Евразийский
научный
журнал

Об испытании модели линейной магнитной антенны ЛМА№20М1 (часть 3)

Поделитесь статьей с друзьями:
Автор(ы): Ляско Арий Борисович
Рубрика: Технические науки
Журнал: «Евразийский Научный Журнал №1 2017»  (январь, 2017)
Количество просмотров статьи: 977
Показать PDF версию Об испытании модели линейной магнитной антенны ЛМА№20М1 (часть 3)

Арий Борисович Ляско
Радиоинженер, канд. физ. - мат. наук, Ph.D. E-mail: lyasko.ariy@mail.ru

(В продолжении п.14 предыдущей моей статьи [6])

п.15. Использование моделей ЛМА для теста в диапазон частот от 25 КГц до 70 КГц интересует автора в данный момент лишь а) как возможность при минимально возможной мощности используемых им УМ достичь дистанции конца «Ближней зоны» и начала «Дальней зоны» распространения электромагнитного излучения от испытываемых им моделей ЛМА, б) и как возможность автору на такой дистанции определить излученную мощность испытываемой им модели ЛМА, в) а также, экспериментально установить закон изменения электрической составляющей E(D) или магнитной H(D) составляющей напряжённости электромагнитного поля на дистанции D «Ближней зоны распространения» arrynwpart22_1.gif (15 — 1), где λ — длина волны излучаемой передающей моделью ЛМА№ 20м1 в пределах частот от 48 КГц до 52 КГц. В этом случае λ/2π меньше 1 км и становится реальным с применением приёмной антенны МА№ 2 достигнуть границы «Ближней зоны распространения» моно гармоничного сигнала, излучаемого моделью передающей ЛМА№ 20м1 при мощности Ра порядка 200 ватт , подводимой к её контору тока «возбуждения» сквозь согласующий трансформатор, измерительную коробку и 14 метровый фидер.

Целью автора является экспериментальное определение «Эффективности излучения» ζ, вычисляемая по отношению поданной на испытываемую модель ЛМА мощности Pa и мощности Prad ей излученной.

arrynwpart22_2.gif (15 — 2)

Измеренное значение уровня электрической E(Di) или магнитной H(Di) составляющей напряжённости электромагнитного поля на дистанции Di, начиная с конца «Ближней зоны» распространения позволяет определить мощность излучаемой в пространство моделью МА№ 20м1

arrynwpart22_3.gif (15 — 3),

где arrynwpart22_4.gif (15 — 3)

arrynwpart22_5.jpg

Фото.1

п.16. На Фото. 1 слева внизу представлен вид модели МА№ 7 во внешнем герметичном корпусе, а справа соответственно, — вид модели МА№ 2 в момент экспериментального определения величины их «Действующей высоты» Нэфф путём сопоставления уровня зарегистрированного сигнала на их выходе с результатом отсчёта показания портативного анализатора спектра АКИП- 4210/3, представленного на штативе рядом с антеннами МА№ 2 и МА№ 7 на Фото.1 в момент регистрации ими моно гармонического сигнала, излученного передающей антенной ЛМА№ 20м1, что на Фото.4 от них на расстоянии по прямой примерно 10 м.

Приобретенный автором Усилитель мощности (УМ) типа RMX 2450s, представленный в верхней части Фото. 2 и на Фото.3 для выяснения возможности его использования является профессиональным аудио усилителем мощности. В основном он предназначен для использования в полосе частот (в пределах уровня 1 dB) от 30 Гц до 20 КГц. Состоит и двух независимых каналов с возможным подсоединением нагрузки с импедансом от 8 Ом до 2 Ом. Как правило предполагается, что в качестве его нагрузки используются электромагнитные динамики, внутренний импеданс которых с радиотехнической точки зрения может быть представлен как последовательное соединение индуктивности и активного сопротивления. RMX 2450s может быть использован как «моно» Усилитель мощности (УМ), выходы которого соединены по «мостовой схеме» при импедансе нагрузки от 8 Ом до 4 Ом. К сожалению, он не обеспечивает:

а) возможность отсчёта величины напряжения и тока, потребляемого им от внутренних источников постоянного напряжения,

б) возможность отсчёта и мониторинга величины переменного напряжения, выдаваемого каналами на их нагрузку, так же как и отсчёта и мониторинга величины переменного тока протекаемого по ней,

arrynwpart22_6.jpg

Фото.2.

arrynwpart22_7.jpg

Фото.3.

г) возможность оператору управлять командой «Mute».

Не известен опыт использования УМ типа RMX 2450s даже в упомянутом выше диапазоне частот для питания передающих антенн типа ЛМА в полосе частот от 30 Гц до 20 КГц, в частности, для использования его в качестве УМ при испытании ЛМА№ 20м2 в диапазоне частот от 45 КГц до 51 КГц.

Получены данные о свойствах RMX 2450s, когда в качестве его нагрузки используется цепь последовательного резонанса контура тока «возбуждения» продольного магнитного потока в теле передающей антенны ЛМА№ 20м1,

arrynwpart22_8.jpg

Фото. 4.

находящейся снаружи лабораторного помещения в реальных климатических условиях Зимы Московской Области, что наглядно иллюстрирует изображение Фото.4.

п.17. В режиме CW (без модуляции) в процессе испытаний передающей ЛМА№ 20м1 моно гармоничный входной сигнал заданной частоты несущей подавался по коаксиальному кабелю на разъём слева задней панели (см. в верхней части слева Фото. 3 ) УМ типа RMX 2450s с выхода Функционального генератора (ФГ) АКИП 3809/1. При этом к выходным его клеммам подсоединялась первичная обмотка согласующего трансформатора (СТ), а его вторичная обмотка была подсоединена, минуя пластмассовую измерительную коробку (ПИК), что была использована ранее (см.Фото.1 [ 5 ] ) к фидеру питания антенного резонансного контура тока «возбуждения» продольного магнитного потока в теле модели ЛМА№ 20м1.

СТ является повышающим согласующим трансформатором с соотношением витков 3:4. Измерения параметров первичной и вторичной обмотки осуществлялись на частоте 1 КГц, соответственно, с помощью цифрового" L-C-R моста« и приведены в Таблице 1. Теоретический коэффициент трансформации которого можно определить по формуле:

arrynwpart22_9.gif = 1.33 (17 — 1)

Таблица 1 Измеренные значения при частоте 1 КГц.

Индуктивность L2 = 192.4 мкГн Сопротивление 0.032 Ом Добротность 38
L1 = 108.5 мкГн 0.013 Ом 53

Естественно, истинный коэффициент трансформации СТ определяется по отношению напряжения на выходе вторичной обмотки (на ПИК для его мониторинга имеется типа BNC разъём) в процессе питания модели ЛМА№ 20м1 на выбранной частоте несущей. Имеется также на ПИК второй типа BNC разъём для мониторинга падения напряжения Urt(Rt=0.05 Ом) на калиброванном сопротивлении Rt =0.05 Ом, включённым внутри ПИК в разрыв одного из проводов двух проводной линии, как продолжение соединения вторичной обмотки СТ с фидером питания контура тока «возбуждения», дающее возможность контроля тока (Ia) «возбуждения».

п.18. Использование УМ типа RMX 2450s позволило автору подробно изучить влияние амплитуды величины тока «возбуждения» Iaм на параметры модели ЛМА№ 20м1 в силу обладания материалом её магнитопровода нелинейными свойствами, так и частотной зависимостью его характеристик, влияющих и на собственную частоту fo, и на полосу пропускания BW и на величину сопротивления потерь Reff резонансной цепи тока «возбуждения» модели ЛМА№ 20м1.

На Фото. 5 слева в низу на рабочем столе можно видеть собственноручно спроектированного и изготовленного автором лабораторного макета блока источника регулируемого постоянного тока «подмагничивания» БИРПТ (в бывшем корпусе «преобразователя 12 В постоянного напряжения в переменное напряжение 50 Гц с эффективным значением напряжения 235 В»). Ручка переменного потенциометра на его передней панели позволяет установить требуемое значение величины постоянного тока Io «подмагничивания» в приделах от 0 А до 10 А, создающего постоянное магнитное поле «подмагничивания» в магнитопроводе МА№ 20м1 в поперечной плоскости. Величина тока Io устанавливается с помощью потенциометра на передней панели БИРТ по показаниям электродинамического амперметра, который возможно видеть рядом справа. Для достижения поставленной цели осуществлялось следующее: а) устанавливалась необходимая величина постоянного тока «подмагничивания» Ioб) устанавливалось значение напряжения на выходе Функционального Генератора АКИП- 3903/1 Uinp, и с помощью кнопки «синусоидальной формы» сигнала, подсоединяя выходной разъем BNC типа ФГ с третьим каналом Виртуального 4х канального 12 бит АКП Осциллоскопа — Анализатора частотного спектра АКИП- 4110/1 (см. синего цвета блок на Фото.6.) и на вход УМ, в) подсоединяется один из разъемов ПИК для мониторинга напряжения Urt(Rt=0.05 Ом)

arrynwpart22_10.jpg

Фото.5.

arrynwpart22_11.jpg

Фото.6.

на калиброванном сопротивлении Rt (пропорциональное току «возбуждения» Ia) с вторым каналом АКИП- 4110/1 и с первым каналом аналогового двухканального осциллографа, что на Фото.2, а другой из разъемов BNC типа ПИК , для мониторинга Utr.out — напряжения на входе фидера питания антенного контура тока «возбуждения» Ia ЛМА№ 20м1 соединяется с вторым каналом аналогового двухканального осциллографа и вторым каналом АКИП- 4110/1, г) устанавливается коэффициент усиления (Gain) УМ ручкой многопозиционного переключателя в центральной части передней панели RMX 2450s (Фото.2), д) На ПК запускается специальная программа для АКИП- 4110/1, при этом его USB разъём соединён фирменным кабелем с АКИП- 4110/1, вид которых представлен на Фото.6, д) устанавливается требуемая частота несущей f близкой

arrynwpart22_12.gif

Изо.1.

arrynwpart22_13.gif

Изо.2.

по величине к предполагаемой частоте резонанса fo антенного контура тока «возбуждения», и нажатием левой крайней нижней копки на передней панели ФГ, осуществляется процесс сеанса трансляции электромагнитного потока антенной ЛМА№ 20м1 в окружающее пространство, е) плавным изменением частоты несущей с помощью органов управления частотой на передней панели ФГ используя изображение на экране аналогового осциллографа (см. Фото.2) необходимо достичь совпадение фаз напряжений первого и второго каналов, при этом необходимо получить максимум сигнала первого канала, т.- е. максимум величины амплитуды Iaм тока «возбуждения».

На Изо.1 представлена форма, а на Изо.2- спектральная плотность напряжений Urt(Rt=0.05 Ohm), Utr.out, Uinp в момент резонанса частоты несущей f с собственной частотой fo антенного контура тока «возбуждения антенны ЛМА№ 20м1, когда Io= 0 А, Uin=2.262 В пик — пик, fо = 49.7 КГц. В примечании (текст в нижней части) Изо.1 и Изо.2 приведены параметры в интересуемых точках контроля режимом работы как УМ, так и их рассчитанные значения необходимых параметров таких, как зарегистрированный уровень принятого антенной МА№ 2 сигнала и величина напряжённости электрической составляющей, излученного ЛМА№ 20м1 электромагнитного потока в данном месте на дисплеи АКИП- 4210/3 (см. Фото.7), На Изо.3 представлен вид спектральной плотности выходного сигнала, зарегистрированного МА№ 2 с помощью Виртуального Двуканального 16 бит АКП Осциллоскопа — Анализатора частоты Pico ADC-216, изображение которого представлено на переднем плане в центре Фото. 1 сверху прецизионного измерителя Hp 3581 «Wave Analyzer».

arrynwpart22_14.gif

Изо.3.

В процессе сохранения этих изображений величина показаний АКИП- 4210/3 (см. Фото. 7), а именно, Етест(10 м) = 3.744 В/м на данной частоте несколько отличается от теоретически полученного значения Етеор. =4.44 В/м по формуле с учётом ранее определённого значения НэффМА№ 2 = 0.18 м: arrynwpart22_15.gif=0.8/0.18 =4.4 В/м, указанного в тексте примечаний Изо.2 и Изо.3., поэтому на данной частоте значение «Действующей высоты» антенны МА№ 2 может быть уточнено: НэффМА№ 2 = 0.8 В / (1.41*3.74 В/м) = 0.15 м, так как показания АКИП- 4210/3 являются эффективным значением.

п.18. На основании параметров, полученных в результате данных Изо.1, Изо.2 стало возможным определить основные параметры передающей ЛМА№ 20м1:

а) Амплитудное значение тока «возбуждения» Iaм=3.72 А при амплитудном значении напряжения на выходе вторичной обмотки СТ Utr.out = 71.5 В, б) эквивалентное сопротивление потерь с учётом потерь в 14 м фидере и в последовательного резонанса контуре тока «возбуждения» rn = 19.2 Омб) подводимая на вход фидера в направлении ЛМА№ 20м1 мощность Ра=133 Ватт, в) учитывая, что эквивалентная величина емкости контура тока «возбуждения» Со=6.144 нФ, поэтому эквивалентная индуктивность La = 1.67 мГн, а Волновое сопротивление ρа = (La/ Со)0.5=521.4 Ом, это значит что эквивалентная величина добротности резонансного контура тока «возбуждения» Qa = ρа/ rn=27.2.

arrynwpart22_16.jpg

Фото.7.

Для определения полосы пропускания BW необходимо получить общею АЧХ путём сканирования частоты несущей f во времени. Для чего а) осуществляется нажатие кнопки «сканирование» на передней панели ФГ при выключенном положении кнопки"вых.«,

 б) устанавливается «время сканирования» SТ, Fstart, Fstop, в) выбирается направление сканирования. Процесс сканирования частоты несущей f начинается с момента нажатия кнопки «вых.». На Изо.4 и Изо.5. изображен кривые АЧХ соответственно контура тока «возбуждения» ЛМА№ 20м1 и МА№ 2 при значении SТ = 200 сек, Fstart=48.7 КГц, Fstop=50,7 КГц. На основе данных кривой АЧХ Изо.4 видим, что BW= 1.61 КГц, а частота максимального значения тока «возбуждения» fmaxЛМА№ 20м1=49.6 КГц, тогда fmaxМА№ 2=49.16 КГц за счёт избирательности выходного контур МА№ 2 (см. Фото.1 и п. 10 [6] ). Поэтому Qeff= fо/ BW=30.9, а эквивалентные потери Reff= ρа/ Qeff=16.9 Ом.

Вообще говоря, величина Reff должна быть больше rn, это можно объяснить тем, что в величину rn вошла некоторая величина не компенсированной до конца реактивной составляющей нагрузки УМ, что свидетельствует не точным совпадение фаз напряжений Utr.out и Urt(Rt=0.05 Ом) их изображения на экране осциллографа на Фото.2 и соответственно их кривых на Изо.1.

В процессе сканирования частоты несущей на дисплеи АКИП — 4210/3 (Фото.8), на Изо.4 и Изо.5 получены необходимые изображения АЧХ.

arrynwpart22_17.gif

Изо.4.

arrynwpart22_18.gif

Изо.5.

arrynwpart22_19.jpg

Фото.8

п.19. На базе информации, изложенной в Таблице 2 построены графики соответственно зависимости: а) резонансной частоты антенного контура тока «возбуждения» (Изо.6), б) активного эквивалентного сопротивления потерь в момент резонанса в антенном контуре тока "возбуждения«(Изо.7), в) величины эквивалентной индуктивности резонансного контура тока «возбуждения» (Изо.8), г) амплитудного значения в момент резонанса напряжённости продольного магнитного поля в магнитопроводе антенны (Изо.9), г) амплитудного значения в момент резонанса индукции продольного магнитного поля в магнитопроводе антенны от амплитудного значения тока «возбуждения» при заданном значении постоянного тока «подмагничивания (Изо.10), д) в момент резонанса величины мощности, подводимой по фидеру к антенном контуре тока «возбуждения» модели ЛМА№ 20м1.

Данные её любой строки были получены автором в лаборатории либо в подготовительный период времени к описываемым в данной работе испытаниям, либо в момент фиксации формы, спектральной плотности, или кривой АЧХ сигнала во времени осуществления измерений уровня сигнала от ЛМА№ 20м1 в ряде пунктов местности, нанесённых на карте Изо.1.

В шестом столбце Таблицы 2 приведено значение постоянного тока «подмагничивания», создающего постоянное круговое магнитное поле в магнитопроводе антенны в перпендикулярной его продольной оси плоскости.

Таблица 2. Зависимость основных характеристик модели ЛМА№ 20м1 при питании от УМ типа RMX 2450s с использованием 14 м фидера, данного согласующего трансформатора и заданной величине резонансного конденсатора

arrynwpart22_20.png

Тенденция изменения основных параметров модели ЛМА№ 20м1 в зависимости от амплитудного значения тока «возбуждения» наглядно представлена на Изо.6 — Изо.10. Следует обратить внимание, что при желании увеличить мощность излучения ЛМА, и в частности, увеличение мощности излучения модели ЛМА№ 20м1 за счёт либо увеличения входного напряжения, подаваемого на УМ, либо за счёт увеличения его коэффициента усиления автоматически приходится изменять частоту несущей f до момента наступления резонанса с собственной резонансной частотой fо антенного контура тока «возбуждения» Ia модели ЛМА для того, чтобы достичь максимального значения его амплитуды Iaм.

arrynwpart22_21.gif

Изо.6.

arrynwpart22_22.gif

Изо. 7.

arrynwpart22_23.gif

Изо. 8.

arrynwpart22_24.gif

Изо. 9.

arrynwpart22_25.gif

Изо.10.

arrynwpart22_26.gif

Изо.11.

Причиной этого является характер нелинейности материала магнитопровода ЛМА. Но ни только вынужденное изменение частоты несущей возникает при желании увеличения мощности излучения за счёт увеличения мощности, подаваемой на антенный контур тока «возбуждения» ЛМА, но и внутренние или внешние факторы, которые могут в силу специфики свойств материала магнитопровода влиять на величину собственной резонансной частоты fо этого антенного контура питания переменным напряжением, например, а) температурного режима работы УМ (изменяется его выходное сопротивление, величина внутренней реактивности, например, его емкость),б) температура окружающей среды или изменение температурного режима внутри тела ЛМА во времени осуществления излучения в окружающее пространство и пр.

п. 21 В Таблицу 3 сведены показатели работы лабораторного оборудования управляемого автором во время трансляции ЭМП моделью ЛМА№ 20м1 при проведении измерения уровня зарегистрированного сигнала излучаемого моделью МА№ 2 в пунктах пересечённой местности, указанных рукой автора на Изо. 14.

Измерения проводили П. Ляско и Елена Дроздова (см. сайт www.lret.ru).Производилось пробное измерение сигнала, принятого приёмной антенной МА№ 2 в ряде пунктов пересечённой местности, удалённых от места установки передающей антенны ЛМА№ 20м1. В качестве примера приводится рабочий материал проведённых ими измерений в двух пунктах (см. позицию 3 и позицию 9 на Изо.14 ), расстояние по прямой (по данным GPS) которых от ЛМА№ 20м1 составило, соответственно, 413 м и 612 м. Они использовали во время данного теста аппаратуру автора: Hp3581A в режиме селективного вольтметра при регистрации уровня принятого сигнала антенной МА№ 2 (с добавлением параллельно его входу конденсатора, назначение и конструктивное исполнение которого объяснено в п.9 [6] и проиллюстрировано на Фото 1) , и Виртуальный 2х канальный 16 бит АКП Осциллоскоп — Анализатор частотного спектра АКИП- 4110/4. Данное оборудование было размещёно в импровизированной «полевой лаборатории» — в салоне легковой автомашины. Антенна МА№ 2 была установлен на поворотном устройстве снаружи, прикреплённом к багажнику над кабиной. Данный тест проходил 24.12.2016 с 11:00 по 17:00.

Таблица 3.Основные параметры работы УМ, ЛМА№ 20м1 и значение электрической компоненты ЭМП напряжённости, зарегистрированной в лаборатории с помощью модели МА№ 7 при дистанции 10 м от излучающей ЭМП ЛМА во время данного теста.

0,5
M 48 Co [nF] 6,144 Mo 1,257E-06 Io, Adc 2 N 64
Время fo, КГц Rn Pa, W La , мГн Ia, Apeak U, Vpeak H, A/m B, Tl E(10)
11:28:25 49,86 19,52 163,3 1,660 4,09 79,85 523,5 0,032 3,28
11:55:18 49,66 15,52 196,3 1,673 5,03 78,05 643,8 0,039 3,28
14:02:25 49,55 14,32 100,7 1,681 3,75 53,70 480,0 0,029 3,01
14:58:41 49,55 14,27 239,3 1,681 5,79 82,65 741,1 0,045 4,29
15:00:00 49,72 13,66 219,6 1,669 5,67 77,45 725,8 0,044 4,31
15:19:24 49,58 12,41 138,8 1,679 4,73 58,70 605,4 0,037 3,45
15:19:28 49,58 13,08 109,4 1,679 4,09 53,50 523,5 0,032 3,28
15:24:13 49,58 12,59 139,7 1,679 4,71 59,30 602,9 0,036 3,45
15:36:39 49,48 11,19 190,2 1,686 5,83 65,25 746,2 0,045 3,71
15:39:17 49,48 11,08 129,2 1,686 4,83 53,50 618,2 0,037 3,62
15:50:47 49,46 10,96 154,0 1,687 5,30 58,10 678,4 0,041 3,80
15:56:27 49,48 10,63 154,4 1,686 5,39 57,30 689,9 0,042 4,13
15:59:35 49,50 10,33 153,4 1,684 5,45 56,30 697,6 0,042 4,00
16:04:16 49,50 10,36 154,9 1,684 5,47 56,65 700,2 0,042 4,05
16:13:31 49,50 10,34 142,5 1,684 5,25 54,30 672,0 0,041 4,08
16:15:32 49,50 10,45 158,1 1,684 5,50 57,50 704,0 0,042 4,03

Спектрограммы и Фото передней панели Hp3581A во время осуществления данного эксперимента, произведённые Еленой Дроздовой, приведены ниже для позиции 3 на Фото.10 и Изо.16 а для позиции 9 — Фото.9 и Изо.12

arrynwpart22_27.gif

Фото.9. Шкала 3 мВ ( —60 дБВ (х 0.001), +10 дБВ (3 мВ), RBW =10 Гц, отсчёт 2.45

arrynwpart22_30.gif

Изо.12. f=49.54 КГц, отсчёт 2.4 дБВ, Усиление 54.21 дБ.

arrynwpart22_29.jpg

Фото.10. Шкала 10 мВ, (-50 дБВ(0.0032), +10 дБВ(3 мВ), RBW=10Hz, отсчёт 4.3 мВ

arrynwpart22_30.gif

Изо.13. f=49.49 КГц, отсчёт 0.9 дБВ, Усиление 44.2 дБ.

arrynwpart22_31.jpg

Изо.14.

На Изо.15 — Изо.30 представлен вид осциллограмм формы сигнала на входе и выходе УМ, питающего передающую антенну ЛМА № 20м1 и на Изо.31 — Изо.47 вид спектральной плотности принятого моделью МА№ 7 сигнала во время проведения данного теста, измеренные и рассчитанные на их основе данные и приведены в Таблице 3.

п. 22. Одной из важнейших задач является разработка автоматической системы компенсации изменения собственной резонансной частоты fо антенного контура питания.

arrynwpart22_32.gif

Изо.15.

arrynwpart22_33.gif

Изо.16.

arrynwpart22_34.gif

Изо.17.

arrynwpart22_35.gif

Изо.18.

arrynwpart22_36.gif

Изо.19.

arrynwpart22_37.gif

Изо.20.

arrynwpart22_38.gif

Изо.21.

arrynwpart22_39.gif

Изо.22.

arrynwpart22_40.gif

Изо.23.

arrynwpart22_41.gif

Изо.24.

arrynwpart22_42.gif

Изо.25.

arrynwpart22_43.gif

Изо.26.

arrynwpart22_44.gif

Изо.27.

arrynwpart22_45.gif

Изо.28.

arrynwpart22_46.gif

Изо.29.

arrynwpart22_47.gif

Изо.30.

arrynwpart22_48.gif

Изо.31.

arrynwpart22_49.gif

Изо.32.

arrynwpart22_50.gif

Изо.33.

arrynwpart22_51.gif

Изо.34.

arrynwpart22_52.gif

Изо.35.

arrynwpart22_53.gif

Изо.36.

arrynwpart22_54.gif

Изо.37.

arrynwpart22_55.gif

Изо.38.

arrynwpart22_56.gif

Изо.39.

arrynwpart22_57.gif

Изо.40.

arrynwpart22_58.gif

Изо.41.

arrynwpart22_59.gif

Изо.42.

arrynwpart22_60.gif

Изо.43.

arrynwpart22_61.gif

Изо.44.

arrynwpart22_62.gif

Изо.45.

arrynwpart22_63.gif

Изо.46.

arrynwpart22_64.gif

Изо.47.

п.23. а) Как выло отмечено ранее в п.18, что для Модели МА№ 2 (с подсоединённым дополнительным конденсатором на конце 1м коаксиального кабеля) «Действующая высота» Нэфф МА№ 2 = 0.15 м для частоты 49.7 КГц, в то время как Нэфф МА№ = 0.032 м как следует из информации примечания для Изо.17 и Изо.34. б) Для дистанции D3=413 м (пункт 3) на основании информации Изо. 22 УМ на частоте 49.48 КГц при мощности Pa=129.2 Ватт, поданной на фидер питания передающей модели ЛМА№ 20м1, создал ток с амплитудой Iam=4.81 А в обмотке соленоида «возбуждения» продольного магнитного потока и в лаборатории на дистанции 10 м создал напряжённость электрического поля с амплитудным значением Еm(10 м) =3.62 В/м. На основании Фото.10 в пункте 3 приёмная антенной МА№ 2 был зарегистрировано эффективное электромагнитный сигнал данной частоты излученный моделью ЛМА№ 20м1, выданное ей напряжение UМА№ 2 на вход Hp3581A с эффективным значением UМА№ 2(413 м) = 4.3 мВ. С учётом, что Нэфф МА№ 2 = 0.15 м Еm(413 м) =1.41*4.3/0.15=40.42 мВ/м. Так как отношение

м3=413 м/ 10 м =41.3, а отношение н3 = Еm(10 м)/ Еm(413 м)=88.56, а

41.3 1.21 =90.2> 88.56 можно утверждать, что уже на расстоянии D3=413 м электрическая составляющая напряжённости электромагнитного поля Еm(D3)при излучении моделью ЛМА№ 20м1 падает почти ( в степени менее 1.21)обратно пропорционально величине дистанции D3 при λ/2π=965 м.

б) Для дистанции D9=620 м (пункт 9) на основании информации Изо. 15 УМ на частоте 49. 55 КГц при мощности Pa=300.7 Ватт, поданной на фидер питания передающей модели ЛМА№ 20м1, создал ток с амплитудой Iam=3.75 А в обмотке соленоида «возбуждения» продольного магнитного потока и в лаборатории на дистанции 10 м создал напряжённость электрического поля с амплитудным значением Еm(10 м) =3.01 В/м. На основании Фото.9 ( в пункте 9 приёмная антенной МА№ 2 был зарегистрировано эффективное электромагнитный сигнал данной частоты излученный моделью ЛМА№ 20м1, выданное ей напряжение UМА№ 2 на вход Hp3581A с эффективным значением UМА№ 2(413 м) = 2.45 мВ. С учётом, что Нэфф МА№ 2 = 0.15 м Еm(620 м) =1.41*2.45/0.15=23.3 мВ/м. Так как отношение м3=620 м/ 10 м =62, а отношение н3 = Еm(10 м)/ Еm(413 м)=129.2, а

62 1.2 =141.5> 129.2 можно утверждать, что уже на расстоянии D9=620 м электрическая составляющая напряжённости электромагнитного поля Еm(D9)при излучении моделью ЛМА№ 20м1 падает почти ( в степени менее 1.2)обратно пропорционально величине дистанции D3 при λ/2π=965 м.

п.24. Дистанция до пункта 8 приблизительно D8=1050 м> λ/2π=965 м поэтому можно с уверенностью считать, что Еm(D8)=13.8 мВ/м. Это даёт возможным для определения мощности, излученной моделью ЛМА«20м1 применить форулу

arrynwpart22_65.gif , где Di = D8 , E(Di) = Еm(D8), W0=377 Ом для расчёта Ррад = 7 Ватт. Пологая, что мощность поданная на ЛМА№ 20м1 Ра = 300.7 Ватт,

эффективность излучения ЭМВ модели ЛМА№ 20м1 (даже с 14 м фидером) составляет величину 7 Ватт / 300.7 Ватт=0.023=2.3 %

В заключении хотелось обратить внимание на вид спектральной плотности, представленной на Изо.12 для дистанции D9=620 м (пункт 9) или Изо.13 для дистанции, полученных с реставрационного выхода Hp 3581A, который обладая автоматической системой регулирования коэффициента усиления (АРКУ) сигнала на его входе примерно сохраняет соотношение сигнал-шум. Видим, что соотношение сигнал шум на его выходе не хуже 60 дБ.

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 информации 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 г.
  6. А.Б. Ляско, „Об испытании модели линейной магнитной антенны ЛМА№ 20м1 (Часть 2)“, „Евразийский научный журнал“ № 12, Декабрь 2016 г.
  7. Программа » MathCAD MathSoft, Ink."