физ. - мат. наук, Ph.D.
E-mail: [email protected]
(Продолжение п.7 предыдущей моей статьи [5]).
7. Результат исследования работы УМ№ 4 при «балансном» его выходе на нагрузку антенного контура тока «возбуждения» модели ЛМА№ 20м1 в реальных условиях при Uin =1.85Vrms представлен на Изо.11, 12, 13 и 14.
Oí t о
T'X-híHi кф'
iiA юо
Сз-ыА ft -Д41 4LU 1
«twi Ml Л? I «l.lí-ft
ЙМЭ* I5.H* ElUI
«buí LTUrd -ШЛ хЛ ÍW.1r*
Fun. imUuu Саи ш * и Mi нМ- МщМь■ feun- HfrrtÉU. uín LH Vm* M: íimC ■ v.u ib,
vpe. i-yn mi I L№C «Ш OtmilSU Ql.i.MMHi ИфДийц , №KJ7 bittJUUÁ QvMfl ЗОЛ ТТ. Л ЛИ.
h.í..| 1|<]«Н! A pmk V^Pi'J H(HHM|lÍ IfrÉUt hillPIW^HMi * tolJUM П-1.Я4 JMJ SAW I ГЕ^п
17№ШК Oten Шр>ии ■ ц SJÉ! Эи. №>Ш - lüJJ-lU Otet h--SL54.7*¿a W.# P.W* »^rtíilWíHÍ" ■ í
Изо.11.
Чжкпа «аи-ц Т-0Т -туг-
к'МГ* пят
•л-лгЧ ПМ/Я
ЗХПлАР ШфТ
■лат
Ргеп 1ЫКШгО. СО-С.Ш * в КМ ЧЧ Ьф АлрПгйап 1»5И1А №1»1Л11 Уп 1 Мс сммЗ ■ Ним У-ыАМХиМзр ■ 1*51 Л ч ■ ¡Ат ¡ДалС-Ни
■ '.шИ Ьчн^ЛГЙ Ш Мш ВМ ■ Ш ГМз. Ни О^МЙ-ШП.'П^Л'И 71 I/ ре. Гч^ЯУ+ЛГЛ
1«-Ыт№-и Д рча* ЧсШМЛ-Ш Ч^Ч'-И! ЯЬ^ЧЛ-гМ! ЧсШ »ЧТиТЬ СТт.
¿мьи^^п-й**«^*^««! аЭЛ-Я**** Ц-тШ ГГ. гг. нЯ^ЙИ Щ н.
-нЛ>- Л № У» 'МЙ.< шгг -Ж*-*-, лы^ц *И ЯШ* РТ.И
кЫЩыСГ1 ФШ.ЦЛ1. ШГнищ
Изо. 12.
>Гц
1(4«
Ья 1,771 (Гц М41|ж
ШШ -.-
т-
1»мР &М01 И^АЯ.
ГЦИ I И'ЩТГ ПТР1Г Гц....... гп ЦЦ)| IГГТЧИ - -I 1П V |1"П1 Ч1|Г| ^-гн ■■ «я»-»! -1 V им КлС-ИЦ
^ .Ли ' ЬМ) КИИ I»»» . И-1ТТ И4. JUA.T7.JJ К 1км-4и1*4.]Ы*71 V №
1 ни-; л*11к.<■ лу.им ими цщ■шинина щщпщи<лш »«г
Н"'|>тл ЦЩ Ч1ИВД11П1 Ш 0*4 II 1Р1РИ 1'ГИ Ы • Щ^Ч^Л 1 ОиНИ/ИЛ. н с
НМЛ« ЛлЫШОщ П»1Ш нЩЧЧОЦ Ис-Шч.? И. чшцтТс V. эЫфИр-М № Ш £ и I
"4 цеп " и ичп ал т и. оеищииадя
Изо.13.
р!СО'
11Л_ЩЬ 1 : 11
1 1 А Щ
V« •«КкГи Ш'п
и .4 л» -■■■■ <ни акт ■■.■■
4яИ -.--
ч-»>о »ят
•■ЯП илипги, (»41*1 г1.1г^жЛ тъ ИИ 1М- Лл^Н« Коп НР1Ч1* Шн1Г Мп 1м4.Т Л^: . Л. - Н^^г МН , 1къж»-Ч1.11- 1' [Т.—- ■■1тклг. ЬхлСа1113
.I. |Ц ■ с И иыянк 1|«:< [И на™. ,М№ЫШП| 1>ГЯ).ЧМ Т7ЧТЛ и ¡*. ЫШЯЦН**" **■*
ичрЫп-1л рл 1ш«<№1 И Р»¿Ы-'Ш« к «"111 ми П. 1Л* 1И|| 111 У.Т1-1 П 11 ИМ. №111 *,иг11.1-
«П. рижя-ИЛлим-Л-ш И1Ч <Й1 ММН1М т-^Иш
ч—гт—пт—1^114 м-им тнро^ ~ тт~_"1Т1-----ищи^ц-гщщцщ три> ниигицищ.ции
тчэ^лчши4« ...... ИРШИМ |ГТТ»ПЩ
» ■ Ни' ь щ I:.- МИНИН
Изо.14.
В примечании каждого из приведенных характеристик Изо. 11, 12, 13 и 14 приведены расчёты основных параметров для данного УМ№ 4 при нагрузке на резонансный контур передающей антенны Модели ЛМА№ 20м1 при мостовой схеме подключения выходов его двух каналов: Модуля № 2а и Модуля № 26 (см. Фото. 3 в [5]).
А именно, при значении резонансного конденсатора Со= 6.144 нФ и значении резонансной частоты ^ = 49.3 КГц и входном напряжении на УМ№ 4 от свип — генератора Нр3581А равном эффективному значению 1.85 В. Следуя данным Изо. 11:
а) Амплитудное значение напряжения на выходе УМ№ 4 равно 42.35 В.
б) с помощью электродинамического прибора Нр3581А (см. Фото.1.) производилось измерение эффективного значения напряжения на калиброванном сопротивлении 0.05 Ом,
Фото.1.
находящегося в Измерительной коробке, протекаемого тока в антенном резонансном
Фото.2.
контуре ЛМА№ 20м1 (внешний вид которой показан справа на Фото.2) для частоты несущей, совпадающей с резонансной частотой её контура тока «возбуждения» при фильтре КВ\Л/= 3 Гц, эффективного значения которого равно 153 мВ. Это означает, что эффективное значение протекаемого тока по фидеру питания антенного контура последовательного резонанса равно 3.06 А, а его амплитудное значение равно 4.3 А.
в) Зная двойное амплитудное значение напряжения на выходе СТ УМ№ 4, равное 115.9 В, можно определить значение эквивалентного активного сопротивления потерь собственно контура тока «возбуждения» [1, 2, 3, 4, 5], которое равно 13.48 Ом для модели ЛМА№ 20м1. г) Использование четырёхканального цифрового с 12 бит АКП виртуального «Осциллоскоп —
Анализатора» частотного спектра электрических сигналов типа АКИП 4110/1 Свнешний вид которого представлен на Фото.1 в пластиковом корпусе синего цвета в центральной его части) для получения кривых Изо. 11, 12, 13 и 14 позволяет также определить (хотя не известно значение его 1ЧВ\Л/ ) эффективного значения активного сопротивления потерь и амплитудное значение тока «возбуждения» в резонансной цепи антенны ЛМА№ 20м1 по величине измеренного значения напряжению на этом же калиброванном сопротивлении 0.05 Ом. Амплитудно значение тока 3.57 А в антенном контуре равно отношению (см. Изо.11) двойного амплитудного значения напряжения на калиброванном сопротивлении, равного 356.7 мВ и увеличенного в два раза значения этого калиброванного сопротивления. А значение активного сопротивления потерь УМ№ 4 равно отношению двойного амплитудного значения напряжения на выходе СТ, равного 115.9 В и увеличенного в два раза значения тока «возбуждения», равного 3.57 А. Таким образом, в момент резонанса сопротивление активных потерь собственно антенного контура равно 16.56 Ом.
д) Как следует из отсчёта показаний двойного амплитудного значения напряжения на выходе Согласующего трансформатора СТ, равного 115.9 В, подводимая мощность к антенне ЛМА№ 20м1 составляет, соответственно, величину 124.6 Ватт или 103.4 Ватт.
е) Постоянное напряжение питания Ео УМ№ 4 равно 48.5 В, а потребляемый им ток в момент резонанса антенной цепи составил величину, равную 4.7 А. Поэтому в данном случае УМ№ 4 потребляет от источника постоянного напряжения питания мощность, равную 228 Ватт, ж) Мощность теплового рассеяния четырьмя ИОУМ в УМ№ 4 составляет, соответственно, 103.4 Ватт, или 124.6 Ватт. Способность рассеивания тепла используемыми в УМ№ 4 радиаторами воздушного охлаждения ИОУМ без принудительной вентиляции оценивается как 3 гр./Ватт. Поэтому каждый ИОУМ может нагреться, соответственно, на 77.6 градуса, или на 93.5 градуса. Поэтому применяются для принудительного отвода тепла от корпуса каждого ИОУМ два микро вентилятора в данном УМ№ 4. Автор полагает, что будет иметь место коэффициент «способности рассеивания тепла» порядка 1 гр./Ватт. з) Данные, полученные с помощью Изо.11, позволяют оценить коэффициент трансформации Ктр (для данного значения частоты и протекаемого тока) согласующего трансформатора СТ по отношению величины двойного амплитудного значения напряжение на его выходе, равного 115.9 В и напряжения на его входе, — равного 84.71 В . Таким образом, СТ — является повышающим трансформатором и Ктр =1.36. и ) Активное сопротивление нагрузки балансного выхода УМ№ 4 в момент резонанса , равное 7.3 Ом, или 9 Ом может быть определено из Изо.11 как отношение активного сопротивления потерь антенной резонансной цепи, соответственно, равного 13.48 Ом, или 16.56 Ома и квадрата коэффициента трансформации СТ Ктр. к) В силу нелинейности характеристик магнитопровода антенны ЛМА№ 20м1 от протекаемого по его обмотке тока «возбуждения» и зависимости его свойств от частоты имеется возможность при помощи кривых Изо.11 оценить эквивалентную величину индуктивности соленоида модели ЛМА№ 20м1 с учётом знания величины емкости резонансных конденсаторов, равной 6.144 нФ. Для частоты ^ = 49.3 КГц эквивалентное значение индуктивности антенны ЛМА№ 0м1 равно 1.692 мГн.
л) на основе АЧХ Изо.13 и Изо. 14 следует, что ЛМА№ 20м1 обладает полосой пропускания КВ частоты, равной 1.771 КГц на уровне — 3 с1В. Корень квадратный отношения эквивалентного значения индуктивности 1.692 мГн и резонансной емкости 6.144 нФ антенного контура определяет величину Волнового сопротивления цепи последовательного резонанса антенного контура тока «возбуждения», равную 524.8 Ом. Добротность собственно антенного контура тока «возбуждения», равная отношению «Волнового сопротивления» и, соответственно, сопротивления потерь в нём (13.48 Ом, или 16.56 Ом), поэтому равна, соответственно, 39, или 32. м) По отношению величины резонансной частоты ^ = 49.3 КГц и полосы пропускания КВ =1.771 КГц, определяется эффективное значение добротности всего контура тока «возбуждения» продольного магнитного потока, создаваемого в в теле ЛМА№ 20м1, равное 2 7.8. Может быть произведена оценка эффективного значения сопротивления потерь в данном контуре, равной 18.9 Ом по отношению величины «Волнового сопротивления», равного 524.8 Ом и эффективного значение добротности,
равной 27.8. Данное эффективное сопротивление потерь характеризует потери, ни только в самой антенне, но и, например: в СТ, внутри и в выходной цепи ИОУМ , так же как потери в 13-и метровом фидере питания антенны ЛМА№ 20м1. Величина этих дополнительных внутренних потерь оценивается значением, соответственно, 5.42 Ом, или 2.34 Ом. п) По уменьшенной в два раза величине произведения добротности собственно антенного контура, равной, соответственно,39, или 32, и двойного амплитудного значения напряжения на выходе СТ, равного 115.9 В , производим оценку амплитудного значения возникающего напряжения на конденсаторах и напряжения на обмотке соленоида тока «возбуждения» ЛМА№ 20м1, равного 2564.3 В. Изо. 12 иллюстрирует спектральную плотность в контролируемых точках УМ№ 4 в момент резонанса.
8. Исследования показали [2, 3, 4, 5], что с изменением внешней температуры среды расположения ЛМА и, в частности, модели ЛМА№ 20м1, меняются внутренние её характеристики, обуславливающие и собственную резонансную частоту, и добротность, и полосу пропускания её антенного контура тока «возбуждения», так же как изменяются её характеристики при изменении амплитудного значения питаемого её тока. С течением времени функционирования трансляции антенной ЛМА№ 20м1 внутренние параметры УМ№ 4 так же подвержены изменению, что вызывает изменение внутреннего его сопротивления, приводящее к увеличению тока, протекаемого в резонансной цепи тока антенны. Кривые Изо.15 и Изо. 16 тому доказательство этого процесса.
|)1СО
■ -ч+кч ■
и.П-ХЫ 1-щ-я
1 I * 1М
# 1НЧ ч^п чут
>мг> --ч" -ч.и.
■м I- Л.*** "-£" -п."
Кит : ЗПЮТ ",4 ■Ч,'*
Р НЯ1Л¥ ■ к" л."
Гя», лильп: Сны . Ц|1£нШ иГ. Ьцыс ^-оАя пи НШ1А, 1*миб ■Дп'кьЪДк ^ ■ нш л* щяашшЛ ■ V ге—Цмис
+:+!--«ь^ • ШкяВдо т^к. -^ЛкЛР- аНп-1Л гчУгтт . №. ДО»« .ЗИЛ 77 •¿ГК ч ф 1Л
ЫЦ^ И Л «4- ijtL-i.il Л |ш*. «^ыйпШуа.Шш. 1г: Л М- ¡1? хо.ПЦШьь.!.*. & Рь.ьШ^р-* йм
^■¿.ДООм -цс.лшнч я-й* ГЦУМЯ«** -Л?^Ш-**?,».^* (*ЧГ- М»-1«4
МоВ-и 144Я1>К|ЩШИ'П11Ж)П№'»«.«¥> 1и4М
Изо. 15.
р1С(>
------:..■■' ■.
ивииии
1 1 я
[йог* 1Ш1 НиЦ* «Я*
■ни мл а «и»
км с цп 1И>1
'г — млн ¡ни-Л
г™ <ЦЫ, -11 4 ш ™ ЧЧ- !'.>! АтЯа <к<7. ЮЦЦЛ, ЦМАУИИМ 4= В"! ■ Л ЦКи", 1Ц»1 ■ щ^п Ю . V ри*—1 ■
С.Ц1+ ирр чри 1141* ицга»мц^л«и™.. »««17; ИМ.П.ГГ«. 1НчеЧ4№«|1>||>♦>■
ПИЦШ1М НА Рк^РТ*. Ц ««и №134Н> Щ ЧИН! ||№1 П « иццщци 101-г Ч.ЩИРЧ I»>1 14 О**
[| ЦДОФЧР Цж нитрр*1 4Г шиисм-г^чи От ОТ-Ч« !Л1 Ч И.
ич кн (ш. - П1»7к»т тин ■ и.муи от «г. чц'тиЕ«» чтццц щ ¡т. щ+члниил п. пи и№ и •пняцигш'И
в^у.ити^оиз^ггетр «п тпО'И ^ит т т лп тпити! от. №<!■
Изо.16.
9. Как отмечено в нижней части текста Изо. 15. и Изо. 16, в лаборатории на расстоянии 10 м от места расположения передающей модели ЛМА№ 20м1 (см. Фото№ 1 в [5]) производилось измерение значения напряжённости поля с помощью портативного цифрового спектра анализатора типа АКИП -4210/3 и одновременно измерение уровня сигнала, принятого антенной МА№ 2 , как это можно видеть на Фото. 3, 4 и 5 . Эффективное значение электрической составляющей электромагнитного поля, равное Е=8.209 В/м, а значение уровня зарегистрированного ферритовой приёмной антенной МА№ 2 сигнала, равного— 18.2 сШУ, с помощью двухканального цифрового с 16 бит АКП виртуального
Фото.З.
t
Фото. 4.
«Осциллоскопа — Анализатора» частотного спектра электрических сигналов типа Pico ADC — 216.Собственно МА№ 2 является широкополосной приёмной антенной,
предназначенной для приёма электромагнитного сигналов в частотном диапазоне от 20 КГц до частоты не менее 80 КГц. При этом была разработана её конструкция с используемым для её подключения кабелем заданного типа и длины, чтобы её собственная резонансная частота не была ниже 90 КГц. При измерении характеристик Модели ЛМА№ 20м1, приведённых на Изо. 15 и 16, был зарегистрирован сигнал с амплитудным значением напряжения, равным 0.123 В. Знание эффективного значения величины электрической составляющей электромагнитного поля, равного Е=8.209 В/м, в месте расположении антенны МА№ 2 позволило определить для частоты резонанса fo = 49.3 КГц значение её «Действующей Высоты», равное 0.015 м.
С целью возможности производства измерения электромагнитного поля вне лабораторного помещения на дистанциях «Ближней и дальней» зоны излучения моделью ЛМА№ 20м1 на частоте несущей порядка 49 КГц — 52 КГц с использованием УМ№ 4, мощность которого порядка 200 Ватт, стало целесообразным применение МА№ 2 с добавкой внешнего конденсатора с регулируемой емкостью в конце её кабеля, позволяющего искусственно переместить собственная её резонансную частоту в заданную частотную область.
Фото. 5.
На Фото. 5 можно видеть сверху функционального генератора изображение двухканального
цифрового с 16 бит АКП виртуального «Осциллоскопа — Анализатора» частотного спектра электрических сигналов типа Pico ADC — 216 и прикреплённый на один из его входов (канал А) смеситель на два его входа BNC типа . К верхнем входу этого смесителя подведён длиной в 1 м коаксиальный кабель от модели МА№ 2, а к нижнему его входу подсоединён «кабель — аппендикс» с металлической коробочкой на его конце, в которой параллельно подсоединены дополнительный постоянный конденсатор порядка 73 пФ и переменный роторного типа конденсатор — триммер со значением его емкости от 3 пФ до 50 пФ, чтобы обеспечить возможность установления её собственной резонансной частоты в пределах частот от 48 КГц до 52 КГц в процессе предполагаемых внешних испытаний на указанных частотах при подсоединении к измерительному прибору с входным сопротивлении не менее 0.5 МОм, например, к такому, как измерит ель АКИП -4210/3 {в режиме селективного микро вольтметра, обладающего чувствительностью 0.2 мкВ), или Pico ADC — 216, или АКИП-4110/4, или Нр3581А (при работе в режиме селективного микро вольтметра с RBW = 3 Гц, обладающего чувствительностью 0.1 мкВ).
гмоо'
4
ДО Л54
Чаш DJ i"_ —,— — — ütui -.- -.-
t™* JlASjrf» -V --,-
imm,.-: ■■.■■ --
''*4d-r L 'rJ ** Г." "■ "
ItfUbiO, WWt iiFllh rf, flfcJWÜ «n kj-ttlffi Ml In-Ji U. WM (И-йМ Ünd-l« MrmtU ■ Hjüt C*mi4i* <•< ■ V щ pw I- «ULMl ■ Ы «i =mr I
mgWB- WH]ЩцМф»a'MI-IIT 41" ¡ИИН iW-,ЙШМИ- И «V. dijfH#»i- 11 №1 >ий. 4m 11-41 ff.*. i-BT.'M-ji-llK№
члЧ* №W 4fr L KV h»LIJBni.H * рД U К^ЦЖ"ЛИ Ht Ü4rtJ4*4V*i IK'f-^1SM^W -15-1JU «kl
mm 11V10- »HS 1И1- «1-0 S-M f^-L QJUWJ «441№ kircwilü ЕчШ
1ШМШ
Изо.17.
10. На Изо.19 и Изо.20 представлена АЧХ сигнала в контролируемых точках УМ№ 4 при подаче питания передающей антенне ЛМА№ 20м1 в момент ею трансляции электромагнитной энергии в окружающее пространство. На Изо.22 и Изо.23 представлена АЧХ сигнала принятого ферритовой антенны МА№ 2 в момент осуществлении сканирования частоты несущей в её цепи тока «возбуждения» антенны ЛМА№ 20м1 в момент ею трансляции электромагнитного излучения в частотном диапазоне от 48.1 КГц до 50.1 КГц. Из этих данных следует, что полоса пропускания 1ЧВ для приёмной антенны, в силу обладания ею селективностью по частоте уже полосы пропускания 1ЧВ контура тока «возбуждения» антенны ЛМА№ 20м1. На Изо.21 и Изо.17 представлен вид, соответственно, спектральной плотности принятого антенной МА№ 2 сигнала и вид спектральной плотности сигналов в контрольных точках УМ№ 4, при транслируемого антенной ЛМА№ 20м1 на частоте несущей в момент резонанса в цепи тока её питания. В момент резонанса на Изо.18 представлена форма сигнала в упомянутых точках контроля УМ№ 4.
кш> ко —а л
р!СО
I: . ■ .:■■:
шима jjto.ii
ли-.» анш «к»*
>ч» чн ВНР «ИД!
-ИИ1 Ч1Н) ЧПР
.иШ К1'.|
ШШ, ь'тттд, 1Л1''1ЛЭ ш; /ш >1р^Ьп ЛЬ"-.] X, ■ (Хич-ЧШ :т1 ■ Цгш. Ш? V и> ргш!
чрр. ! имКЛи-«*1¿1 Шта- 1В 1М-ШО «чЧАИШ-и Л'. 1|шШ|- Ш ^ ^ШлО-Ц-иЛ
X "• ТТТТТЩТП П'-Нгтш- Й»и«лим*а-Ш 0Ш [¿.(д^-ЧПв чвп
мцмШ мил <114.1
Изо. 18.
1>ЮО
.:. . .
6 -----и—................................
..................................¿1
г
: [ V ...................................1
Кл ! —[:- АЛ
гу -------- ( 1
7 I 1............................................... I Ьи А
V ; | 1 1 1
< !! ........\.........................................
| ! ! !
в-...................................................=■■ 1 □ Р > ......А...... .........................Iй ............................................
•ЛИ нц
вдиц №
4 ИМ 4» .'.Ъ/И ШлИ
Ич. НИ пГ. Чы> Он. Ч Он. Ь-*} ||ЦИ Щ-Й« ПМ- I «и 0И-1Я »<4-1« ^ ЦЫжИ-Ш) V ж ¡та" к
^ у 1Н>«11Ч| 1» №»« ИМ* и ль. (»Ц ИМ №' п
вЧп ||ал-;1Ыи'«1№1Ы1 Чп ШЧЩ/ЛмЭ-ЬА » :<п1 Чл- ЛЬ'ф^Л Кг. и-иГ^Л-гШ-'-^тШ!*')!- '
-«-щ ч г»- :мчи' 'СкКИНм.-гГТН 1Ш411И1 1и:цп'.'шц Г<->-5ос
Ш-ЛшЛ*
¡ЩШ »п ИНЧ
Изо.19.
11. В нижней части текста этих Изо. во время осуществления данного теста приводятся рассчитанные данные основного режима работы УМ№ 4. Из полученных с их помощью данных в момент резонанса в антенной цепи можно прийти к заключению: а) амплитудное значение тока «возбуждения» продольного магнитного потока а ЛМА№ 20м1 составило величину в 4.9 А (на основе показаний Нр3581А, вид которого представлен на Фото.1 и Фото.7).
р
»Гц
мнкнап*
I !■ # ЬЯ
ЙН« -17Л Л1
№»-1Щ ЫШИ п<. Шц~1 ^ ч-ЧЛ! "н, № Я*, ^ щи »14 ЦП 11111 ■ М I - Ом-«* -ч™ -п ■ ЦЮШ-1Р > щ ММ МЫ
Ц^Ькп! I ■ в* > 11] Ц"=с и с*»,' С'С*1 )|ЦМИ11 НЦ I И.11. » 11 1| И | «Щ1Щ ЩП
Пжл И"ЛМ У-НЯ'2М А Яп>ил^Ш*В>1Л Ми Ш'-ЧЧ^вЛ!
ащл1Ч' »р вид1 ц'ид от УНТ"*»* найди« «м 1Н л-р»* «т ** чч-да тк
.....................................................................................ТАй т ¡^ р '.т¡Др~ к—*** ыаф ЛИНП '¡¡¿¿¡г? АМП лпгуп.......................................................................................
Изо.20.
Эресиит
о=4В.11кИг, А=-1.М
Ргат 1.МА#Л)т1 ЫМА« Со=6 14ДпР РАЛН ВлЙд СИЛгкЦ ипНр^О.К ОЬт РВ№=ЗНг)=14втУтта, 1пНГ35«1А=1 05Угть П=1П т. £1е$[=3.(К \ЛтаГт. СиММ2=-1.3 йВУрай.
0ЭОег2С1б 22:35
истнКкАтлшг^икпшК и В зпде
Изо.21
Spectrum
D=J&.01kfiz, A-1.2Bdlt *=4!t.2H(Ui,
Fwm LMA#20m1 to MM2. Co=€.t44 nF, PAW, Bfidg Oulyut, UrtHp(&.<£ Штт, t1z)=HO mVrms, 1пНРЗЬЙ1 A=1 JbVmre,
D=10 m, F3L3rt=4B I Khfcr. Fri?q 5рзп= i Khb. Sweep Troe=500 set. GLtaut MAi2= -t.?a dBV peafc UautHA#i=o fl£? Vpeit fiWMA#J-1 1SKH7, fa-49 1 Khb, Vnraim.
F«HX=e3 3 KH7, TQSfi banife. Mode Peak, 7com TO.
ОЭОееЮте 23 26
C^fenm M*W>hD Mt 11ЙЦ owv- -ИЛТпИ КГ,-J10 »IfftMUVHdClf. ЯТ Г«
PUTWM^UK Г* кИ-'^З&ИМ» nl vrfk MM:!: П 3
Изо.22.
Spectrum
o=49.4 IkHz. А-Э. iBdB л-4в.26*Нг, Л-3.12dB
о
-1С
-л -К
\
GC л Л
-7С
10f
_
47.5 4S.0 43.5 49.0 49.5 50.0 50.5 St.O 51.5 From LMAfcJOml to MM2 , iiF. PAJM, Bntig Oiilput.
UrttHptO.DS flfcn, RBW-3 Hz)-1« rrtVrn«, Intraeuw.eswms, EMUJ m. FstarrMS.I KHz, FrcqSpon" 2 KHz, Sweep Tlfnc-500 see, GUout UAffi>= -1 JB d8V редк, Uout*A#2=0 ftfO Vpeak.
.1$ KHr, to=49.1 КНг, Eb3lmai=3.4j1 Vrm^m, Finax-33.3 КНг, 2096 baiHfe, Mode Poak, Zoon 20. G3Dec2016 23:26
шашкяийияш Lrxb "t J»TT-T .^ИЛЕ ШШ WK jdieimux ииш^
Ч» ТЮТЧВЩ Л Тт.-Ч- |4Н>>*1Л ЯЛ ПК ЙОПРТ-.НШ BS ЗЬ6
Изо. 23.
Фото.7.
6) амплитудное значение напряжения на вторичной обмотке согласующего трансформатора СТ (вид которого представлен слева на Фото.2), подаваемого на вход фидера питания передающей антенны ЛМА№ 20м1 длиной в 13 м, равное 56.8 В, в) Потребляемая УМ№ 4 мощность от источника постоянного напряжения составляет величину, равную 230 Ватт, тогда как подводимая к антенне ЛМА№ 20м1 мощность составляет величину порядка 140 Ватт.
г) коэффициент трансформации СТ равен 1.4,
д) полоса пропускания RB цепи питания током передающую антенну ЛМА№ 20м1 на уровне — 3dB равна 1.77 КГц при значении частоты несущей, равной 49.1 КГц.
е) Антенной МА№ 2 на дистанции 10 м был зарегистрирован уровень сигнала (см. Изо. 21), равный— 1.3 dBV. Это значит, что на выходе соединительного кабеля от приёмной пассивной антенны МА№ 2 был зарегистрирован сигнал с амплитудным значением, равным 0.861 В (см. Изо.22 и Изо.23). Измерительный прибор АКИП -4210/3 в месте установки модели МА№ 2 (см.Фото.З) дал показание эффективного значения электрической составляющей напряжённости электромагнитного поля, равного 3.421 В/м (см. Фот о.6). Отношение амплитудного значения напряжения зарегистрированного сигнала 0.861 В и увеличенного в 1.41 раза эффективного значения напряжённости электрического поля 3.421 В/м даёт возможность оценить величину «Действующей Высоты» Модели приёмной Антенны МА№ 2 с подсоединенным на выходе её кабеля дополнительной емкости в виде «кабеля — аппендикса», как это можно видеть на Фот о.5. Итак, «Действующая Высота» МА№ 2 в данном случае равна 0.18 м вместо полученного ранее её значения, равного 0.015 м(см.п.9). Увеличение величины «Действующей высоты» МА№ 2 облегчит проведение измерений уровня принятого сигнала с её помощью на дальних дистанциях от места расположения передающей Антенны ЛМА№ 20м1 при использовании в режиме селективного микро вольтметра прибора Нр3581А с установкой RBW = 3 Гц. С помощью его электромагнитного индикатора можно производить отсчёт уровня принятого сигнала в единицах dBV, или в микровольтах. Для достоверности регистрации спектральной плотности нужного сигнала с помощью виртуального измерителя типа Pico ADC — 216, или АКИП-4110/4, такой измеритель можно подсоединить к специальному выходу регенерируемого принятого Нр3581А входного сигнала.
11. Можно провести оценку возможного уровня приёма на пересечённой местности сигнала антенной МА№ 2 при значении её «Действующей Высоты», равном 0.18 м на частоте 49.1 КГц излученного Моделью ЛМА№ 20м1 при амплитудном значении тока «возбуждения, равном 5 А путём моделирования происходящих процессов в ЛМА, как типичного представителя Магнитного Диполя Герца, исследуя уравнения, используемые автором в его работах [2, 3, 4, 5] с помощью компьютерной программы [6 ].
Ниже размещена копия рабочего материала расчетов параметров виртуальной модели антенны ЛМА№ 20м1 по этим уравнениям для дистанций 10 и 1000 м с помощью данной компьютерной программы.
1_МА#20т1 10=34.7 ткН, 1т=1.0, к^О.&п. N1 =N2=64 (к;=Б.есгц {&1К=Эст, mLf=4fl
|4о=4 л10Г7-11еш>'(1 -1) & ; = 0.№В-ш Н;=64 к;=0_5-ш Я ;=451И)Нг
^ п-2) ^ л&10-5 в
1л 1; = 1лЧ (1 "4) Ьа1 -1.®ЫС~3 Зишгу (1 - Б)
т^Гг кп;-1 -т »1;= 1000 т = 0;=01 нгВДМИНГМГ11.?^
ЮО ш
Т -3.142 е -2.718 (Г -0:54 +0.841 ь е"1 - 0.54 -
¡ш^-лЛСГ1^^. = С £г;=1 117*171*
т ш
,»-1^** iO-a.E54.10"12 „„.„ч
ш п II -1.257» 10 ча ^«пг.-
£ ;=ег-ео со : = ——^— со— 2.99Е*1о" ' «г;=1
со
-г.ИЕ^Ю3 чл^ 1 сг ;= со- [— Ав1: = — аг-2.Р98»108 »ж 1
] а
1)л>1-1.(П9 Аг1 —6.10б*103 пг! ;=2-1-
(1 Ьх1
1)л1; = 2 Ю 1)л1 -1.02? ;= ^ WD - 37473 «оЬш ТИЛг ;= С ТИЛз
Ах1 ^ ЕО Е1
ТД/г — 376.73 ЧШ1 К-Й4
шБ. = 1Я1 (тг-1 1ГГ') чГ" ■) (4 л}
шНд=Лп1ш-—---(-1 -П5+. 5:"11 ЕГ3 +. I"3 ТГ') В«н(0)
шН = 1ш-1т■—-— ■ (-]-ЮГ-1+. Лге":) Ьаж =5 А да! ;= 342
О
ВГЙг1; = -2- ВГЙГ1 -1.43б»1в? ю1 ;=2н-П и1 -6233^1 □ -451*104 *Нг
0=1
(к 0.45-4:) ш К-Й4 ^-43 0а1 ;=1-342
ЬяК^^.Н) := к,N1 Ьа<<к:: к, К}; = 1л1{ <к,к,*Г)
ХЦСЛ^к.Х.аЦ -на]^»Ц^.к^Н) к: ) - 521 .в-кш Шш1(*,к,Н}:=1жяХж1(*,Ь:,Н,в1} -З.ЮВ-НЗ31 I ХлЬ,Н, и!) 1—521.69 чет Соа :=-- Соа - 62Н-кГ® -бшм
* ' Ш _6106.¡О3 ц Еп -
шН^Лв-кл-—-— (- ¡О 3X" 3Л.1« * 1*®тд»(а)Ьо<<к1 1с, Н) -ЗЛгЗ-ИО 5 ^ишгу
шН,=Ле1ш-—-—(-1 -СX*)чГ ° 6 ) в : = 0 1:=1 В-1-
ЕЛ { <3с ,к,Н) ЕЛ < <3с ,к,Н) -190.7851-1
К ЙС-К Ш
1С5
-Д<к 1-1 -1о1 йс с[н(9)
4ж
-1721" 1.013-10 че "
Ы :=Т_™_„ Ъ1 _-й523-10"4 +11Л№ Л'
, 1т (,-2 . ,1 _ -1'|, -¡июА _ ,„, Г.- [(к +!-1о1 4: ¡-6 со5(е)
■ I ■=! Ы I
| 7а11 -11.0вй-V 0-0 Ьт VI-2.117-оЬт
но - 1ЛЯ>10 3 Ч] 1
г'™0-0.5 45-0.8571 сга(0)-1
шЕф1[0,1ш11л] .ао,0) := Ы ¡М"1 ЕГ1) сов(е)
И-*)
тНф1{В,1ш,Зи}1 ,оо,0 ) — 6Л1>10 ^ +5.787-10 1 шЕф 1ш, ¡ю1, по, 0 ) | - 3.93 Р>10 '' ^
31
1=ог Н«Я1 := 0.18 -ш
1 Б-МО3 -т
Ц11(И1й1А2 :=НаН1| шЕф1(В,Ьи, ,по,0} | Ш 1(ий1А2 - 1 «9-10"7 -V 731 :=1я 1
шНв 1ф, Ло1 ,ао,Ы .1т, ТЯГл, 0 > := [1а] 1ш ■—] [-* +- ! О"51- )"1 ЕГ1] е":
41г Ийз)
шНВ1ф, Ло1 ,ао,Ы Г1Л1,ТО], Я) - Э.ЗИ-ИГ* - 1.084-1 о"5 I тт"1 *А
| шН91 (□ аа, 1я], !ш, 9) | - 1 -А
Ш2(ИЙ[А2 := ШоНеЕ |алНв1СО:.31£1]1ая,1я1.1т:\1Уо,е)| Ш2(ИЙ[А2 - 9.87* нГ7 •V
шНр] (7а1, Ьи, Ш. по) := Ла1 Ьд. -(-1ЕГ3 +- 5 ЕГ1) -е"1 ) Ьш - 5 • А 4-и ТМо
| Га1 |-П.08вЛГ
шНрЦМ.Ьп,)^,™) -0та_1'АиЕ1(ИйЫАЗ : = ЦПмИМАЗ |+- (] Ш2отМА: |)2
КЬЙШ-!.^ е._Ш1РП1МА2 1в1 V
--971.761-ш Е-5.55Й'1С *—
__2и ш
К1г:= К1г—1.534 Еп-15254-оЬш
5 окч^
Раяш! := Ьац: Ея1ш:=Н Еяш - 5.556- ю"6
2 т
Ця*МА2 := Е^ош Н&Й1 ШЧМА2->[сГ5 -V Ралш- 190.(¡70 2 0:=ЕЕ Ш-10-ш
шНВ 1ф, . 7я1. 1т,ТСо, в) := [ 7а11ш ■ ^ | [- ±-ЕГ3' +- Ш"! -ЕГ1 +- )"2 ЕГ 11 -е"1 ^-сли* \
шНВ 1ф, Ля1. 7а1,1т,в > - й.014 " 121В-10~41 -пГ1 *А | плНЭ1(О,1о1,ао,1аЭ1Ьп1Ъо,0) | - й.014-пГ1 *А Ш2(ИЙ[А2 := Шо НеЕ \ шНв1 (0,Лв1,Ж),Ш,1и1>'йЪ10> | Ц12отй1А2 - й97 "V шНр]< 3а1,Ьп,Ья!,по) := Га1 Ель -(-1 ЕГ3 +- ЛяГ1 ЕГ1)) | Га11-Э 1.086-V
шНрЦЗаиЕш,!^],™)-0-ш_1'А ЦЕ1«йМА2 : = ШМИМ (] Ш2отМА2 |)2
ШМЫА2 -0.9? -V Е := иЕ1иДМА2 Е -5.384^-
Н«Ш !11
К1г:= 11-^-1 К1г — 1.594 Еп — 15254чЬш РйДШ1 := ЬиГЕя1ш:=Е
^сЬш/ 2
Еяш - 5.386 Ц(ЯЙЛ\2 := Езшп &Ш ИжДЫЛ? Раяш! - 1Э0.в7а £1
12. В результате этих расчётов а) на дистанции 10 метров теоретически амплитудное значение антенной МА№ 2 принятого сигнала равно 0.97 В, что соответствует уровню— 0.26 сШУ, а эффективное теоретическое значение электрической составляющей напряжённости поля равно 3.82 В/м. Что находится с инженерной точкой зрения близко к экспериментально полученным (описанным в п.11д) их значениям, соответственно, 0.861 В и 3.421 В/м.
6) На дистанции 1000 м теоретически амплитудное значение антенной МА№ 2 принятого сигнала равно 1 мкВ, что соответствует уровню -120 сШУ , а эффективное теоретическое значение электрической составляющей напряжённости равно 55.6 мкВ/м.
Концом «Ближней зоны» излучения для частоты 49.1 КГц является дистанция 972.4 м.
13. Для уверенной регистрации антенной МА№ 2 излучения модели J1MA№ 201м на пересечённой местности автор предполагает использовать в режим С Wв пределах частоты несущей от 48 КГц до 52 КГц им приобретённый усилитель мощности типа RMX 24 50s, внешний, вид которого представлен на Фото. 8 и 9 в момент его использования в лабораторном помещении при очередном тесте регистрации антенной МА№ 2 сигнала, излученного передающей моделью ЛМА№ 20м1.
Фото.8.
Фото.9.
Можно видеть сверху корпуса данного УМ на Фото. 9 размещенный трансформатор, согласующий выходное сопротивление данного УМ с активным сопротивлением эквивалентных потерь антенного контура последовательного резонанса тока «возбуждения» передающей антенны ЛМА№ 20м1 в момент совпадения транслируемой несущей частоты с частотой собственного
резонанса в данном контуре. А с боку УМ там же можно видеть упомянутую ранее пластиковую измерительную коробку для измерения напряжения на калиброванном сопротивлении 0.05 Ом и напряжения поданного на фидер питания током «возбуждения» продольного магнитного поля в теле антенны ЛМА№ 20м1.
14. Ниже приведены в лабораторных условиях изображения пробных измерений в заданных контрольных точках данного теста.
О ! О
Тн^вдЬддг
..................
47
. ми^ Ч^и ВД« ДОмГч -!Ш*п# пи*«
вд» ям«» ни»
ИЫ!к-ЧМвС У
л См *гыЛ СТ (411 в- шмны, а
а. И. Шс, ОфИ Ни иШ! пп'р-р р-р. И:И№-"1»« х
Изо.24.
№1 Ч1#ыГГ иляЧч:::^:
Р
I сс>
ТмИмЬду
..................
1 ttv.fi,. .1 П
«1*1 (нн А ЛПЛч» глтг <19
Снк! 1МН -НЫ* ■№*
И № тиЛСТ ИИ гг. ЙГ £вг- Ж И*. ] я*р-*, икш*-!Ш12Ч р-р. И ? ЙФ- О.Л.Я. У ц-н**^ ъ+члц***. «^И» С^. МЫ* Л а-¡ада МмЯ-Л'1 ц-лд-ИиыияИ:_
Изо. 25.
П 1 О О
|...... ^
ЗШТдаСГ | - щнлгр* «ИГ1 (ч,™
Изо. 26.
га
о о
4 Гцн^ЧтИ^ Гн, Нп^
4 ^
*»*• Чй^ .Ги О'ч
и.«!* "ИЛ 11 «.Я, ПА
ВК ВН ЯЧш А«
■1ЬМгН1 1иЪ' ¡¿н 1«Н1
л« С| д*
1н|1 и^Хдри -
Инь ИДЯ ЧЛ-: шПМ^ЗГО* тг±1 СТ |НЛ| и САЛСЛ4Н I* 4 п^Т1Н Сн1 'Л \ '.+ 41 Игф^Щ аш аУр-р, "--1 'У Т Ч I Д
ал-. л Сип фЬа н (ИМЛН г^ МММ М ТТ1 МЦ
:-«1ШЛ«? и
г
& »Ш ir.UA »А очи й ш
<н(*1 0/*и
{1 О » |}|
^ и —,—
А ЩТФ)
Изо.27.
тг..........1 ^ " " " ...............-—:гтт:ггг:
р 1 со
I..... ■ I
т>
Ди 1П1ТИ .......... Нш I *
Т: пну '111 й 1 ч ■■»пттп Щ11ГЧ
гам ~ Лч» □■■£ иль 1 А -Т^л^и «Йв «Ь;
™™ -.к НИ и* 4*
■ВД2Щи Сцнг 4*4
1Ь|мт да да 0* 11
щи Ьвп ъ № лаь 1ЧЧЧ1 ОиГ с Ц1: ОНИЛип. 1Л--:Ли тМтт А Ьч.Ч 'ЯПйОт НИИ И и 'Лпи-ш * 11||Ц II» № Ь-375 > =».
О" и *
Изо. 28.
|Г>1 оо'
НШМ№Ч
Шяш Л л.ЧИ* и« ГрРВР'Ч цхц •ч в ■-ЖГГП ИВТИЦ ■ 4 Ц» Ч1Я. 1.«!«"
А !□ \ма Дл1о ГЛЛ '»И ПН с— -ПК ИДИ ВЙ ш ли ВИЛ* -ВМ^В!
А ГлРРпт чмз пя и^пМГ ОН «ж ил □ «в
А ■^тг ■ШЕ^, ■Ь-Ди а*;
* св с« к да
ШИщСГ пртМл || ....... Г ЩХ!
Изо.29.
Spectrum
<]=4Э.4'.*Иг, AM ISGdU Г=И8.вВШг, A-7.JHMS
ШплитящШ жШпхплшUH'.iti>шСj« ±№HK.i>4iait С ;; три
НИ ™ Ь* ляп J
Изо.30.
Spectrum
о-БО. 32kHz. А=- 7.4ЫВ *=4 8.88kHz. А-7.4*НВ
47.5 48 0 4Э.5 49.0 49.5 50.0 50.5 510 51 j5
07DM2016 13:02
: и Mt-^-inD Чу Л6 30№ЦИ№1Д]1Е 12 (Г ZUjmd
ira-wrotpTk'^ttDKH кг тЩИпШ
Изо.31.
Spectrum
о^4Е). bDfchtz, А=-4 J2dü
07Dec?DÍ6 13-10
Шта» rf setFïri^b --V ¡-ÏIMMlJ №n««ll ¡.UvTmíIW Fb Е^ЛАИпРЖ* DI 0:j pri TMJMÇ^ UK Т11Ш-1Л1-ХЫЕ вй яп |jcx*dt пжт- ПаЛИГ
Изо.32.
Spectrum
oMS.&ttHz, A-3.74dB
47.5 45.0 48.5 43.0 4Э.5 50.0 50.5 51.0 51.5
07DM2016 13:15
«иИШЬЯВВАНтШ U) )млгт >Il!í3( ■: '! »IEIMUX ne 11Ш
ЧиТМтчод ЦК ТИ.-Ч-1IfCÍHE MW ЙЯИРТ-.К"" BSÎfti
Изо. 33.
В тексте внизу этих изображений приведены соответствующие расчётные данные в интересуемых точках измерения, а именно, величины напряжения на выходе согласующего
трансформатора и напряжение на калиброванном сопротивлении 0.05 Ом с целью расчёта необходимых параметров как приёмной так и передающей антенн.
Данный УМ с использованием модели ЛМА№ 20м1 и модели МА№ 2 будет в ближайшее время использован в грядущих тестах этих моделей на пересечённой местности.
Литература:
1. А.Б. Ляско, Патент РФ № 2428774 на изобретение «Передающие Линейные Магнитные Антенны (ЛМА)», 10 Сентября 2010 г., ФИПС, Москва.
2. А. Б. Ляско, "Сферические волны передающей линейной магнитной антенны (Часть 1), "Евразийский научный журнал" № 6, Июнь 2016 г.
3. А.Б. Ляско, «Сферические волны передающей магнитной антенны (Часть 2), „Евразийский научный журнал" № 7, Июль 2016 г.
4. А.Б. Ляско, „О реальной возможности использования линейных магнитных антенн (ЛМА) для электромагнитной двусторонней трансляции дискретной инфор мации в морской среде между мобильными объектами в диапазоне КНЧ", „Евразийский научный журнал" № 8, Август 2016 г.
5. А.Б. Ляско, „Об испытании модели линейной магнитной антенны ЛМА№ 20м1 (Часть 1)", „Евразийский научный журнал" № 11, Ноябрь 2016
6. Программа » MathCAD MathSoft, Ink."
