Przedmiotem wynalazku jest urzadzenie do pomiaru modulu wektora Poyntinga, znajdujace zastosowanie zwlaszcza do pomiarów gestosci mocy promieniowania w polu bliskim pierwotnych i wtórnych zródel promieniowania elektromagnetycznego.Modul wektora Poyntingajest odpowiednikiem modulu wektora gestosci mocy promieniowa¬ nej przez zródlo, definiowanej jako stosunek mocy promieniowanej przez zródlo do wybranej dowolnie powierzchni, przez która moc ta przenika.Z polskiego opisu patentowego nr 92 879 znany jest czujnik do pomiaru gestosci mocy pola elektromagnetycznego, który sklada sie z czujnika skladowej magnetycznej i z czujnika skladowej elektrycznej, które sa polaczone z ukladem sumujacym, wyposazonym w miernik wyjsciowy.Sygnal wyjsciowy ukladu sumujacego jest proporcjonalny do sredniej arytmetycznej gestosci mocy pól elektrycznego i magnetycznego. Pomiar gestosci mocy promieniowania jako sredniej arytmety¬ cznej podanych wyzej wielkosci jest obarczony bledem metody, tym wiekszym, im mniejsza jest odleglosc miedzy zródlem promieniowania a miejscem pomiaru. Z punktu widzenia ochrony ludzi przed niepozadanymi, szkodliwymi dla zdrowia skutkami oddzialywania pól elektromagnety¬ cznych, pomiary gestosci mocy promieniowania winny byc wykonywane w polu bliskim pierwot¬ nych lub wtórnych zródel promieniowania. Z tego wzgledu dokladnosc tych pomiarów ma zasadnicze znaczenie.Wynalazek dotyczy urzadzenia do pomiaru modulu wektora Poyntinga, zawierajacego czuj¬ niki natezen pól elektrycznego i magnetycznego oraz miernik wyjsciowy. Istota wynalazku polega na zastosowaniu czlonu mnozacego, wlaczonego miedzy wyjscia czujników natezen pól a miernik wyjsciowy. Nieoczekiwanie okazalo sie, ze pomiar modulu wektora Poyntinga w polu bliskim, za pomoca urzadzenia wedlug wynalazku jest pozbawiony bledu metody, który wystepuje przy pomiarze urzadzeniem znanym. Korzystne jest wyposazenie urzadzenia wedlug wynalazku w trójpolozeniowe przelaczniki, z których jeden jest wlaczony miedzy wyjscia czujników a wejscia czlonu mnozacego, a drugi — miedzy wyjscie czlonu mnozacego a miernik wyjsciowy, przy czym miedzy przelacznikami sa wlaczone czlony korygujace. Takie rozwiazanie umozliwia dodatkowo pomiar natezen poszczególnych skladowych pola elektromagnetycznego, co zwieksza zakres zasto¬ sowan urzadzenia. W alternatywnym rozwiazaniu urzadzenie jest wyposazone wjeden przelacznik2 127 300 trójpolozeniowy, wlaczony miedzy wyjscia czujników a wejscia czlonu mnozacego, przy czym do przelacznika jest dolaczone zródlo napiecia stalego, a miernik wyjsciowy jest wyposazony w czlon pierwiastkujacy. Uzyskuje sie dzieki temu liniowa skale miernika wyjsciowego oraz mozliwosc pomiaru natezen poszczególnych skladowych pola elektromegnetycznego. Ponadto, w przypadku stosowania urzadzenia wedlug wynalazku zawierajacego dwa przelaczniki, korzystne jest mechani¬ czne sprzezenie ich styków ruchomych, co ulatwia obsluge urzadzenia, oraz wlaczenie czlonu pierwistkujacego pomiedzy wyjscie czlonu mnozacego a przelacznik, co zapewnia liniowa skale miernika wyjsciowego przy pomiarze iloczynu natezen obu skladowych pola elektromagnetycznego.Zasadnicza zaleta, wynikajaca ze stosowania urzadzenia wedlug wynalazku jest mozliwosc dokladnego pomiaru gestosci mocy promieniowania zródel pierwotnych i wtórnych w polu bliskim.Przedmiot wynalazku jest objasniony w przykladach wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schemat ideowy urzadzenia do pomiaru modulu wektora Poyntinga, zawierajacego czlony korygujace i przelaczniki, umozliwiajace dodatkowo pomiar natezen poszczególnych skla¬ dowych pola, a fig. 2 — schemat ideowo-blokowy urzadzenia zawierajacego jeden przelacznik i zródlo napiecia stalego.Przyklad I. Urzadzenie do pomiaru modulu wektora Poyntinga zawiera czujnik 1 natezen pól elektrycznego i magnetycznego, przy czym ramowa antena 2, polaczona poprzez detektor 3 o ksztaltowanej charakterystyce czestotliwosciowej ze wzmacniaczem 4, stanowi czujnik natezenia pola magnetycznego, natomiast dwuczesciowy ekran 5 ramowej anteny 2, polaczony poprzez drugi detektor 6 o ksztaltowanej charakterystyce czestotliwosciowej z drugim wzmacniaczem 7, stanowi czujnik natezenia pola elektrycznego. Wyjscia wzmacniaczy 4, 7, stanowiace wyjscia czujnika 1 sa polaczone z ruchomymi stykami trójpolozeniowego przelacznika 8, przy czym styki te sa sprzezone mechanicznie ze soba. Ruchome styki przelacznika 8 wspólpracuja z trzema parami nieruchomych styków a, b, c. Srodkowe, nieruchome styki b sa polaczone z wejsciami mnozacego czlonu 9, wewnetrzne styki a, c sa polaczone z masa urzadzenia, a zewnetrzne styki a, c sa polaczone z korygujacymi czlonami 10,11, wykonanymi w postaci dzielników rezystancyjnych. Wyjscie mnoza¬ cego czlonu 9 jest polaczone poprzez pierwiastkujacy czlon 12 z nieruchomym zestykiem bl drugiego trójpolozeniowego przelacznika 13, którego zestyk ruchomyjest polaczony z wyjsciowym miernikiem 14 i sprzezony mechanicznie z ruchomymi stykami pierwszego przelacznika 8. Drugi nieruchomy styk al przelacznika 13 jest polaczony z wyjsciem korygujacego czlonu 10, a trzeci nieruchomy styk cl — z wyjsciem drugiego korygujacego czlonu 11. W celu zminimalizowania znieksztalcen pola w otoczeniu anteny 2 z ekranem 5, detektory 3, 6 sa polaczone ze wzmacnia¬ czami 4, 7 za pomoca linii transparentowych o duzej rezystancji. Wspólczynniki wzamacniaczy 4,7 sa dobrane tak, aby zapewnic jednakowa czulosc dla pomiaru natezen obu pól, w odniesieniu do fali plaskiej.Przy pomiarze modulu wektora Poyntinga, przelaczniki 8,13 ustawia sie w polozeniu srodko¬ wym. Na wejscia mnozacego czlonu 9 sa podawane wówczas sygnaly proporcjonalne do natezen obu skladowych mierzonego pola elektromagnetycznego, a sygnal wyjsciowy mnozacego czlonu 9 jest wprost proporcjonalny do modulu wektora Poyntinga w polu bliskim, w którym,jak wykazaly badania, wektory natezen pól elektrycznego i magnetycznego sa wzajemnie prostopadle. Pierwiast¬ kowanie sygnalu wyjsciowego mnozacego czlonu 9 zapewnia liniowa skale miernika 14 dla pomiaru modulu wektora Poyntinga. W prawym polozeniu przelaczników 8,13, miernik 14 mierzy sygnal wyjsciowy z czujnika natezenia pola magnetycznego, a w lewym — sygnal wyjsciowy z czujnika natezenia pola elektrycznego.Przyklad II. Urzadzenie do pomiaru modulu wektora Poyntinga, przedstawione na fig. 2, zawiera czujnik 1 natezen pól elektrycznego i magnetycznego, zbudowany identycznie jak opisano w przykladzie pierwszym. Wyjscia czujnika 1 sa polaczone z nieruchomymi, srodkowymistykami b trójpolozeniowego przelacznika 8, wyposazonego w trzy pary nieruchomych styków a, b, c i w dwa styki ruchome, sprzezone ze soba mechanicznie. Zewnetrzne styki a,c sa polaczone galwanicznie ze srodkowymi stykami b, a wewnetrzne styki a, c sa polaczone ze soba i ze zródlem 15 napiecia stalego. Zródlo to jest wyposazone w diode Zenera i dzielnik rezystancyjny. Styki ruchome przelacznika 8 sa polaczone poprzez pierwiastkujacy uklad 12 z wyjsciowym miernikiem 14.Pomiar modulu wektora Poyntinga przeprowadza sie przy srodkowym polozeniu przelacznika 8,127 300 3 a pomiar poszczególnych skladowych gestosci mocy pola — przy dwóch pozostalych polozeniach.Miernik wyjsciowy tak zbudowanego urzadzenia ma liniowa skale dla wszystkich trzech mierzo¬ nych wielkosci.Zastrzezeniapatentowe 1. Urzadzenie do pomiaru modulu wektora Poyntinga, skladajace sie z czujników natezen pól elektrycznego i magnetycznego oraz zawierajace miernik wyjsciowy, znamienne tym, ze wyjscia czujników natezen pól elektrycznego i magnetycznego (1) sa polaczone z miernikiem wyjsciowym (14) poprzez mnozacy czlon (9). 2. Urzadzenie wedlug zastrz. 1, znamienne tym, ze miedzy wyjscia czujników (1) a wejscia mnozacego czlonu (9) jest wlaczony trójpolozeniowy przelacznik (8), a miedzy wyjscie mnozacego czlonu (9) a wyjsciowy miernik (14) jest wlaczony drugi trójpolozeniowy przelacznik (13), nato¬ miast miedzy przelaczniki (8, 14) sa wlaczone korygujace czlony (10, 11). 3. Urzadzenie wedlug zastrz. 1, znamienne tym, ze miedzy wyjscia czujników (1) a wejscia mnozacego czlonu (9) jest wlaczony trójpolozeniowy przelacznik (8), do którego jest dolaczone zródlo (15) napiecia stalego, natomiast miedzy wyjscie mnozacego czlonu (9) a wyjsciowy miernik (14) jest wlaczony pierwiastkujacy uklad (12). 4. Urzadzenie wedlug zastrz. 1, znamienne tym, ze wyjsciowy miernik (14) jest wyposazony w pierwiastkujacy uklad (12). 5. Urzadzenie wedlug zastrz. 2, znamienne tym, ze przelaczniki (8, 12) sa sprzezone ze soba mechanicznie. 6. Urzadzenie wedlug zastrz. 2, znamienne tym, ze miedzy wyjscie mnozacego czlonu (9) a drugi przelacznik (13) jest wlaczony pierwiastkujacy uklad (12).127300 Fig.2 Pncownia Poligraficzna UP PRL. Naklad 100 cgz.Ona 100 zl PL