Przedmiotem wynalazku jest miernik natezenia i parametrów polaryzacyjnych pola elektro¬ magnetycznego, wyposazony w czujnik pola elektromagnetycznego o zmiennopradowych sygna¬ lach wyjsciowych, zawierajacy antene pomiarowa o sferycznej charakterystyce promieniowania.Miernik zawiera ponadto uklad sumujacy polaczony z ukladem pomiarowym.Istota wynalazku polega na wyposazeniu miernika w kwadratory, wlaczone miedzy wyjscia czujnika pola elektromagnetycznego a wejscia ukladu sumujacego, którego wyjscie jest polaczone z detektorem wartosci szczytowej, wchodzacym w sklad ukladu pomiarowego. Po detekcji szczyto¬ wej zsumowanych wektorowo sygnalów wyjsciowych kwadratorów otrzymuje sie sygnal niezale¬ zny od polaryzacji pola oraz od usytuowania anten pomiarowych wzgledem linii sil mierzonego pola. Sygnal ten jest proporcjonalny do wartosci natezenia pola, w którym jest umieszczony czujnik. Przez odpowiednie ustawienie anten czujnika wzgledem kierunku rozchodzenia sie fali, mozliwy jest pomiar kata nachylenia osi glównej elipsy polaryzacji pola. Korzystne jest wyposaze¬ nie miernika wedlug wynalazku w uklad przemiany czestotliwosci, wlaczony miedzy wyjscia2 127 381 czujnika pola elektromagnetycznego a wejscia kwadratorów. Pozwala to na wykonanie pomiarów selektywnych, co jest korzystne zwlaszcza w polu, w którym wystepuja skladowe o róznych czestotliwosciach. Rozbudowanie ukladu pomiarowego miernika umozliwia pomiar stosunku osi elipsy polaryzacji pola elektromagnetycznego. W tym celu uklad pomiarowy jest dodatkowo wyposazony w detektor wartosci skutecznej lub sredniej, którego wejscie jest polaczone z detekto¬ rem wartosci szczytowej, a wyjscia detektorów sa polaczone z wejsciami czlonu porównujacego.Sygnal wyjsciowy tego czlonu jest proporcjonalny do stosunku osi elipsy polaryzacji.Zasadnicza zaleta miernika wedlug wynalazku jest niewrazliwosc jego wskazan natezenia pola od rodzaju mierzongo pola. Ponadto zakres zastosowan miernika w porównaniu z miernikiem znanym jest znacznie szerszy, gdyz umozliwia on wykonywanie pomiarów panoramicznych oraz umozliwia okreslenie parametrów polaryzacyjnych mierzonego pola elektromagnetycznego.Przedmiot wynalazku jest objasniony w przykladach wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schemat blokowy szerokopasmowego miernika natezenia i kata nachylenia osi elipsy polaryzacji pola elektromagnetycznego, a fig. 2 — schemat blokowy selektywnego miernika nate¬ zenia kata nachylenia osi elipsy polaryzacji i stosunku osi elipsy polaryzacji pola elektromagnetycznego.Przyklad I. Szerokopasmowy miernik wedlug wynalazku zawiera czujnik 1 pola elektro¬ magnetycznego o zmiennopradowych sygnalach wyjsciowych, który jest zbudowany z trzech wzajemnie prostopadlych, pomiarowych anten 2, bedacych antenami dipolowymi lub ramowymi.Kazda z pomiarowych anten 2 jest polaczona z oddzielnym torem 3, skladajacym sie z szeregowo polaczoych ze soba: filtru pasmowo-przepustowego, dzielnika reaktancyjnego, symetrycznego wzmacniacza o duzej impedancji wejsciowej i desymetryzatora. Wyjscia desymetryzatorów stano¬ wia wyjscia czujnika 1, na których otrzymuje sie sygnaly zmiennopradowe, proporcjonalne do natezenia poszczególnych skladowych przestrzennych pola elektrycznego lub magnetycznego, zaleznie od rodzaju zastosowanych anten pomiarowych.Sygnaly te sa podawane poprzez wylaczniki 4 i kwadratory 5 na wejscia sumujacego ukladu 6, na wyjsciu którego otrzymuje sie wektorowa sume sygnalów wejsciowych ukladu 6. Wyjsciowy sygnal sumujacego ukladu 6 ma stala wartosc, niezalezna od czasu w przypadku liniowej polaryza¬ cji mierzonego pola. Przy pomiarze natezenia pola o polaryzacji eliptycznej lub auasielipsoidalnej, sygnal wyjsciowy sumujacego ukladu 6 na przebieg bedacy funkcja czasu. Niezaleznie od polaryza¬ cji mierzonego pola, amplituda sygnalu wyjsciowego sumujacego ukladu 6 jest proporcjonalna do amplitudy natezenia mierzonego pola elektromagnetycznego.Sygnal wyjsciowy ukladu 6 jest podawany do pomiarowego ukladu 7, który stanowi detektor 8 wartosci szczytowej, polaczony z wyjsciowym wskaznikiem 9, wyposazonym w uklad pierwiastku¬ jacy, zapewniajacy liniowosc skali wskaznika 9. Przy pomiarze kata nachylenia elipsy polaryzacji pola elektromagnetycznego, wykorzystywanego na przyklad do okreslania parametrów elektry¬ cznych gruntu, sposób wykonania pomiaru przy uzyciu dipolowych anten pomiarowych jest nastepujacy. Anteny pomiarowe czujnika 1 ustawia sie tak, aby plaszczyzna utworzona przez dwie anteny 2 byla równolegla do plaszczyzny gruntu, a jedna z tych anten 2 wskazywala kierunek rozchodzenia sie fali. Wskutek strat w gruncie pojawia sie skladowa podluzna pola, powodujaca wytworzenie eliptycznej polaryzacji pola, przy czym elipsa polaryzacji jest pochylona w kierunku rozchodzenia sie fali. Przy przestrzennym orientowaniu anten 2 czujnika 1, zalacza sie wylacznik 4 w torze anteny 2, która ma byc usytuowana prostopadle do kierunku rozchodzenia sie fali i ustawia sieja tak, aby odchylenie wskaznika 9 bylo minimalne, albo zalacza sie wylacznik 4 w torze anteny 2, której kierunek ma pokrywac sie z kierunkiem rozchodzenia sie fali i ustawia sie ja tak, aby odchylenie wskaznika 9 bylo maksymalne. Po zorientowaniu przestrzennym anten czujnika 1 w opisany powyzej sposób, odczytuje sie wskazania wskaznika 9 przy wlaczonej antenie pionowej, a nastepnie poziomej. Stosunek wskazan wskaznika 9 jest równy tangensowi kata nachylenia osi elipsy polaryzacji. Kat ten oraz stosunek pólosi elipsy polaryzacji pozwalaja na obliczenie parame¬ trów elektrycznych gruntu. Pomiary kata nachylenia osi elipsy polaryzacji sa zazwyczaj wykony¬ wane w polu dalekim stacji radiofonicznych pracujacych w zakresie fal radiowych dlugich i srednich z polaryzacja pionowa na fali przyziemnej, a takze w podobnych warunkach do badan przewodnosci elektrycznej ziemi dla celów geofizycznych.Wykonany model szerokopasmowego miernika wedlug wynalazku pracuje w zakresie czestot¬ liwosci od 0,1 MHz do 10 MHz, z nierównomiernoscia charakterystyki czestotliwosciowej nie-127381 3 przekraczajaca 50%, a wskazania miernika nie zaleza od polaryzacji pola dla sygnalów o czestotliwosciach lezacych w zakresie pasma pomiarowego.Przyklad II. Selektywny miernik wedlug wynalazku zawiera czujnik 1 pola elektromagne¬ tycznego o trzech zmienno-pradowych sygnalach wyjsciowych, które sa podawane na wejscia trójtorowego ukladu 10 przemiany czestotliwosci. Uklad 10 jest zbudowany z trzech identycznych torów, z których kazdy sklada sie z mieszacza 11 czestotliwosci polaczonego ze wzmacniaczem 12 czestotliwosci posredniej, przy czym wszystkie mieszacze 11 sa sterowane ze wspólnej heterodyny 13. Tak zbudowany uklad 10 spelnia role waskopasmowego filtru przestrajanego w szerokim zakresie czestotliwosci. Wyjscia ukladu 10 przemiany czestotliwosci sa polaczone poprzez wyla¬ czniki 4 i kwadratory 5 z wejsciami sumujacego ukladu 6. Sygnal wyjsciowy sumujacego ukladu 6 jest podawany na pomiarowy uklad 7, który stanowia detektor 8 wartosci szczytowej polaczony ze wskaznikiem 9, detektor 14 wartosci skutecznej lub sredniej, porównujacy czlon 15 i drugi wska¬ znik 16. Wejscia detektorów 8, 14 sa dolaczone do wyjscia sumujacego ukladu 6, a wyjscia detektorów 8, 14 sa polaczone z wejsciami porównujacego czlonu 15, którego wyjscie jest pola¬ czone z drugim wskaznikiem 16.Pomiar natezenia pola elektromagnetycznego i pomiar kata nachylenia glównej osi elipsy polaryzacji pola odbywaja sie identycznie jak opisano w przykladzie pierwszym, przy czym ze wzgledu na obecnosc ukladu 10 przemiany czestotliwosci pomiar jest selektywny, natomiast do pomiaru stosunku osi elipsy polaryzacji wykorzystuje sie wartosc szczytowa i skuteczna lub srednia wyjsciowego sygnalu sumujacego ukladu 6. Wartosci skuteczna i srednia tego sygnalu sa zalezne od polaryzacji mierzonego pola. W wyniku porównania sygnalów wyjsciowych detektorów 8, 14, sygnal wyjsciowy porównujacego czlonu 15, odczytany z drugiego wskaznika 16 jest proporcjo¬ nalny do stosunku osi elipsy polaryzacji mierzonego pola elektromagnetycznego.Zastrzezenia patentowe 1. Miernik natezenia i parametrów polaryzacyjnych pola elektromagnetycznego, zawierajacy czujnik pola o zmiennopradowych sygnalach wyjsciowych i sferycznej charakterystyce promienio¬ wania anteny wchodzacej w sklad czujnika, oraz wyposazony w uklad sumujacy polaczony z ukladem pomiarowym, znamienny tym, ze wyjscia czujnika (1) pola elektromagnetycznego sa polaczone z wejsciami sumujacego ukladu (6) poprzez kwadratory (5), natomiast wyjscie sumuja¬ cego ukladu (6) jest polaczone z detektorem (8) wartosci szczytowej wchodzacym w sklad pomiaro¬ wego ukladu (7). 2. Miernik wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze miedzy wyjscia czujnika (1) pola elektromagne¬ tycznego a wejscia kwadratorów (5) jest wlaczony uklad (10) przemiany czestotliwosci. 3. Miernik wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze do wejscia detektora (8) wartosci szczytowej jest dolaczone wejscie detektora (14) wartosci skutecznej lub sredniej, natomiast wyjscia detekto¬ rów (8, 14) sa polaczone z wejsciami porównujacego czlonu (15).127381 ..i-.EHD- [IHZh JZrr 9 i Fig. 1 h^hsh^i Fig. 2 Pracownia Poligraficzna UP PRL. Naklad 100 cgz.Cena 100 zl PL