PL167963B1 - Miernik promieniowania mikrofalowego - Google Patents

Abstract

1. Miernik promieniowania mikrofalowego wyposażony w czujnik pola w postaci zminiaturyzowanego dipola z diodą mikrofalową połączony poprzez wysokooporową linię przesyłową ze wzmacniaczem różnicowym, znamienny tym, że wyjście wzmacniacza różnicowego (4) połączone jest z bezinercyjnym liniowym detektorem szczytowym z układem pamiętającym (5).

Description

Przedmiotem wynalazku jest miernik promieniowania mikrofalowego do wykrywania i pomiaru natężenia pola elektromagnetycznego, szczegdlnie fali zmodulowanej impulsowo o krótkim czasie 2 trwania impulsów i przesuwającej się wiązce promieniowania. Zakres pomiarowy od 0,1 do 10w/m , przy częstotliwości od 300 MHz do 5 GHz predysponuje miernik do stosowania w zakresie bezpieczeństwa i higieny pracy, ochrony środowiska, a szczególnie do wyznaczania stref ochronnych w otoczeniu posterunków radiolokacyjnych i innych obiektów specjalnych.

Znany jest z amerykańskiego opisu patentowego nr 3750017 miernik promieniowania elektromagnetycznego zakresu mikrofalowego, w którym czujnikiem pola jest układ trzech ortogonalnie rozmieszczonych, niezależnych, zminiaturyzowanych dipoli elektrycznych połączonych z elementami detekcyjnymi w postaci diód mikrofalowych, diód świecących lub elementów termoczułych. Składowa stała sygnału z czujnika pola przesyłana jest poprzez wysokooporową linię przesyłową w postaci zwiniętych wiązek z materiału oporowego prowadzonych pod odpowiednim kątem do elementów dipolowych do wzmacniaczy, których zadaniem jest wyznaczenie modułu wektora natężenia pola oraz wysterowania wskaźnika pomiarowego. Przedstawiony miernik dobrze wypełnia swoje zadanie w warunkach , gdy możliwe jest wykonywanie pomiaru w warunkach dłuższego kontaktu sondy pomiarowej z mierzonym polem, które w czasie pomiaru powinno być stacjonarne. Wynika to stąd, że w przedstawionym rozwiązaniu dużo czasu wymaga obróbka sygnałów z trzech niezależnych anten czujnika pola, co daje efekt jego bezkierunkowości kosztem inercyjności.

Miernik według wynalazku składa się ze zminiaturyzowanego czujnika pola w postaci dipola elektrycznego z elementem detekcyjnym w postaci diody mikrofalowej, który połączony jest symetryczną wysokooporową linią przesyłową z wzmacniaczem różnicowym, którego wyjście połączone jest z bezinercyjnym liniowym detektorem szczytowym z układem pamiętającym o czasie pamiętania kilku sekund, korzystnie trzy sekundy.

Miernik według wynalazku umożliwia pomiar parametrów energetycznych pola przy krótkotrwałym kontakcie sondy pomiarowej z polem, na przykład ze zmodulowaną impulsowo falą wiązki obracającej się anteny radioickatora.

Wynalazek przedstawiony jest w przykładzie wykonania na rysunku w postaci układu elektrycznego za pomocą schematu blokowego.

Sonda pomiarowa 1 zawierająca czujnik pola 2 i wysokooporową linię przesyłową 3, połączona jest ze wzmacniaczem różnicowym 4, którego wyjście połączone jest z bezinercyjnym liniowym detektorem szczytowym z układem pamiętającym 5, który poprzez układ separujący 6 połączony jest z woltomierzem cyfrowym 7. Sonda pomiarowa 1 ma długość kilkadziesiąt cm, korzystnie 50 cm i umieszczona jest w osłonie dielektrycznej w postaci cylindra z kulistym zakończeniem. Czujnik pola 2 składa “się z zminiaturyzowanego dipola elektrycznego o wysokości skutecznej 8 mm i diody mikrofalowej z barierą Schottky'ego, które wraz z wysokooporową linią przesyłową 3 naklejone są na płycie dielektrycznej. Zmianę polaryzacji sondy 1 umożliwia złącze obrotowe usytuowane w jej rękojeści. Wysokooporową linia przesyłowa 3 jest

167 963 linią symetryczną i jej całkowita oporność zawiera się w granicach 12-50 kiloomów, korzystnie 24 kiloomy na długości, korzystnie około 50 cm. Wzmacniacz różnicowy 4 ma postać wzmacniacza operacyjnego o wzmocnieniu w granicach 1,5-3,0 oraz tłumieniem sygnałów zgodnych nie mniej niż 45 dB. Bezinercyjny liniowy detektor szczytowy z układem pamiętającym 5 rejestruje mierzony sygnał przy jednokrotnym oświetleniu sondy pomiarowej 1 przez wiązkę promieniowania. W celu uzyskania właściwej liniowości oraz czasu pamiętania, który wynosi, korzystnie 3 sek., detektor 5 został zbudowany w oparciu o 2 stopnie wzmacniaczy operacyjnych wyposażonych w odpowiednio silne sprzężenie zwrotne. Układ separujący 6 spełnia funkcję wtórnika napięciowego, a woltomierz cyfrowy 7 zbudowany w oparciu o układ scalony ICL 7116, umożliwia zatrzymanie na wyświetlaczu ostatniej mierzonej wartości przez dowolnie długi okres czasu.

167 963

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz. Cena 1,50 zł

Claims (2)

Zastrzeżenia patentowe

1. Miernik promieniowania mikrofalowego wyposażony w czujnik pola w postaci zminiaturyzowanego dipola z diodą mikrofalową połączony poprzez wysokooporową linię przesyłową ze wzmacniaczem różnicowym, znamienny tym, że wyjście wzmacniacza różnicowego /4/ połączone jest z bezinercyjnym liniowym detektorem szczytowym z układem pamiętającym /5/.

2. Miernik według zastrz. 1, znamienny tym, że wysokooporową linia przesyłowa /3/ jest linią symetryczną.