DE2318232C3 - Elektromagnetische Feldmeßvorrichtung - Google Patents

Description

hohlen Schenkels angeordnet und mit einem elek- 30 nämlich dabei verhältnismäßig starke Rückwirkungen

trisch leitenden Klebemittel befestigt und leitend von den niederohmigen Übertragungsleitungen auf die

miteinander verbunden sind. Antennen auftreten, obwohl diese Übertragungs-

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge- leitungen unter gleichem Winkel mit den drei Antennen kennzeichnet, daß die Dioden lichtemittierende von deren gemeinsamem Zentrum ausgehen.
Dioden (56) sind, die von einem von der jeweiligen 35 Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Antenne empfangenen Signal abhängige Licht- einfache, billige, robuste, tragbare Meßvorrichtung so impulse erzeugen, und daß zur hochohmigen Über- auszubilden, daß sie auch zur Messung von stark tragung diesen Dioden Wandler (58) zugeordnet inhomogenen elektromagnetischen Feldverteilungen sind, die die Lichtimpulse in elektrische Signale in der Nähe von Strahlungsquellen geeignet ist, ohne umwandeln. 40 daß Rückwirkungen auf die Antennen auftreten, die

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch ge- das zu messende Feld stören und die Meßgenauigkeit kennzeichnet, daß zur Übertragung der Licht- beeinträchtigen.

impulse lichtleitende Fasern vorgesehen sind. Diese Aufgabe wird bei einer elektromagnetischen

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge- Feldmeßvorrichtung der eingangs genannten Art erfin-

kennzeichnet, daß die Dioden (28) der Antennen 45 dungsgemäß dadurch gelöst, daß die Übertragungs-

durch Thermokoppelelemente (54) ersetzt sind, leitungen hochohmig sind und das von einer im Zentrum

die in Reihe geschaltet sind, und daß die Über- der jeweils zugehörigen Antenne angeordneten Diode

tragungsleitung über diese Reihenschaltung ge- abgenommene Antennensignal abführen,

schaltet ist. Die erfindungsgemäße Feldmeßvorrichtung ist im

50 Aufbau ebenso betriebsstabil, robust, billig und einfach zu bedienen wie die bekannte Vorrichtung, sie besitzt dieser gegenüber jedoch den Vorteil, daß die Übertragungsleitungen auch bei stark inhomogenen Feldern praktisch keine Rückwirkung auf die Antennen

Die Erfindung betriift eine elektromagnetische 55 ausüben, so daß die Meßvorrichtung praktisch keine

Feldmeßvorrichtung mit drei orthogonal zueinander Störung des zu messenden Feldes hervorruft. Die in

und mit gemeinsamem Zentrum angeordneten Emp- der Mitte der Antennen angeordneten Dioden beein-

fangsantennen und mit je einer Übertragungsleitung flüssen die Eigenschaften der Antenne nicht wesentlich,

für jede Antenne, wobei diese Übertragungsleitungen da die über jeder Diode erzeugte Gleichstromkompo-

gebündelt unter gleichem Winkel mit den drei An- 60 nente des empfangenen Antennensignals durch die

tennen von deren gemeinsamem Zentrum ausgehen hochohmige Übertragungsleitung praktisch nicht be-

und zu einer Verarbeitungseinrichtung führen, die ein lastet wird.

zusammengesetztes Signal zur Steuerung einer Meß- Es ist darauf hinzuweisen, daß das spezielle Problem anzeige bildet. der Rückwirkung der Übertragungsleitungen auf die Eine elektromagnetische Feldmeßvorrichtung dieser 65 Antennen nur bei der Verwendung von drei ortho-Art, ist aus der US-PS 3 662 260 bekannt. Diese trag- gonal zueinander angeordneten Antennen auftritt. Bei bare Feldmeßvorrichtung kann in einer beliebigen Feldmeßvorrichtungen mit nur zwei orthogonalen Lage in einer beliebigen Umgebung verwendet werden, Antennen können die Antennensignale mittels her-

urch

, ohne ^ά^.^**£™^\^^ e diese Obertragungsleitungen längs der dntten hogoaalen Achse angeordnet sin<L

Zweckinäßigerweise werden in Waterbildung der fing die hochohmigen Obertragungsleitungen Kohlebahnleiter gebildet Es können j3S andere Werkstoffe mit niedrigem spezifLhm md verwendet werden, wie! B. A^niSS Gold, wenn schmale Streifen aus diesem Metall

ifiedamjift werden, die einen hohen Widerstand

o Längeneinheit besitzen.

Line besonders zweckmäßige Ausführungsform der ankopplung der Obertragungsleitungen an die Antcnnen besteht darin, daß jede Antenne aus zwei ohlen metallischen Schenkeln besteht, zwischen die

e Diode geschaltet ist, und daß die Enden der zu-Jehörigen Obertragungsleitungen und <ier Anschlußzuleitungen für die Diode innerhalb des betreffenden hohlen Schenkels angeordnet und mit einem elektrisch leitenden Klebemittel befestigt und leitend miteinander verbunden sind.

Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann überhaupt jede elektrisch leitende Verbindung mit der Verarbeitungseinrichtung unterbleiben, wozu die Dioden als lichtemittierende Dioden ausgebildet sind, die von einem von der jeweiligen Antenne empfangenen Signal abhängige Lichtimpulse erzeugen, und wobei zur hochohmigen Übertragung diesen Dioden Wandler zugeordnet sind, die die Lichtimpulse in elektrische Signale umwandeln. Es können auch lichtleitende Fasern zur Übertragung der Lichtimpulse vorgesehen sein. Eine solche Übertragung von Meßwerten mit Hilfe von lichtemittierenden Dioden ist z. B. aus der DT-OS 1 591 972 für die Messung von Strömen auf hohem Potential an sich bekannt.

Die auf diese Weise erfaßten Antennensignale werden vorzugsweise in einem nichtlinearen Summierverstärker zu einem Signal kombiniert, welches der Summe der Quadrate der orthogonalen Komponenten des elektrischen oder magnetischen Felds längs der Achsen der drei betreffenden orthogonalen Antennen proportional ist. Dieses kombinierte Signal wird dann zu einer Anzeige entweder der elektrischen bzw. magnetischen voiumetrischen Energiedichte oder der hermiteschen Größe des elektrischen bzw. magnetischen Felds weiterverarbeitet. Wenn das betreffende Feld lokal ein «ich im wesentüchen in einer einzigen Ebene ausbreitendes Wellenfeld ist, kann das kombinierte Signal zudem zur Anzeige der Leistungsdichte dieses Felds benutzt werden.

In einer anderen Ausführungsform der Erfindung können die Dioden der Antennen auch durch Thermokoppelelemente ersetzt sein, die in Reihe geschaltet sind, wobei die Übertragungsleitung über diese Reihenschaltung geschaltet ist. Die quadrierend wirkendenThermokoppelelemente erzeugen in der Reihenschaltung unmittelbar das gewünschte Signal, das aus der Summe der Quadrate der Antennensignale besteht. Durch die Übertragungsleitung kann dieses Ausgangssignal entweder direkt oder über einen Verstärker der Meßanzeige zugeführt werden.

Der in der Beschreibung benutzte Ausdruck »Antenne« bezieht sich auf eine elektrische Dipolantenne, eine Rahmenantenne — häufig als Magnetdipolantenne bezeichnet — oder auf eine beliebige andere Antenne mit den folgenden wichtigen und erforderlischen Eigenschaften:

1. „dt einem Ansprechverhalten, das im wesenilichen durch nuf eine Richtungskomponente des aufgeprägten elektrischen (oder magnetischen) Felds bestimmt ist·
' f^{l der} ^^chkert, d,ese mit zwei gle.chart.gen

^m _A T* f*»*»** ^Schem· Γ?"

^' ^S° ** ³^ *? ^*^{1111611 praküsch em} . gemeinsames Zentrum besitzen;

^{emer ortiio}£^onalen Anordnung der eben be-

schriebenen Art muß das Ansprechen der Einzel-Antenne auf das eingeprägte Feld durch die beiden anderen Antennen im wesentüchen unbeeinflußt bleiben.

Im folgenden sind bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung an Hand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine perspektivische Darstellung einer Meßsonde, wobei diese Sonde aus einem Satz von drei _ao orthogonal zueinander angeordneten Antennen mit einem praktisch gemeinsamen Zentrum besteht,

F i g. 2 eine der Übersichtlichkeit halber teilweise weggebrochene schematische Darstellung zur Veranschaulichung der bevorzugten Konstruktion jeder der z.B. im orthogonalen Antennensatz verwendeten Dipolantennen, wobei in dieser Figur außerdem die Anwendung und Anordnung der Meßeinrichtung und der Übertragungsleitung von der Antenne zu einer Verarbeitungsstelle dargestellt sind,

F i g. 3 eine schematische Darstellung einer abgewandelten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Meßeinrichtung unter Verwendung von Thermokreuz- bzw. Thermokoppel- oder von allgemeinen Thermoelementen zur Erzeugung eines kombinierten Signals von jeder der drei zueinander orthogonalen Antennen der Sonde,

F i g. 4 eine schematische Darstellung einer weiter abgewandelten Ausführungsform der Meßeinrichtung mit über die Antennen geschalteten, lichterzeugenden Dioden in Verbindung mit einem lichtempfindlichen Spannungsreaktor zur Erzeugung der Antennensignale und

F i g. 5 ein elektrisches Schaltbild des gesamten Systems, welches speziell die zur Verwendung dabei vorgesehene Signalverarbeitungseinrichtung zeigt.

In F i g. 1 ist die Gesarr.tkonstruktion der Meßsonde dargestellt. Diese Feldsensoren besitzen die Form eines Satzes aus drei zueinander orthogonalen Antennen, beispielsweise, jedoch nicht ausschließlich, in Form von Dipolen 10, 12 und 14, die mit einem praktisch gemeinsamen Zentrum 16 angeordnet sind. In bevorzugter Ausführungsform besitzen die einzelnen Dipolantennen 10, 12 und 14 kleine elektrische Abmessungen und praktisch jeweils gleiche Länge. Hierbei spricht jede Dipolantenne des Satzes auf das eingeprägte elektromagnetische Feld in einer Weise an, die wie noch näher erläutert werden wird — von den beiden anderen Dipolen unabhängig ist.

Die über einem mittleren Spalt zwischen den beiden Schenkeln jedes Dipols 10, 12 und 14 induzierte Gesamtspannung entspricht jeweils phasenbezogen der Summe der durch das eingeprägte elektromagnetische Feld induzierten Spannung zuzüglich der durch die in beiden anderen Dipolen des Satzes fließenden Gesamtströme induzierten Spannungen.

In diesem Zusammenhang sei ein beliebiges differentielles Element des Stroms It betrachtet, das in einen Schenkel einer der Dipole, etwa der Antenne 10, indu

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ziert wird. Wegen der Symmetrie der beiden anderen und Gleichung (3) kann zu

Dipole 12 und 14 gegenüber diesem willkürlich ge- ^₂ (K*²+ Vy*+ Vz*)

wählten Stromelement induziert dieses eine sym- S = -^- = (5)

metrische Potentialverteilung in diesen Dipolen. Eine ^o L ^zo

beliebige Stromverteilung in einem der Dipole kann 5 umgeschrieben werden.

also kein unabgeglicbenes Potential über die Mitten- Bei Mikrowellenfrequenzen beispielsweise ist es

Abstandsspalten der beiden anderen Dipole induzieren. schwierig, die induzierten Spannungen eines Dipoli Die induzierten Gesamtspannungen über die Dipole genau zu bestimmen. Dies ist jedoch nicht erforder· sind dann diejenigen Spannungen, die durch das auf- lieh, da die Sonde geeicht werden kann. Es ist nut geprägte Feld an jedem Dipol erzeugt werden würden, io nötig, von den Dipolen Signale oder kombinierte wenn jeder Dipol einzeln und mit der gleichen Aus- Signale abzunehmen, die verarbeitet werden können, richtung im Feld angeordnet wäre. Auch wenn die um ein Signal zu liefern, welches — je nach den geDipole das aufgeprägte Feld sturen, messen sie offen- wünschten Einheiten der endgültigen Anzeige — dem sichtlich immer noch dieses gestörte Feld ohne jede Wert

gegenseitige Wechselwirkung. Die Störung des Felds »5 (V_x* + V_Y* + Vz*)¹'*

ist jedoch bei allen drei Dipolen anders als bei nur _od_er dem Wert einem Dipol. Weiterhin ist ζω beachten, daß dann, ,y t > y t + y z\

wenn gleich große Impedanzen symmetrisch zwischen ν χ τ τ -r ζ )

den Schenkeln jedes Dipols 10,12 und 14 angeordnet proportional ist.

werden, die Dipole weiterhin unabhängig vonein- ao Die an jedem Dipol 10,12 und 14 induzierten Spanander wirken. Außerdem brauchen die Dipole nicht mingen werden dann durch eine mit 20 bezeichnete notwendigerweise elektrisch kurz zu sein. Es ist ledig- und vorzugsweise im gemeinsamen Zentrum 16 des lieh erforderlich, daß die Dipole dünn sind, so daß Antennensatzes angeordnete Meßeinrichtung gemesdie induzierten Ströme praktisch nur in Längsrichtung sen oder festgestellt, wobei dieses gemessene Signal fließen. as vom Antennensatz zu einer entfernten Signalverarbei-

Im folgenden sei nunmehr angenommen, daß die tungsstelle abgeleitet wird, und zwar — wie noch Dipole 10,12 und 14 des Sensors so kurz sind, daß die näher erläutert werden wird — über eine insgesamt Auslenkung der elektrischen Komponente eines inter- mit 22 bezeichnete hochohmige Übertragungsleitung, essierenden Felds im Vergleich zur Dipollänge klein F i g. 2 zeigt die genaue Konstruktion einer beiist. Sodann werden die über die Mittelspalte der 30 spielhaften Dipolantenne des Antennensatzes gemäß Dipole induzierten Spannungsamplituden durch fol- F i g. 1. Zum Zwecke der Erläuterung sei angenommen, gende Gleichungen bestimmt: daß es sich beim dargestellten Dipol um die Antenne 10

des Satzes gemäß F i g. 1 handelt. Der Dipol besteht

Vx = LEx V_r — LEy Vz = LEz (1) ^{aus Tm}^ hohlen metallenen Schenkeln 24 und 26.

35 Zwischen die beiden Schenkel 24 und 26 des Dipols ist eine Diode 28 eingefügt, und ähnliche Dioden 28

Dabei sind mit L die Effektivlänge der Dipole und sind zwischen den Schenkeln der anderen Antennen mit Ex, Ev, Ez die Amplituden der elektrischen Feld- des Antennensatzes vorgesehen. Die genannten, gekomponentenvektoren über die Länge der betreffen- messenen Spannungen werden mittels dieser Dioden 28 den Dipole 14, 12 bzw. 10 hinweg bezeichnet Bei An- 40 erhalten, welche im wesentlichen das von der Dipolwendung von mittleren Quadratwurzelwerten wird die antenne 10 gelieferte Hochfrequenzsignal gleichrichelektrische Energiedichte U_E für jedes Feld im Raum ten und eine Gleichstromkomponente liefern, welche durch die Gleichung zu der Feldintensitätsgröße der parallel zur Antenne 10

liegenden Feldkomponente der einfallenden Welle in

fj _ J_./£ ϊ ₊ £· s _f_ £_zi\ +5 Beziehung steht. Dieses so erhaltene Gleicbstrom-

2 signal wird bei der Erfindung über eine hochohmige

Übertragungsleitung 22 zur entfernten Signalverarbei-

= —5- (Vx* + V_r* + Vz¹) tungssteHe übermittelt, wobei diese Übertragangs-

^2L* β) leitung 22 zwei parallellaufende Leiter 30 und 32 auf·

¹ ' So weist, die an Zuleitungen 34 bzw. 36 der Dioden-Meß-

bestimmt Wenn das Feld eine lokale ebene WeQe ist, einrichtung angeschlossen sind, wird die Leistungsdichte S für willkürlich polarisierte Die Anordnung der beiden Schenkel 24 und 26 der

ebene Wellen durch die Gleichung Dipolantenne 10 ist so getroffen, daß die Zuleitungen

34 and 36 der Diode 28 und die Einzelleiter 30 und 32

tF * a- F-* j. f*x\ w ixi^ixm ^ss ** CJbertraguagsleitung 22 fest verbanden und elek-

_{s =} Ifcjr- + Hr" + bz·) ₌ \vx + Vr + Vz2 irisch gekoppelt sind. Die Enden der Leiter 30 und 32

Z₀ L* Z₉ der Übertragungsleitung und die Zuleitungen 34 und

(3) 36 der Diode sind dazu innerhalb des betreffenden

bohlen Schenkels des Dipols 10 angeordnet, wobei das

bestimmt. Sodann kann die effektive Feldstärke bzw. 60 Innere jedes Schenkels mit einem elektrisch ieitdk GrSSe fähigen Klebmittel 38 gefüllt ist.

£_{t =} (_£r* _j_ _Eyx ₊ Effi* Wie eingangs erwähnt, stellt die Art und Weise, auf

welche die von der Meßeinrichtung bzw. den Dioden 28

festgelegt werfen. Gleichung (2) kann dann zu - ^^⁶" - ⁸^Sf.^{vom A}n»«wwnsatz.abgenommen

^*⁶""* ^{6 6}S werden, ein wichtiges Merkmal der Erfindung dar.

j . Hierbei ist es nicht möglich, übliche Leitungsdrähte

Us = — «Α¹ = -~ (Vx* + Vr* + V_x*) (4) als Leiter 39 und 32 der Übertragungsleitung 22 zu

2 2Z." verwenden, da diese Drähte das n\ m««™*. μλ.

I* 8

trische Feld beträchtlich stören oder die wesentlichen kann es zweckmäßig oder wünschenswert sein, diese Eigenschaften des Antennensatzes selbst erheblich be- drei Signale vor der Summation getrennt vom Aneinträchtigen würden. Aus diesem Grund ist erfin- tennensatz abzuführen, auch wenn sie sich, wie erwähnt, dungsgemäß die Verwendung von hochohmigen Lei- ohne weiteres am oder nahe dem Zentrum des Antern 30 und 32 für die Übertragungsleitung 22 vor- 5 tennensatzes kombinieren lassen würden,
gesehen, die in bevorzugter Ausführungsform aus Für den Fachmann ist es offensichtlich, daß noch Kohleleitern oder, genauer gesagt, aus einem Gemisch andere konstruktive Anordnungen zur Gewinnung aus Kohle und Polytetrafluorethylen bestehen. Die eines kombinierten meßbaren Signals mit den erwähn-Einzelleiter 30 und 32 sind dabei zudem von einem in ten Eigenschaften angewandt werden können. Bei-F i g. 1 mit 40 bezeichneten Überzug aus einem nicht- io spielsweise könnten gemäß F i g. 3 drei quadrierend leitenden Material umhüllt. wirkende Thermokoppelelemente 54 in einer Reihen-

Die an jede Antenne des Satzes angekoppelten schaltung zusammengeschaltet und einzeln über jede

Leiter 30 und 32 der Übertragungsleitung 22 sind Antenne des Satzes geschaltet und im eigentlichen

weiterhin auf spezielle Weise gebündelt und heraus- Zentrum 16 der Antenne angeordnet werden. Jedes

geführt. Genauer gesagt, sind die drei in Verbindung 15 der von den Dipolantennen 10, 12 und 14 erzeugten

mit den drei Antennen des Satzes verwendeten Über- Signale wird dann auf die dargestellte Weise an das

tragungsleitungen zu einem Bündel bzw. Kabel zu- betreffende Thermokoppelelement 54 angelegt, und

sammengefaßt und dann unter gleich großen Winkeln das Ausgangssignal der Reihenschaltung der Th:rmo-

von jedem Dipol des Satzes weggeführt, so daß jeg- koppelelemente ergibt dann das kombinierte ge-

liche Wechselwirkung zwischen den Übertragungs- 20 wünschte Meßsignal. Dieses Ausgangssignal kann

leitungen und den Dipolantennen auf ein Mindestmaß über eine Übertragungsleitung 22 etwa der vorstehend

herabgesetzt und ausgeglichen wird. Dies läßt sich fol- beschriebenen Konstruktion zu einem Meßgerät oder

gendermaßen erläutern: Man denke sich einen Würfel, einem Versärker abgeführt werden,

dessen Mittelpunkt am Zentrum des Dipolsatzes ge- In F i g. 4 ist eine andere Abwandlung dargestellt,

maß F i g. 1 liegt, wobei sich jeder Dipolschenkel 25 bei welcher drei lichtemittierende Dioden 56 an Stelle

senkrecht durch eine Fläche des Würfels erstreckt, der Gleichrichter-Dioden 28 am gemeinsamen Zen-

so verläuft das Bündel der Übertragungsleitungen trum 16 des Antennensatzes angeordnet sind. Jedes auf

durch eine Ecke des Würfels. den Antennen 10, 12 und 14 erzeugte Signal wird über

In F i g. 5 ist eine Signalverarbeitungseinrichtung die betreffende Diode 56 gewonnen, wobei das von

dargestellt, bei welcher die durch die drei Dipole 10,12 30 jeder Diode ausgestrahlte Licht auf einen oder meh-

und 14 erzeugten und durch die Diodendetektoren 28 rere Lichtdetektoren 58 fällt, deren Ausgangssignal

festgestellten Signale auf vorher beschriebene Weise das kombinierte Meßsignal darstellt, das über die

über die für jede Antenne vorgesehene hochohmige Übertragungsleitung 22 zu einem Verstärker oder

Übertragungsleitung 22 abgenommen werden. Dabei einem Meßgerät geleitet wircL Das von den Dioden

ist zu beachten, daß der hohe Widerstand und die 35 erzeugte Licht könnte auch durch Ankoppelung über

verteilte Kapazität 41 der Übertragungsleitungen 22 lichtleitende Fasern oder eine Einzelfaser, welche das

weiterhin zweckmäßige Filter für die gleichgerichteten, zu messende Feld praktisch nicht stört, zu einem oder

von den Antennen abgenommenen Hochfrequenz- mehreren entfernt angeordneten Lichtdetektoren 58

signale bilden. übertragen werden, wobei die Faser(n) dann die Über-

Die gleichgerichteten und gefilterten Signale von den 40 tragungsleitung bildet (bilden).

Antennen 10, 12 und 14 werden Pufferverstärkern 42, Nach Kenntnis der Erfindung sind dem Fachmann 44 bzw. 46 eingespeist, deren Ausgangssignale dann auf diesem Gebiet zahlreiche andere Anordnungen einem nichtlinearen Summierverstärker 48 eingegeben der Meß- und Übertragungseinrichtung möglich. Beiwerden. Die verschiedenen Signale werden im Ver- spielsweise könnten als Meßeinrichtung Thermistoren, stärker 48 geformt und summiert und erscheinen auf 45 Barretters, Ionenröhren, Golay-Zellen und ähnliche einer Leitung 50 als kombiniertes Ausgangssignal, Einrichtungen zweckmäßiger Konstruktion dienen, dessen Amplitude der Summe der Quadrate der während Rohre zur Übertragung des durch eine Amplituden der elektrischen Feldkomponenten pa- Golay-Zelle erzeugten Gasdrucks, elektromagnetische rallel zu den Dipolantennen 10, 12, 14 proportional Übertragungen auf zweckmäßiger Frequenz, Infrarotist. Das auf der Leitung 50 erscheinende Ausgangs- 50 strahlung, als Übertragungshilfsmittel dienen können, signal vom Verstärker 48 wird dann einem Anzeige- Sowohl die bevorzugte und die beschriebenen abge-Meßgerät 52 eingespeist, welches z. B. auf die Ampli- wandelten Ausführungsformen als auch alle nicht tude des kombinierten Signals anspricht und eine An- näher beschriebenen weiteren, dem Fachmann gezeige der elektrischen Feldenergiedichte liefert. läufigen Anordnungen haben die folgenden wesent

Es ist jedoch zu beachten, daß im Fall von elek- 55 liehen und erforderlichen Merkmale gemeinsam:
tri sehen Feldern bestimmter Stärke der funktionale

Zusammenhang zwischen den durch die Antennen 1. einen Satz von drei orthogonalen Antennen, voi

erzeugten Hochfrequenzsignal-Amplituden und den denen jede einzeln auf eine einzige entsprechend!

festgestellten, von den Dioden gemessenen Signalen orthogonale Komponente eines elektrischen ode

im wesentlichen einem quadratischen Verhältnis ent- 6° magnetischen Felds anspricht;

spricht, bei welchem die Gleichstromkomponente des 2. eine Meßeinrichtung zur Abnahme von Signalei

gleichgerichteten Hochfrequenzsignals dem Quadrat vom Antennensatz ohne wesentliche Störung de

der Amplitude des in jeder Antenne induzierten Hoch- aufgeprägten Felds oder der elektrischen Eigen

frequen/signals proportional ist. In diesem Fall kön- schäften des Antennensatzes;

nen die Gleichstromsignalc von den drei Dioden, die 65 3. eine Einrichtung zur Verarbeitung der Signal

jeweils bei den Antennen 10. 12, 14 des Antennen- entweder am oder nahe dem Antennensatz odc

s it/es vorgesehen sind, am oder nahe dem 7entrum 16 an einer entfernten Stelle, um ein der Summe d«

der Antennen unmittelbar summiert werden. Trotzdem Quadrate der drei orthogonalen elektrischen od<

magnetischen Feldkomponenten proportionales ;

kombiniertes Signal zu bilden, wobei die Verarbei- =

tungseinrichtung praktisch weder das aufgeprägte · |

Feld noch die elektrischen Eigenschaften des I

Antennensatzes stören darf. 5 ;

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. _ um komplizierte elektromagnetische Feldverteilungen

   Patentansprüche: zu messen. Solehe Felder treten mit zunehmender

   Verbreitung von elektronischen Geräten, wie Mikro-

   1. Elektromagnetische Feldmeßvorrichtung mit wellenöfen und von Rundfunksendern Flughafendrei orthogonal zueinander und mit gemeinsamem 5 Radaranlagen u. ä., in immer stärkerem Maße auf und Zentrum angeordneten Empfangsantennen und können eine biologische Gefahr darstellen. Mit dieser mit je einer Übertragungsleitung für jede Antenne, bekannten Meßvorrichtung läßt sich ein Feld unbewobei diese Übertragungsleitungen gebündelt unter kannter Polarisation und Verteilung, z.B. auch em gleichem Winkel mit den drei Antennen von deren Interferenzfeld und em Nahfeld messen unabhängig gemeinsamen Zentrum ausgehen und zu einer Ver- 10 von der räumlichen Anordnung der Meßvorrichtung arbeitungseinrichtung führen, die ein aus den in diesem elektromagnetischen Feld. Durch die ortho-Quadraten der induzierten Antennenspannungen gonale Anordnung der drei Empfangsantennen wird zusammengesetztes Signal zur Steuerung einer eine gegenseitige Störung dieser drei Antennen aus-Meßanzeige bildet, dadurch gekenn- geschlossen. Die Übertragungsleitungen für die Signale zeichnet, daß die Übertragungsleitungen (30, 15 der drei Antennen führen zu einer Verarbeitungsein-32) hochoiunig sind und das von einer im Zentrum richtung, in der auf elektronischem Wege die drei Ander jeweils zugehörigen Antenne (10, 12 bzw. 14) tennensignale verarbeitet werden, um je nach Bedarf angeordneten Diode (28) abgenommene Antennen- die Winkil, Skalar- oder Verktorengrößen des Feldes signal abführen. zu berechnen und einer Meßanzeige zuzuführen. Soil

   2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge- 20 nur die absolute Größe der Feldstärke bestimmt kennzeichnet, daß die hochohmigen Übertragungs- werden, so kann diese Verarbeitungseinrichtung auch leitungen (30, 32) aus Kohlebahnleitern bestehen. so ausgebildet sein, daß der Meßanzeige em aus den

   3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch ge- Quadraten der induzierten Antennenspannungen zukennzeichnet, daß jede Antenne (10, 12, 14) aus sammengesetztes Signal zugeführt wird.

   zwei hohlen metallischen Schenkeln (24, 26) be- 25 Schwierigkeiten treten bei dieser bekannten Feldmeß-

   steht, zwischen die die Diode (28) geschaltet ist, vonichtung jedoch auf, wenn sie zur Messung eines

   und daß die Enden der zugehörigen Übertragungs- stark inhomogenen Feldes verwendet wird, wie es z. B.

   leitungen (30, 32) und der Anschlußleitungen (34, bei der Messung von Feldstärken in unmittelbarer

   36) für die Diode innerhalb des betreffenden Nähe einer Strahlenquelle der Fall ist. Es können