RU2428774C1 - Transmitting linear magnetic antennae (lma) - Google Patents

Transmitting linear magnetic antennae (lma) Download PDF

Info

Publication number
RU2428774C1
RU2428774C1 RU2010122883/07A RU2010122883A RU2428774C1 RU 2428774 C1 RU2428774 C1 RU 2428774C1 RU 2010122883/07 A RU2010122883/07 A RU 2010122883/07A RU 2010122883 A RU2010122883 A RU 2010122883A RU 2428774 C1 RU2428774 C1 RU 2428774C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
solenoid
circuit
lma
winding
external
Prior art date
Application number
RU2010122883/07A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Арий Борисович Ляско (RU)
Арий Борисович Ляско
Original Assignee
Арий Борисович Ляско
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Арий Борисович Ляско filed Critical Арий Борисович Ляско
Priority to RU2010122883/07A priority Critical patent/RU2428774C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2428774C1 publication Critical patent/RU2428774C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)

Abstract

FIELD: radio engineering. ^ SUBSTANCE: transmitting linear magnetic antenna contains ferromagnetic magnetic conductor consisting of many ferrite P-type or PM-type bowls, each of which has inner hole for formation of through central axial channel inside which DC cable is located, dielectric framework enveloping outer surface of magnetic conductor and above which there arranged is winding of external solenoid with single-layer spiral winding representing flat K-core cable in which cores are laid in parallel; at that, each core is arranged in insulating cover and has the possibility of formation of separate series resonance circuit. When PM-type ferrite bowls are used in magnetic conductor, inside each of them there located is single-layered "internal" winding, the combined connection of which forms "internal" solenoid forming series resonance antenna circuit of "internal" solenoid with addition of capacitor. ^ EFFECT: providing high radiation efficiency, enlarging pass band, possibility of application in digital information transfer systems, and reducing technical and financial costs. ^ 9 cl, 4 tbl, 17 dwg

Description

Изобретение относится к области радиотехники, в частности к передающей линейной магнитной антенне. Она может быть применена при использовании дискретной фазовой манипуляции (PSK - Phase Sift Key) в Передающих Системах Подвижных Объектов (ПСПО), излучающих электромагнитные волны в диапазоне (ELF, VF, VLF, LF) частот от 300 герц (длина волны λ=1000 км) до 60000 герц (длина волны λ=5 км), расположенных в глубине моря, подо льдом или в земле, в воздушном пространстве над водной, ледовой или земной поверхностью в пределах так называемой «ближней зоны» (в пределах дистанций D≤λ/2π).The invention relates to the field of radio engineering, in particular to a transmitting linear magnetic antenna. It can be applied using discrete phase shift keying (PSK - Phase Sift Key) in Transmitting Systems of Moving Objects (FSS) emitting electromagnetic waves in the frequency range (ELF, VF, VLF, LF) of frequencies from 300 hertz (wavelength λ = 1000 km ) up to 60,000 hertz (wavelength λ = 5 km) located in the depths of the sea, under ice or in the ground, in the airspace above a water, ice or earth surface within the so-called “near zone” (within the distances D≤λ / 2π).

Из уровня техники известны антенны, состоящие из внешней обмотки вокруг ферритового стержня в один слой (EP 2048738, 15.04.2009; JP 7303006, 14.11.1995; JP 59006602, 13.01.1984; US 7034767, 25.04.2006; RU 2145137, 27.01.2000; RU 2160947, 20.12.2000).Antennas consisting of an external winding around a ferrite rod in one layer are known in the art (EP 2048738, 04/15/2009; JP 7303006, 11/14/1995; JP 59006602, 01/13/1984; US 7034767, 04/25/2006; RU 2145137, 27.01. 2000; RU 2160947, 12.20.2000).

В Европейской заявке №2048738 раскрыто, что ферритовый стержень приемной антенны выполнен полым, при этом ферритовый стержень может состоять из плотно соединенных ферритовых кольцевых частей и внутри него расположены радиодетали.In European application No. 2048738 it is disclosed that the ferrite rod of the receiving antenna is hollow, while the ferrite rod may consist of tightly connected ferrite ring parts and radio components are located inside it.

Известна коммуникационная система, предназначенная для использования в нижней части диапазона радиочастот параметрической магнитной дипольной антенны. Эта антенна включает удлиненный магнитопровод, преимущественно сформированный из плотной шестиугольной связки ферритовых стержней, каждый из которых набирается встык из имеющих продольное отверстие ферритовых чашечек, образуя простирающийся по всей длине соответствующего ферритового стержня центрально-осевой канал. Обмотка соленоида, плотно примыкающая к внешней поверхности магнитопровода, расположена в центральной части антенны, а переменный управляющий ток «накачки», протекаемый по обмотке, простирающийся по продольно-осевому каналу стержня магнитопровода, создает циркулирующий переменный магнитный поток «накачки» в каждом стержне, ортогональный магнитному потоку, созданному в нем внешним соленоидом антенны. Этот переменный управляющий ток «накачки» когерентен по фазе току, протекаемому по обмотке соленоида антенны (US 4458248, 03.07.1984).A communication system is known for use in the lower part of the radio frequency range of a parametric magnetic dipole antenna. This antenna includes an elongated magnetic core, mainly formed from a dense hexagonal bundle of ferrite rods, each of which is assembled end-to-end from ferrite cups having a longitudinal hole, forming a central-axial channel extending along the entire length of the corresponding ferrite rod. The solenoid winding, which is tightly adjacent to the outer surface of the magnetic circuit, is located in the central part of the antenna, and the alternating "pump" control current flowing through the winding, extending along the longitudinal-axial channel of the magnetic circuit rod, creates a circulating variable "pump" magnetic flux in each rod, orthogonal magnetic flux created in it by an external antenna solenoid. This alternating "pump" control current is phase-coherent with the current flowing through the coil of the antenna solenoid (US 4458248, July 3, 1984).

Недостатками данного устройства являются требование использования усилителей мощности на частоте несущей с высоковольтным (достигающим сотен киловольт) выходным напряжением при амплитуде тока, достигающей десяток и сотен ампер, недостаточно высокая радиационная эффективность и недостаточно широкая полоса пропускания для возможности использования в системах передачи цифровой информации с подвижного объекта или подвижному объекту в средах, указанных выше.The disadvantages of this device are the requirement for the use of power amplifiers on a carrier frequency with a high voltage (reaching hundreds of kilovolts) output voltage with a current amplitude reaching tens and hundreds of amperes, insufficient radiation efficiency and not wide enough bandwidth for the possibility of using digital information from a moving object in transmission systems or a moving object in the environments indicated above.

Технический результат, достигаемый при реализации данного изобретения, заключается:The technical result achieved by the implementation of this invention is:

- в использовании низковольтных усилителей мощности,- in the use of low-voltage power amplifiers,

- в обеспечении высокой радиационной эффективности (не менее 25%),- in ensuring high radiation efficiency (not less than 25%),

- в расширении полосы пропускания и, соответственно,- in the expansion of bandwidth and, accordingly,

- в возможности использования в системах передачи цифровой информации.- the possibility of use in digital information transmission systems.

- в снижении технических и финансовых затрат на построение такой ЛМА или системы, из них, одновременно создавая такие же преимущества при построении «передатчика» с использованием промышленных низковольтовых образцов Интегральных Операционных Усилителей Мощности (ИОУМ).- to reduce the technical and financial costs of building such an LMA or system, of them, while creating the same advantages when building a “transmitter” using industrial low-voltage samples of Integrated Operational Power Amplifiers (IOUM).

С целью возможности применения современных ИОУМ в качестве источников тока, создающих магнитное поле в магнитопроводе тела ЛМА, используется лишь один цилиндрический составной ферритовый стержень, а однослойная обмотка внешнего цилиндрической формы соленоида выполнена плоским «многожильным» (n-медных в электрической изоляции «жил», n=2, 3, 4,…) кабелем.In order to be able to use modern IOUM as current sources creating a magnetic field in the magnetic circuit of the LMA body, only one cylindrical composite ferrite rod is used, and the single-layer winding of the external cylindrical shape of the solenoid is made flat "stranded" (n-copper in electrical insulation "cores", n = 2, 3, 4, ...) by cable.

С целью увеличения ширины полосы BW и уменьшения сопротивления «нагрузки» при работе на выбранной частоте f «несущей» каждая из п «жил» обмотки внешнего соленоида образует отдельный (последовательный) резонансный (колебательный) контур с использованием отдельного конденсатора или их набора, то есть используется n-контурная антенная цепь, настраиваемая на резонансную частоту «несущей».In order to increase the BW bandwidth and reduce the "load" resistance when operating at the selected carrier frequency f, each of the n "cores" of the external solenoid winding forms a separate (sequential) resonant (oscillatory) circuit using a separate capacitor or a set of them, i.e. an n-loop antenna circuit is used, tuned to the resonant frequency of the “carrier”.

С целью увеличения мощности излучаемых электромагнитных волн используется в пространстве между боковой поверхностью магнитопровода и простирающейся внутренней поверхностью каркаса внешнего соленоида эффект «искусственного синтеза» Вектора Умова-Пойнтинга («Искусственный синтез» (The crossed field antennas, SFA) Вектора Умова-Пойнтинга в передающей антенне типа Электрического диполя Герца, описан в US 5155495, 13.10.1992, и US 5495259, 27. 02.1996, в последнем - для создания магнитного поля используются симметрично расположенные по бокам два внешних соленоида со своими магнитопроводами, создающими магнитное поле внутри и над центральным внешним соленоидом, внутри которого находится контейнер, наполненный смесью «магнитного и электрически активного» вещества) при использовании ферритовых чашечек P-типа. А при использовании чашечек PM-типа в цилиндрическом ферритовом стержне магнитопровода ЛМА для дополнительного «искусственного синтеза» Вектора Умова-Пойнтинга применяется внутренний соленоид, образованный из однослойных обмоток во внутренней полости PM-типа ферритовых чашечек.In order to increase the power of emitted electromagnetic waves, the “artificial synthesis” of the Vector Umov-Poynting Vector in the transmitting antenna is used in the space between the lateral surface of the magnetic circuit and the extending inner surface of the external solenoid frame of the Vector Umov-Poynting (“Artificial Synthesis” (SFA) of the Hertz type electric dipole, is described in US 5155495, 10.10.1992, and US 5495259, 27. 02.1996, in the latter - two external solenoids symmetrically located on the sides with their magnetic circuits that create a magnetic field inside and above the central external solenoid, inside which there is a container filled with a mixture of “magnetic and electrically active” substances) using P-type ferrite cups. And when using PM-type cups in a cylindrical ferrite rod of the LMA magnetic circuit, an additional solenoid formed from single-layer windings in the PM-type internal cavity of ferrite cups is used for additional “artificial synthesis” of the Vector Umov-Poynting.

Для сведения на нет влияния нелинейных эффектов, возникающих в материале магнитопровода ЛМА и с целью передачи цифровой информации при модуляции сигнала частоты f «несущей» используется дискретная манипуляция ее фазы из заранее заготовленного дискретного их набора, а именно QPSK или HPSK, где QPSK - четырехфазовая модуляция при фиксированном наборе четырех фаз с интервалом 95 градусов, а HPSK - шестнадцатифазовая модуляция из фиксированного набора шестнадцати фаз с интервалом 22,5 градуса.To reduce the influence of nonlinear effects arising in the material of the LMA magnetic circuit and to transmit digital information when modulating the signal of frequency f of the “carrier”, discrete manipulation of its phase from a pre-prepared discrete set of them is used, namely QPSK or HPSK, where QPSK is a four-phase modulation with a fixed set of four phases with an interval of 95 degrees, and HPSK - sixteen-phase modulation from a fixed set of sixteen phases with an interval of 22.5 degrees.

Данная передающая линейная магнитная антенна (ЛМА) для увеличения общей мощности радиации может служить элементом двухмерных или трехмерных антенных систем с согласованном по фазе включением и при параллельности осей их магнитопровода с применением матричных образований из современных ИОУМ в качестве источников тока для такой антенной системы.To increase the total radiation power, this transmitting linear magnetic antenna (LMA) can serve as an element of two-dimensional or three-dimensional antenna systems with phase-matched switching on and parallelism of the axes of their magnetic circuit using matrix formations from modern IUM as current sources for such an antenna system.

Указанный технический результат достигается в передающей линейной магнитной антенне, содержащей:The specified technical result is achieved in a transmitting linear magnetic antenna containing:

ферромагнитный магнитопровод, состоящий из множества ферритовых чашечек, каждая из которых имеет внутреннее отверстие для образования сквозного центрального осевого канала, внутри которого расположен кабель постоянного управляющего тока,a ferromagnetic magnetic circuit, consisting of a plurality of ferrite cups, each of which has an internal hole for forming a through central axial channel, inside which there is a constant current control cable,

диэлектрическую оболочку (каркас), охватывающую внешнюю поверхность магнитопровода и поверх которого размещен внешний соленоид с однослойной спиральной обмоткой, представляющей собой плоский, по меньшей мере, двухжильный (К-жильный кабель, где К=2, 3, 4, … n) кабель, в котором жилы уложены параллельно, при этом каждая жила размещена в изоляционной оболочке и дает возможность образования при добавлении внешнего конденсатора или группы внешних конденсаторов отдельного последовательного резонансного контура с подсоединением последовательно одного или двух (при балансной схеме подключения) резонансных электрических конденсаторов.a dielectric sheath (frame) covering the outer surface of the magnetic circuit and over which an external solenoid with a single-layer spiral winding is placed, which is a flat, at least two-core (K-core cable, where K = 2, 3, 4, ... n) cable, in which the conductors are laid in parallel, each core being placed in an insulating sheath and allows the addition of an external capacitor or a group of external capacitors a separate series resonant circuit with a series connection One or two (if balanced interconnect) resonance capacitors.

При образовании магнитопровода ЛМА используются P-типа или PM-типа ферритовые чашечки, расположены впритык друг к другу. Внешний диаметр ферритовой чашечки определяет диаметр магнитопровода ЛМА, величина которого выбирается в зависимости от требуемой радиационной мощности ЛМА.In the formation of an LMA magnetic circuit, P-type or PM-type ferrite cups are used, located close to each other. The outer diameter of the ferrite cup determines the diameter of the LMA magnetic circuit, the value of which is selected depending on the required radiation power of the LMA.

При формировании магнитопровода ЛМА из ферритовых чашечек PM-типа внутри каждой размещается однослойная спиральная «внутренняя» обмотка. Комбинированное соединение «внутренних» обмоток ферритовых чашечек PM-типа магнитопровода ЛМА образует «внутренний» соленоид ЛМА. Этот «внутренний» соленоид при наличии внешнего конденсатора или группы внешних конденсаторов образует последовательный резонансный контур «внутреннего» соленоида ЛМА.When forming an LMA magnetic circuit from PM-type ferrite cups, a single-layer spiral “inner” winding is placed inside each. The combined connection of the “internal” windings of ferrite cups of the PM type of the LMA magnetic circuit forms an “internal” LMA solenoid. This "internal" solenoid in the presence of an external capacitor or group of external capacitors forms a series resonant circuit of the "internal" LMA solenoid.

Для повышения радиационной эффективности длина магнитопровода выбирается не менее чем в 20-30 раз больше диаметра внешнего соленоида ЛМА. Тогда как длина внешнего соленоида, расположенного симметрично в центральной части ЛМА, должна составлять от трети до половины длины магнитопровода.To increase radiation efficiency, the length of the magnetic circuit is selected at least 20-30 times greater than the diameter of the external LMA solenoid. Whereas the length of the external solenoid, located symmetrically in the central part of the LMA, should be from one third to half the length of the magnetic circuit.

ЛМА дополнительно содержит одновитковую петлю, выполненную из коаксиального кабеля для обратной связи «замкнутого контура автоматического регулирования собственной резонансной частоты» антенного контура. Эта одновитковая петля плотно обволакивает поверхность внешнего соленоида в его центральной части, и индуцируемое в ней переменное напряжение пропорционально величине напряжения, возникающего на одном витке внешнего соленоида ЛМА.The LMA additionally contains a single-turn loop made of a coaxial cable for feedback of the "closed loop automatic regulation of the natural resonant frequency" of the antenna loop. This single-turn loop tightly envelops the surface of the external solenoid in its central part, and the alternating voltage induced in it is proportional to the magnitude of the voltage arising on one turn of the external LMA solenoid.

Для однозначности нахождения «рабочей точки» на кривой намагничивания магнитопровода ЛМА и для плавной подстроки эффективного значения резонансной частоты антенного контура ЛМА используется постоянный управляющий ток I0, проходящий по управляющему кабелю, продетому через центрально осевой канал магнитопровода ЛМА.To unambiguously find the “operating point” on the magnetization curve of the LMA magnetic circuit and to smoothly substitute the effective value of the resonant frequency of the LMA antenna circuit, a constant control current I 0 is used that passes through the control cable threaded through the centrally axial channel of the LMA magnetic circuit.

Из источника http://www.pacificsites.com/~broke/FA.shtm1: принята в США следующая классификация поддиапазонов в нижней части электромагнитных волн:From the source http://www.pacificsites.com/~broke/FA.shtm1: the following classification of subbands in the lower part of electromagnetic waves is accepted in the USA:

а) ULF - это поддиапазон длин волн в свободном пространстве от 100000 км до 10000 км (от 3 герц до 30 герц соответственно) при этом указаны «официальные пользователи» приведенных ниже частот:a) ULF is a sub-band of wavelengths in free space from 100,000 km to 10,000 km (from 3 hertz to 30 hertz, respectively), while the "official users" of the following frequencies are indicated:

7 герц - «Schumann fundamental»;7 hertz - “Schumann fundamental”;

13 герц - ((Schumann second harmonic»;13 hertz - ((Schumann second harmonic ";

16 2/3 герц - ((Mains Power Grid».16 2/3 hertz - ((Mains Power Grid ».

б) ELF - это поддиапазон длин волн в свободном пространстве от 10000 км до 1000 км (от 30 герц до 300 герц соответственно) при этом указаны «официальные пользователи» приведенных ниже частот:b) ELF is a sub-range of wavelengths in free space from 10,000 km to 1,000 km (from 30 hertz to 300 hertz, respectively), while the "official users" of the following frequencies are indicated:

45 герц - «Sub coms»;45 hertz - “Sub coms”;

50 герц и 60 герц - «Main Power Grid»;50 hertz and 60 hertz - "Main Power Grid";

76 герц - ((SANGUINE - Project ELF».76 hertz - ((SANGUINE - Project ELF. "

в) VF - это поддиапазон длин волн в свободном пространстве от 1000 км до 100 км (от 300 герц до 3000 герц соответственно);c) VF is a sub-range of wavelengths in free space from 1000 km to 100 km (from 300 hertz to 3000 hertz, respectively);

г) VLF - это поддиапазон длин волн в сводном пространстве от 100 км до 10 км (от 3000 герц до 30000 герц) при этом указаны «официальные пользователи» приведенных ниже частот:d) VLF is a sub-range of wavelengths in a consolidated space from 100 km to 10 km (from 3,000 hertz to 30,000 hertz), while the “official users” of the following frequencies are indicated:

от 10000 герц до 15000 герц - «Earth Whistlers»;from 10,000 hertz to 15,000 hertz - Earth Whistlers;

от 11 900 герц до 21000 герц - «Coms SW RTTY»;from 11 900 hertz to 21000 hertz - “ Coms SW RTTY”;

11 904,7761 герц; 12 648,809 герц; 14 880,952 герц - «RSDN-20» - это глобальная морская навигационная система «Омега»;11,904.7761 hertz; 12,648,809 hertz; 14,880.952 hertz - RSDN-20 is the Omega global marine navigation system;

21 400 герц - «NNS - another NNS page off the air»;21,400 hertz - " NNS - another NNS page off the air";

от 14000 герц до 30000 герц - «Navy sub corns».from 14,000 hertz to 30,000 hertz - " Navy sub corns ".

д) LF - это поддиапазон длин волн в свободном пространстве от 10 км до 1 км (от 30000 герц до 300000 герц соответственно) при этом указаны «официальные использователи» приведенных ниже частот:e) LF is the sub-range of wavelengths in free space from 10 km to 1 km (from 30,000 hertz to 300,000 hertz, respectively), while the "official users" of the following frequencies are indicated:

от 30000 герц до 60000 герц - «Navy sub corns»;from 30,000 hertz to 60,000 hertz - " Navy sub corns ";

60000 герц - «WWVB Time»….60,000 hertz - WWVB Time ...

Из вышеприведенного списка для ЛМА существует огромное поле применения.From the above list for LMA there is a huge field of application.

С целью использования при проникновении радиации, созданной ЛМА на большую морскую глубину, или на большие дистанции в морской среде, при расположении ЛМА внутри ее, - предпочтительней использование частоты электромагнитной «несущей» f менее 13000 герц.In order to use when penetrating radiation created by the LMA to a great depth of the sea, or at great distances in the marine environment, when the LMA is located inside it, it is preferable to use the frequency of the electromagnetic "carrier" f less than 13,000 hertz.

Сущность изобретения поясняется чертежами:The invention is illustrated by drawings:

на фиг.1 и фиг.3 изображена эквивалентная схема балансного «мостового» подключения выходов пары ИОУМ при двухконтурной резонансной цепи антенного контура ЛМА, обмотка внешнего соленоида которой выполнена плоским двухжильным кабелем;figure 1 and figure 3 shows the equivalent circuit of the balanced "bridge" connection of the outputs of the pair of IOUM with a double-circuit resonant circuit of the antenna circuit of the LMA, the winding of the external solenoid which is made with a flat two-wire cable;

на фиг.2 и фиг.7 - схема двухконтурной резонансной антенной цепи внешнего соленоида ЛМА с бифазным возбуждением, обмотка внешнего соленоида которой выполнена плоским двухжильным кабелем;in Fig.2 and Fig.7 is a diagram of a double-circuit resonant antenna circuit of an external LMA solenoid with biphasic excitation, the winding of the external solenoid of which is made by a flat two-core cable;

на фиг.4 - график частотного спектра, излучаемого ЛМА в открытое пространство, регистрируемое с помощью Рамочной Антенны при фиксированном одном из m (m=4, или m=16) дискретных значении фазы частоты f «несущей»;figure 4 is a graph of the frequency spectrum emitted by the LMA in the open space, recorded using the Frame Antenna for a fixed one of m (m = 4, or m = 16) discrete values of the phase of the frequency f of the "carrier";

фиг.5 - вид частотной характеристики (для определения полосы BW пропускания при резонансной частоте fo=46,76 кГц) антенного контура ЛМА;5 is a view of the frequency response (to determine the passband BW at the resonant frequency fo = 46.76 kHz) of the antenna circuit of the LMA;

на фиг.6 - картина ориентации электрической (Eφ) и магнитных (Hρ и Hθ) составляющих электромагнитного поля в открытом пространстве при представлении ЛМА в виде элементарного магнитного диполя Герца;Fig.6 is a picture of the orientation of the electric (E φ ) and magnetic (H ρ and H θ ) components of the electromagnetic field in open space when representing the LMA in the form of a Hertz elementary magnetic dipole;

на фиг.8 - принципиальная схема балансного одноконтурного включения обмотки внешнего соленоида, выполненного плоским двухжильным кабелем;in Fig.8 is a schematic diagram of a balanced single-circuit inclusion of the winding of an external solenoid made by a flat two-core cable;

на фиг.9-11 - общий вид ЛМА в разрезе при использовании ферритовых чашечек P-типа и PM-типа, когда, для простоты, обмотка внешнего соленоида выполнена плоским четырехжильным кабелем, содержащим два полных витка;Fig.9-11 is a General view of the LMA in the context when using ferrite cups of P-type and PM-type, when, for simplicity, the winding of the external solenoid is made of a flat four-core cable containing two full turns;

на фиг.12 - эквивалентная схема четырехконтурной антенной резонансной цепи обмотки внешнего соленоида ЛМА, выполненная в один слой плоским четырехжильным кабелем;in Fig.12 is an equivalent diagram of a four-loop antenna resonant circuit of the winding of the external LMA solenoid, made in one layer with a flat four-core cable;

на фиг.13 - частичный разрез пары ферритовых чашечек PM-типа фрагмента магнитопровода ЛМА, образованного из PM-типа ферритовых чашечек;13 is a partial sectional view of a pair of ferrite cups of a PM type of a fragment of an LMA magnetic circuit formed from a PM type of ferrite cups;

на фиг.14 - схема подключения однослойной обмотки внешнего соленоида ЛМА, выполненного плоским К (К=4) жильным кабелем при подключении его К жил в виде последовательной одноконтурной (к=1) резонансной цепи к паре ИОУМ, при балансной (мостовой) схеме подсоединения их выходов;on Fig - connection diagram of a single-layer winding of an external LMA solenoid made by a flat K (K = 4) core cable when connecting it To lived in the form of a serial single-circuit (k = 1) resonant circuit to a pair of IUM, with a balanced (bridge) connection scheme their exits;

фиг.15 - ЛМА при числе жил K=4 плоского кабеля обмотки внешнего соленоида ЛМА, образующей антенную резонансную цепь в виде двух (к=2) последовательных резонансных контуров, при балансной схеме подсоединения каждого антенного контура к своей паре ИОУМ;Fig - LMA with the number of cores K = 4 of a flat cable winding of an external LMA solenoid forming an antenna resonant circuit in the form of two (k = 2) consecutive resonant circuits, with a balanced circuit connecting each antenna circuit to its pair of IOUM;

на фиг.16 - ЛМА при числе K=4 жил плоского кабеля обмотки внешнего соленоида, образующего антенную цепь в виде четырех (к=4) последовательных резонансных контуров, каждый из которых подсоединен по балансной схеме к своей паре ИОУМ;in Fig.16 - LMA with the number K = 4 cores of a flat cable of the winding of the external solenoid, forming an antenna circuit in the form of four (k = 4) consecutive resonant circuits, each of which is connected in a balanced circuit to its pair of IOUM;

фиг.17 - общая блок-схема передающего устройства, включая обобщенную схему подсоединения ЛМА к функциональным блокам, обеспечивающим нормальное оптимальное функционирование ЛМА.Fig is a General block diagram of a transmitting device, including a generalized scheme for connecting the LMA to the functional blocks that ensure the normal optimal functioning of the LMA.

В качестве иллюстрации описываются параметры одной из лабораторных моделей ЛМА (LMA#5). Модель LMA#5 имеет в ее центральной части однослойную обмотку внешнего соленоида, выполненную плоским двухжильным кабелем, при числе витков N=126. Эквивалентная упрощенная схема включения ее внешнего соленоида при образовании двухконтурной резонансной антенной цепи ЛМА изображена на фиг.1. Поэтому внешний соленоид ЛМА состоит из двух параллельно намотанных однослойных электрически изолированных спиральных обмоток с числом витков N1=N2=126. Концы каждой из этих двух параллельных обмоток сквозь пару постоянных конденсаторов C01 и C02 для одной из них и C11 и C12 для другой подключены «согласованно» и параллельно сквозь 20-метровый двухпроводный кабель к выходам пары Интегральных Операционных Усилителей Мощности (ИОУМ). На входы пары ИОУМ подается равный по амплитуде гармонический сигнал «несущей» частоты в противофазе. Из фиг.1 видно, что каждая из двух параллельных обмоток со своей парой симметрично по концам расположенных двух конденсаторов образуют свой последовательный резонансный контур антенной цепи, хотя они и соединены параллельно к паре ИОУМ, выходы которых соединены по «мостовой» схеме к антенной двухконтурной резонансной цепи. C01=8,901 нФ, C02=8,839 нФ, C11=8,835 нФ, C12=8,841 нФ. Величина электрической емкости упомянутых постоянных конденсаторов измерялась с помощью прецизионного цифрового измерителя типа Tensly 6401 Databridge на частоте 1 кГц.As an illustration, the parameters of one of the laboratory models of LMA (LMA # 5) are described. The LMA # 5 model has in its central part a single-layer winding of the external solenoid made by a flat two-core cable, with the number of turns N = 126. An equivalent simplified circuit for turning on its external solenoid during the formation of a double-circuit resonant antenna circuit of the LMA is shown in Fig. 1. Therefore, the external LMA solenoid consists of two parallel wound single-layer electrically isolated spiral windings with the number of turns N1 = N2 = 126. The ends of each of these two parallel windings through a pair of constant capacitors C01 and C02 for one of them and C11 and C12 for the other are connected “in concert” and parallel through a 20-meter two-wire cable to the outputs of a pair of Integrated Operational Power Amplifiers (IOUM). At the inputs of the IOUM pair, an equal in amplitude harmonic signal of the "carrier" frequency in antiphase is supplied. Figure 1 shows that each of the two parallel windings with their pair symmetrically at the ends of the two capacitors located form their own serial resonant circuit of the antenna circuit, although they are connected in parallel to the pair of IOUM, the outputs of which are connected via a "bridge" circuit to the double-circuit resonant antenna chains. C01 = 8.901 nF, C02 = 8.839 nF, C11 = 8.835 nF, C12 = 8.841 nF. The electric capacitance of the mentioned constant capacitors was measured using a Tensly 6401 Databridge precision digital meter at a frequency of 1 kHz.

Для модели LMA#5 конденсатор C01 и C11 расположены в левой герметичной пластмассовой прямоугольной коробке, а конденсаторы C02 и C12 - в правой. Каждый из этих конденсаторов образован набором соединенных параллельно и последовательно групп современных высоковольтных малогабаритных конденсаторов с тангенсом угла потерь порядка 3∗10-4 в диапазоне частот до 1000000 Гц при рабочем напряжении 900-1800 вольт с номиналом от 1,2 нФ до 470 нФ. Что позволило создание конденсаторов C01, C02, C11, C12, способных работать в частотном диапазоне не ниже 100000 герц, при тангенсе угла потерь не хуже 3∗10-4, при амплитуде переменного тока до 10 ампер и при амплитуде переменного напряжения до 3600 вольт.For model LMA # 5, capacitors C01 and C11 are located in the left sealed plastic rectangular box, and capacitors C02 and C12 are located in the right. Each of these capacitors is formed by a set of modern high-voltage small-sized capacitors connected in parallel and sequentially with a loss tangent of the order of 3 * 10 -4 in the frequency range up to 1,000,000 Hz at an operating voltage of 900-1800 volts with a nominal value from 1.2 nF to 470 nF. This allowed the creation of capacitors C01, C02, C11, C12, capable of operating in the frequency range of at least 100,000 hertz, with a loss tangent not worse than 3 * 10 -4 , with an amplitude of alternating current up to 10 amperes and with an amplitude of alternating voltage up to 3600 volts.

Конденсаторы C01 и C11 образуют результирующую резонансную емкость C1=4,42 нФ для первого последовательного контура, а C11 и C12 образуют C2=4,43 нФ для второго последовательного контура антенной резонансной цепи внешнего соленоида ЛМА. Для правой и левой стороны концов обмотки внешнего соленоида дополнительно включены последовательно к каждой «жиле» двухпроводного кабеля конденсаторы C03, C13 в левой части и C04, C14 - в правой части. Это сделано для того, чтобы приблизить эффективное значение собственной резонансной частоты fo антенного контура к желаемому значению 51200 герц. В результате измеренное значение эквивалентной резонансной результирующей емкости C1=4,300 нФ в первом последовательном резонансном контуре внешнего соленоида ЛМА, а во втором - C2=4,413 нФ.Capacitors C01 and C11 form the resulting resonant capacitance C1 = 4.42 nF for the first series circuit, and C11 and C12 form C2 = 4.43 nF for the second series circuit of the antenna resonant circuit of the external LMA solenoid. For the right and left sides of the ends of the windings of the external solenoid, capacitors C03, C13 on the left and C04, C14 on the right are additionally connected in series to each "core" of the two-wire cable. This is done in order to bring the effective value of the natural resonant frequency f o of the antenna circuit closer to the desired value of 51200 hertz. As a result, the measured value of the equivalent resonant resulting capacitance C1 = 4,300 nF in the first series resonant circuit of the external LMA solenoid, and in the second C2 = 4,413 nF.

В результате эквивалентная схема двухконтурной резонансной антенной цепи внешнего соленоида ЛМА с бифазным возбуждением может быть представлена так, как это показано на фиг.3, где C1 и C2 - эквивалентные емкости, a r1 и r2 - эквивалентные сопротивления потерь соответственно первого и второго резонансных контуров внешнего соленоида ЛМА. Естественно, обмотка образованная каждой жилой плоского двухпроводного кабеля внешнего соленоида ЛМА является эквивалентной индуктивностям Leff1 и Leff2 соответственно первого и второго резонансных контуров антенной цепи внешнего соленоида, питаемых в противофазе когерентными источниками гармонического сигнала частоты f «несущей». Соответственно правый ИОУМ представлен в виде кружочка на фиг.3 с размещенной внутри цифрой 0, а левый ИОУМ - кружочком с размещенной внутри цифрой 180. Это эквивалентная схема балансного «мостового» подключения выходов пары ИОУМ двухконтурной резонансной цепи внешнего соленоида антенного контура ЛМА. По каждому ИОУМ из пары протекает суммарный переменный ток с частотой «несущей» f с амплитудным значением Im [A].As a result, the equivalent circuit of the double-circuit resonant antenna circuit of an external bi-phase excitation LMA solenoid can be represented as shown in Fig. 3, where C1 and C2 are equivalent capacitances, and r1 and r2 are equivalent loss resistances of the first and second resonant circuits of the external LMA solenoid. Naturally, the winding formed by each residential flat two-wire cable of the external LMA solenoid is equivalent to the inductances L eff 1 and L eff 2, respectively, of the first and second resonant circuits of the antenna circuit of the external solenoid, fed in antiphase by coherent sources of a harmonic signal of frequency “carrier”. Accordingly, the right IOUM is presented in the form of a circle in figure 3 with the number 0 inside, and the left IOUM - a circle with the number 180 inside. This is the equivalent circuit of the balanced "bridge" connection of the outputs of the IOUM pair of the double-circuit resonant circuit of the external solenoid of the LMA antenna circuit. For each IUM, a total alternating current flows with a frequency of the “carrier” f from the pair with an amplitude value of I m [A].

Этот суммарный ток и создает с помощью N=126 витков обмотки плоского двужильного провода внешнего соленоида ЛМА в магнитопроводе и внутри на него надетой оболочки продольное переменное частоты f «несущей» магнитное поле с амплитудным значением Hm [А/м], являясь побудителем электромагнитной радиации в окружающее пространство ЛМА.This total current creates, using N = 126 turns of the winding of a flat two-wire wire of an external LMA solenoid in the magnetic circuit and inside of it a worn jacket, a longitudinal alternating frequency f “carrying” a magnetic field with an amplitude value of H m [A / m], being the inducer of electromagnetic radiation into the surrounding space of the LMA.

Из фиг.2 видно, что каждый смежный виток обмотки вешнего соленоида (то есть жилы кабеля) находится под напряжением, равным амплитудному значению напряжения, возникшему на отдельно взятой обмотке, что гарантирует равномерное распределение напряженности продольного магнитного поля в теле ЛМА и циркулирующего электрического поля вокруг тела ЛМА. Обычно такая схема использует не один ИОУМ в каждом контуре, а пару ИОУМ, выходы которых включены по балансной мостовой схеме.From figure 2 it can be seen that each adjacent coil of the coil of the external solenoid (that is, the cable core) is under voltage equal to the amplitude value of the voltage arising on a single winding, which ensures uniform distribution of the longitudinal magnetic field strength in the LMA body and the circulating electric field around body LMA. Typically, such a circuit uses not one IUM in each circuit, but a pair of IUMs, the outputs of which are connected by a balanced bridge circuit.

По обеим ИОУМ протекает постоянный ток I0 [Adc] при двухполярном питании пары ИОУМ от двух импульсных источников постоянного напряжения - Е [Vdc]=-24,1 и +E [Vdc]=+24,1.A constant current I 0 [Adc] flows through both IOUMs during bipolar supply of a pair of IOUMs from two pulsed DC voltage sources - E [Vdc] = - 24.1 and + E [Vdc] = + 24.1.

Два упомянутых однотипных импульсных источников постоянного напряжения выполнены с изолированными от корпуса выходными клеммами, так что каждый из них может быть источником относительно клеммы заземления либо источником положительного или отрицательного постоянного напряжения. Это импульсные источники стабилизированного постоянного напряжения, каждый из которых может обеспечить уровень постоянного тока до 5,6 Adc при установке выходного напряжения в пределах 23,8-24,8 Vdc. На их вход может быть подано переменное напряжение 50-60 герц в пределах эффективного значения напряжения 110 или 230 V(rms).The two mentioned the same type of pulsed DC voltage sources are made with output terminals isolated from the housing, so that each of them can be a source relative to the ground terminal or a source of positive or negative DC voltage. These are pulse sources of stabilized constant voltage, each of which can provide a constant current level of up to 5.6 Adc when setting the output voltage in the range of 23.8-24.8 Vdc. At their input, an alternating voltage of 50-60 hertz can be applied within the effective voltage value of 110 or 230 V (rms).

Два модуля ИОУМ выполнены на малошумящем ультралинейном Интегральном Операционном Усилителе Мощности фирмы National типа LF3886. Каждый из пары ИОУМ может выдать в «активную» нагрузку мощность не менее 68 ватт в диапазоне от 0 до 500000 герц при нелинейных искажениях гармонического сигнала не хуже 10-4. Каждый модуль, использующий данный ИОУМ, обеспечивает работу в диапазоне частот ULF, ELF, VF, VLF от 10 герц до 100000 герц при рекордной линейности его амплитудной характеристике и рекордно малом уровне шумов, включая и «фазовые». Разработана принципиальная схема такого модуля ИОУМ. Была разработана печатная плата, были изготовлены несколько печатных плат, на которых заявитель самостоятельно изготовил несколько таких пар ИОУМ, два из которых в двухканальном усилителе мощности PA#2, герметичный цельнолитой корпус которого выполнен из алюминиевого сплава, являющийся одновременно радиатором, отводящим тепло изнутри наружу. Другие два размещены, включая упомянутые два источника постоянного напряжения, в условно названном двухканальном бифазовом усилителе мощности PA#1.Two IOUM modules are made on the low-noise ultra-linear Integrated Operational Power Amplifier of the National company type LF3886. Each of the IOUM pair can give out at least 68 watts in the “active” load in the range from 0 to 500,000 hertz with harmonic harmonic distortion not worse than 10 -4 . Each module using this IOUM provides operation in the frequency range of ULF, ELF, VF, VLF from 10 hertz to 100,000 hertz with a record linearity in its amplitude response and a record low noise level, including phase noise. A schematic diagram of such an IOUM module has been developed. A printed circuit board was developed, several printed circuit boards were made, on which the applicant independently manufactured several such pairs of IOUMs, two of which are in a PA # 2 two-channel power amplifier, the sealed solid-cast housing of which is made of aluminum alloy, which is also a radiator that removes heat from the inside out. The other two are located, including the aforementioned two DC voltage sources, in the conventionally named two-channel bi-phase power amplifier PA # 1.

Усилитель мощности PA#1 размещен с контрольно измерительной аппаратурой в помещении на расстоянии «по прямой» не менее 15 м от места установки ЛМА в другом помещении. Модель LMA#5, подключена к усилителю мощности PA#1 в соответствии с эквивалентной схемой фиг.1, двухжильным кабелем длиной 20 м.The PA # 1 power amplifier is placed with control and measuring equipment in the room at a distance “in a straight line” of at least 15 m from the installation site of the LMA in another room. Model LMA # 5, connected to a PA # 1 power amplifier in accordance with the equivalent circuit of FIG. 1, with a 20 m long cable.

Этот кабель аналогичен кабелю, используемому при изготовлении обмотки внешнего соленоида, но диаметр его медного провода жилы равен 1,3 мм.This cable is similar to the cable used in the manufacture of the winding of the external solenoid, but the diameter of its copper core wire is 1.3 mm.

Внутри цилиндрической диэлектрической оболочки (трубы), внешний диаметр которой de=50 mm, а внутренний диаметр di=32 мм, при длине 2 м, размещен ферритовый цилиндрический с центральным сквозным осевым отверстием (каналом) магнитопровод (стержень). Он выполнен в соответствии с технологией по патенту US 4458248.Inside a cylindrical dielectric sheath (pipe), the outer diameter of which is de = 50 mm and the inner diameter of di = 32 mm, with a length of 2 m, a ferrite cylindrical magnetic core (rod) with a central through axial hole (channel) is placed. It is made in accordance with the technology of patent US 4458248.

Длина ферритового цилиндрического магнитопровода (стержня) lm[m]=1,92. Его внешний диаметр dm[cm]=3, внутренний диаметр - dmi[mm]=5. Эффективное поперечное сечение магнитопровода (стержня) Fm[кв. мм]=272. Эффективный объем магнитопровода Vm[куб. мм]=616421. Он содержит 202 ферритовые чашечки типа «P» марки A-30 M-30 при относительной величине начальной магнитной проницаемости их материала, равной 3200, и индукции насыщения 350 тТ (3500 гаусс). Длина обмотки внешнего соленоида 1c[м]=1.1. Диаметр одной жилы (по меди) dw[mm]=1,82 в полителеновой оболочке. Расстояние между центрами жил [мм]=3,4. Высота плоской обмотки (плоского двухжильного кабеля в изоляции) [мм]=5. Ширина (одного витка) плоского двужильного кабеля обмотки внешнего соленоида [мм]=8.The length of the ferrite cylindrical magnetic core (rod) lm [m] = 1.92. Its outer diameter is dm [cm] = 3, its inner diameter is dmi [mm] = 5. The effective cross section of the magnetic circuit (rod) Fm [sq. mm] = 272. The effective volume of the magnetic circuit Vm [cubic mm] = 616421. It contains 202 ferrite cups of the “P” type, grade A-30 M-30, with a relative initial magnetic permeability of their material of 3200 and a saturation induction of 350 tT (3500 gauss). The length of the winding of the external solenoid 1c [m] = 1.1. The diameter of one core (copper) dw [mm] = 1.82 in a polythene shell. The distance between the centers of the cores [mm] = 3.4. The height of the flat winding (flat two-core cable in isolation) [mm] = 5. Width (one turn) of a flat two-core cable of the winding of the external solenoid [mm] = 8.

Измеренная с помощью Tensly 6401 Databridge на частоте 1000 герц величина электрической емкости между двумя жилами обмотки внешнего соленоида LMA#5 равна 1489 нФ, величина эквивалентного параллельного сопротивления потерь R=9,5 МОм при ее добротности Q=90.The electric capacitance measured with a Tensly 6401 Databridge at a frequency of 1000 hertz between two cores of the winding of the external solenoid LMA # 5 is 1489 nF, the equivalent parallel loss resistance is R = 9.5 MΩ at its Q factor Q = 90.

Измеренное значение с помощью Tensly 6401 Databridge на частоте 1000 герц электрической емкости между любой жилой плоского кабеля обмотки внешнего соленоида LMA#5 и проводом кабеля, продетого сквозь ее центральный осевой канал магнитопровода, равно 158 нФ, ее добротность равна 90, а эквивалентное параллельное сопротивление потерь равно 40 МОм.The measured value with a Tensly 6401 Databridge at a frequency of 1000 hertz of electrical capacitance between any core flat cable of the winding of an external solenoid LMA # 5 and a cable wire threaded through its central axial channel of the magnetic circuit is 158 nF, its quality factor is 90, and the equivalent parallel loss resistance equal to 40 megohms.

Для обеих жил обмотки внешнего соленоида измерения с помощью Tensly 6401 Databridge на частоте 1000 герц дали следующие результаты:For both cores of the coil of the external solenoid, measurements using the Tensly 6401 Databridge at a frequency of 1000 hertz gave the following results:

- в присутствии магнитопровода индуктивность одной отдельно взятой (жилы) обмотки L1=1,149 мГн, в отсутствие - Lo1=0,045 мГн (то есть относительная магнитная проницаемость равна 25,5). Последовательное сопротивление потерь ra1=0,239 Ом, а добротность Q1=28,69.- in the presence of a magnetic circuit, the inductance of one individual winding (core) L1 = 1.149 mH, in the absence of Lo1 = 0.045 mH (that is, the relative magnetic permeability is 25.5). The series loss resistance is ra1 = 0.239 Ohms, and the quality factor Q1 = 28.69.

В присутствии магнитопровода индуктивность второй (жилы) обмотки L2=1,149 мГн, последовательное сопротивление потерь ra2=0,251 Ом.In the presence of a magnetic circuit, the inductance of the second (core) winding L2 = 1.149 mH, the series loss resistance ra2 = 0.251 Ohms.

Индуктивность провода, продетого сквозь центральный осевой канал (обмотки постоянного тока «управления»), La rad=0,764 мГн, последовательное сопротивление потерь ra rad=0,112 Ом, a Qa rad=37,1.Inductance of the wire threaded through the central axial channel (DC “winding” windings), La rad = 0.764 mH, series loss resistance ra rad = 0.112 Ohm, and Qa rad = 37.1.

Диаметр провода по меди draw=4 мм, продетый сквозь осевой канал магнитопровода, а его длина равна 2 м.The diameter of the wire along copper draw = 4 mm, threaded through the axial channel of the magnetic circuit, and its length is 2 m.

Измеренное значение индуктивности, образованной согласованным последовательным соединением обмоток внешнего соленоида La=4,586 мГн, последовательное сопротивление потерь ra=0,434 Ом, а добротность Qa=59. Вычисления дают значение коэффициента магнитной связи между двумя (жилами) обмотками внешнего соленоида ka=0,995, а значение взаимоиндукции Ma12=1,143 мГн.The measured value of the inductance formed by the coordinated series connection of the windings of the external solenoid is La = 4.586 mH, the series loss resistance is ra = 0.434 Ohms, and the quality factor is Qa = 59. The calculations give the value of the magnetic coupling coefficient between the two (cores) windings of the external solenoid ka = 0.995, and the value of the mutual induction Ma12 = 1.143 mH.

Вот почему в двухконтурной схеме включения эффективное значение индуктивности каждой (жилы) обмотки внешнего соленоида фактически в два раза выше, чем измеренное значение отдельно взятой ее индуктивности.That is why in a double-circuit switching circuit, the effective value of the inductance of each (core) winding of the external solenoid is actually two times higher than the measured value of its individual inductance.

Если принять значение удельного сопротивления медного провода равным 0,0175 Ом·кв.мм/м, то сопротивление постоянному току rwc1=rwc2=0,146 Ом отдельно взятой жилы обмотки внешнего соленоида длиной в 21,77 м при сечении по меди провода жилы 2,6 кв. мм. Это в два раза меньше измеренного значения на частоте 1000 герц. На частоте 1000 герц значение тангенса угла потерь для данного материала магнитопровода не превышает величины 0,002, и эквивалентное сопротивление потерь в материале магнитопровода не должно было бы превышать 0,029 Ом.If we take the value of the specific resistance of the copper wire equal to 0.0175 Ohm · sq. Mm / m, then the direct current resistance rwc1 = rwc2 = 0.146 Ohm of a single core of an external solenoid winding with a length of 21.77 m with a section of 2.6 conductors on copper sq. mm This is half the measured value at a frequency of 1000 hertz. At a frequency of 1000 hertz, the value of the loss tangent for a given core material does not exceed 0.002, and the equivalent loss resistance in the core material should not exceed 0.029 Ohms.

Рассчитанное значение сопротивления постоянному току жилы 20-метрового кабеля, подсоединяющего ЛМА к усилителю мощности PA#1, равно 0,527 Ом. Измеренное его значение на частоте 100 герц составило 0,576 Ом, а на частоте 1000 герц оно составило 0,577 Ом.The calculated DC resistance value of the core of the 20-meter cable connecting the LMA to the PA # 1 power amplifier is 0.527 Ohms. Its measured value at a frequency of 100 hertz was 0.576 Ohms, and at a frequency of 1000 hertz it was 0.577 Ohms.

На частоте 25700 герц эквивалентное сопротивление потерь одной жилы в этом 20 м кабеле составило 0,6 Ом, а на частоте 51500 герц составило 1 Ом. Это объяснимо потерями, обусловленными «вихревыми токами», потерями в материале изоляции отдельно взятой жилы и в материале внешней оболочки этого 20-метрового плоского двух жильного кабеля.At a frequency of 25,700 hertz, the equivalent loss resistance of one core in this 20 m cable was 0.6 Ohms, and at a frequency of 51,500 hertz was 1 Ohm. This is explained by losses due to "eddy currents", losses in the insulation material of a single core and in the material of the outer sheath of this 20-meter flat two core cable.

В ферритом магнитопроводе тела LMA#5 при ее подключении к ИОУМ в соответствии с приведенной выше схемой фиг.1 по мере увеличения сигнала на входе ИОУМ должны проявляться нелинейные процессы, изменяющие магнитоэлектрические свойства ЛМА (ее индуктивность, взаимоиндуктивность, добротность, а следовательно, и собственную резонансную частоту).In the ferrite magnetic circuit of the body LMA # 5, when it is connected to the IOUM in accordance with the above diagram of Fig. 1, as the signal increases at the IOUM input, nonlinear processes that change the magnetoelectric properties of the LMA (its inductance, mutual inductance, Q factor, and therefore its own resonant frequency).

Для изучения этого явления были проведены опыты, результаты которых будут приведены ниже.To study this phenomenon, experiments were conducted, the results of which will be given below.

Io[Adc] - постоянный ток, потребляемый парой ИОУМ от источников питания +Е и -E.Io [Adc] - direct current consumed by a pair of IOUM from power supplies + E and -E.

Uout[V peak] - амплитудное значение напряжения на выходе пары ИОУМ, измеренное двухканальным осциллографом «Oscilloscope 3502C».Uout [V peak] - the amplitude value of the voltage at the output of the IOUM pair, measured by a two-channel oscilloscope "Oscilloscope 3502C".

Uin[mV rms] - эффективное значение напряжения с выхода «Трэкин-генератора» анализатора электрических сигналов» Hp 3581A Wave Analyzer.Uin [mV rms] is the effective voltage value from the output of the “Track generator” of the signal analyzer ”Hp 3581A Wave Analyzer.

Umret[V rms] - эффективное значение напряжения «обратной связи», наведенное в маленькой одновитковой рамочке, которая размещена в центральной части внешнего соленоида ЛМА, выполненной из коаксиального 75 Ом кабеля RG-6. Общая длина этого кабеля в данном случае 20 м. Длина этого кабеля, образующего эту одновитковую экранированную петлю равна 0,2 м, а коэффициент «связи» равен 0,91. Эффективная площадь этой «петли обратной связи» равна 0,00318 кв.м. На конце этого кабеля RG-6 имеется «пад» (аттенюатор) в 2.0 dB и терминал 75 Ом 2 ватта при подсоединении к входу Hp 3581A Wave Analyzer, с помощью которого измерялась величина «напряжения обратной связи» в V rms и в dBV.Umret [V rms] is the effective value of the “feedback” voltage induced in a small single-turn frame, which is located in the central part of the external LMA solenoid made of a 75 Ohm RG-6 coaxial cable. The total length of this cable in this case is 20 m. The length of this cable forming this single-turn shielded loop is 0.2 m, and the “coupling” coefficient is 0.91. The effective area of this “feedback loop” is 0.00318 sq.m. At the end of this RG-6 cable there is a 2.0 dB “pad” (attenuator) and a 75 Ohm 2-watt terminal when connected to the Hp 3581A Wave Analyzer input, which measured the “feedback voltage” in V rms and in dBV.

Основные параметры измеряющих магнитную составляющую электромагнитной радиации от ЛМА приемных «Рамочных антенн» (Loop Antennas), условно названных LA#1,LA#2.The main parameters measuring the magnetic component of electromagnetic radiation from LMA receiving "Frame Antennas" (Loop Antennas), conventionally called LA # 1, LA # 2.

Они являются плоскими квадратными многовитковыми рамками, длина стороны которых равна 0,5 м. Обмотки уложены в пластмассовый каркас прямоугольного сечения: ширина равна 15 мм, а высота равна 10 мм. Обмотки произведены изолированным проводом диаметром (по меди) 0,315 мм. Число витков NLA#2 равно 25, a NLA#1 равно 100. Измеренные с помощью Tensly 6401 Databridge на частоте 1000 герц значения последовательной эквивалентной индуктивности и эквивалентного сопротивления для LA#1 соответственно равны 16,24 мГн и 44,2 Ом, а для LA#2 - 1,256 мГн и 11,2 Ом соответственно.They are flat square multi-turn frames with a side length of 0.5 m. The windings are laid in a plastic frame of rectangular cross section: the width is 15 mm and the height is 10 mm. The windings are made with an insulated wire with a diameter (copper) of 0.315 mm. The number of turns of NLA # 2 is 25, and NLA # 1 is 100. Measured with a Tensly 6401 Databridge at a frequency of 1000 hertz, the values of the series equivalent inductance and equivalent resistance for LA # 1 are respectively 16.24 mH and 44.2 Ohms, and for LA # 2 - 1.256 mH and 11.2 ohms, respectively.

Возникшее на выходе LA#1 переменное напряжение ULA#1 подано на один из входов прецизионного спектрометрического 16 бит аналого-цифрового преобразователя Pico Technology Limited Virtual Instrument ADC-216, обладающего рекордно низким (-130 dBV) уровнем собственного шума и который соединен с USB - портом переносного персонального компьютера HP Compaq Presario 2500. По пику спектрограммы определялись частота и амплитудное значение зарегистрированного сигнала в dBV (как это показано на фиг.4).The alternating voltage ULA # 1 arising at the output of LA # 1 is applied to one of the inputs of the 16-bit Pico Technology Limited Virtual Instrument ADC-216 analog-to-digital converter, which has a record low (-130 dBV) level of intrinsic noise and which is connected to USB - port of a portable personal computer HP Compaq Presario 2500. By the peak of the spectrogram, the frequency and amplitude value of the recorded signal in dBV were determined (as shown in figure 4).

Проводились измерения зарегистрированного сигнала LA#1 от LMA№5.The recorded signal LA # 1 from LMA # 5 was measured.

Измерялись с помощью прецизионного селективного вольтметра «анализатора электрических сигналов» HP 3581A Wave Analyzer при разрешающей способности BW=3 герц:Measured using a precision selective voltmeter "electric signal analyzer" HP 3581A Wave Analyzer with a resolution of BW = 3 hertz:

а) амплитуда сигнала Uin[mV] с его «Трэкин-генератора», поданного на вход усилителя мощности PA#1:a) the amplitude of the signal Uin [mV] from its “Track generator”, applied to the input of the power amplifier PA # 1:

б) амплитудное значение сигнала с «петли обратной связи» модели LMA#5,b) the amplitude value of the signal from the "feedback loop" model LMA # 5,

в) полоса пропускания BW антенной цепи LMA,c) the bandwidth of the BW antenna circuit LMA,

г) эффективная собственная резонансная частоту fo антенной цепи LMA для различных значений выходного напряжения «Трэкин-генератора», поданного на вход PA#1.d) the effective natural resonant frequency f o of the LMA antenna circuit for various values of the output voltage of the “Track generator” applied to the input PA # 1.

Результаты измерения сведены в Таблицу 1.The measurement results are summarized in Table 1.

ТАБЛИЦА 1TABLE 1 UinUin UretUret UoutOut I0 I 0 f0 f 0 BWBw GULA#1GULA # 1

Figure 00000001
Figure 00000001
HeffHeff ULA#1ULA # 1 E[V/m]E [V / m] [mV][mV] [V][V] [V][V] [Adc][Adc] [Hz][Hz] [Hz][Hz] [m][m] [V][V] 1010 0.480.48 0.10.1 0.20.2 5000950009 362362 -44.76-44.76 5998.95998.9 0.0260.026 0.0060.006 0.220.22 1010 0.460.46 0.50.5 0.20.2 5001650016 361361 -43.66-43.66 5998.15998.1 0.0260.026 0.0070.007 0.250.25 5252 1.551.55 2.42.4 0.50.5 4982849828 584584 -34.16-34.16 6020.76020.7 0.0260.026 0.0200.020 0.750.75 100one hundred 2.352.35 4.74.7 0.70.7 4972449724 761761 -30.32-30.32 6033.36033.3 0.0260.026 0.0300.030 1.171.17 200200 3.553.55 9.39.3 1.01.0 4965149651 563563 -25.90-25.90 6042.26042.2 0.0260.026 0.0510.051 1.951.95 315315 4.604.60 14.514.5 1.41.4 4962549625 11731173 -24.34-24.34 6045.36045.3 0.0260.026 0.0610.061 2.342.34 440440 6.856.85 20.020.0 1.71.7 4975649756 13121312 -21.50-21.50 6029.46029.4 0.0260.026 0.0840.084 3.233.23 500500 6.306.30 22.522.5 1.81.8 4985249852 13141314 -21.14-21.14 6017.86017.8 0.0260.026 0.0880.088 3.363.36 625625 7.607.60 28.528.5 2.22.2 5015650156 13661366 -20.46-20.46 5981.35981.3 0.0260.026 0.0950.095 3.613.61 700700 8.308.30 32.032.0 2.42.4 5047250472 13691369 -19.62-19.62 5943.95943.9 0.0260.026 0.1040.104 3.953.95 880880 9.209.20 36.036.0 2.72.7 5102351023 15081508 -19.92-19.92 5879.75879.7 0.0270.027 0.1010.101 3.783.78 880880 9.209.20 36.036.0 2.72.7 5110051100 15081508 -19.62-19.62 5870.85870.8 0.0270.027 0.1040.104 3.903.90 880880 9.209.20 36.036.0 2.72.7 5120051200 15081508 -19.76-19.76 5859.45859.4 0.0270.027 0.1030.103 3.833.83 880880 8.208.20 36.036.0 2.72.7 5130051300 15081508 -19.92-19.92 5848.05848.0 0.0270.027 0.1010.101 3.763.76 880880 8.208.20 36.036.0 2.52.5 5120051200 15081508 -20.42-20.42 5859.45859.4 0.0270.027 0.0950.095 3.553.55

Где

Figure 00000001
- длина волны, a Heff[m] - действующая «высота» Рамочной Антенны LA#1, E[V/m] - значение напряженности «электрической составляющей» электромагнитного поля в точке регистрации LA#1, H[A/m] - значение напряженности магнитного поля в центре Рамочной антенны LA#1.Where
Figure 00000001
is the wavelength, a Heff [m] is the effective "height" of the Frame Antenna LA # 1, E [V / m] is the value of the "electric component" of the electromagnetic field at the registration point LA # 1, H [A / m] is the value magnetic field strength in the center of the LA # 1 Antenna.

H[A/m]=E[V/m]/W0, где Wo=377 Ом.H [A / m] = E [V / m] / W 0 , where W o = 377 Ohms.

Рассчитанные значения параметров LMA#5 в Таблице 2, 3, 4,The calculated values of the LMA # 5 parameters in Table 2, 3, 4,

ТАБЛИЦА 2TABLE 2 UinUin L1L1 L2L2 LeffLeff LaLa p1p1 p2p2 peffpeff ULaULa Im1Im1 Im2Im2 [mV][mV] [мГн][mH] [мГн][mH] [мГн][mH] [мГн][mH] [Ohm][Ohm] [Ohm][Ohm] [Ohm][Ohm] [Vpeak][Vpeak] [A][A] [A][A] 1010 2.3552.355 2.2952.295 1.1621.162 4.6494.649 740740 721721 365365 9494 0.130.13 0.130.13 5252 2.3732.373 2.3122.312 1.1711.171 4.6844.684 743743 724724 367367 9090 0.120.12 0.120.12 100one hundred 2.3832.383 2.3222.322 1.1761.176 4.7044.704 744744 725725 367367 304304 0.410.41 0.420.42 200200 2.3902.390 2.3282.328 1.1791.179 4.7184.718 745745 726726 368368 460460 0.620.62 0.630.63 315315 2.3922.392 2.3312.331 1.1811.181 4.7234.723 746746 727727 368368 695695 0.930.93 0.960.96 440440 2.3792.379 2.3192.319 1.1741.174 4.6984.698 744744 725725 367367 901901 1.211.21 1.241.24 500500 2.3702.370 2.3102.310 1.1701.170 4.6804.680 742742 723723 366366 13411341 1.811.81 1.851.85 625625 2.3422.342 2.2822.282 1.1561.156 4.6234.623 738738 719719 364364 12341234 1.671.67 1.721.72 700700 2.3122.312 2.2532.253 1.1411.141 4.5664.566 733733 715715 362362 14881488 2.032.03 2.082.08 880880 2.2632.263 2.2052.205 1.1171.117 4.4684.468 725725 707707 358358 16251625 2.242.24 2.302.30 880880 2.2562.256 2.1982.198 1.1131.113 4.4544.454 724724 706706 357357 18011801 2.492.49 2.552.55 880880 2.2472.247 2.1902.190 1.1091.109 4.4374.437 723723 704704 357357 18011801 2.492.49 2.562.56 880880 2.2382.238 2.1812.181 1.1051.105 4.4194.419 721721 703703 356356 18011801 2.502.50 2.562.56 880880 2.2472.247 2.1902.190 1.1091.109 4.4374.437 723723 704704 357357 16061606 2.222.22 2.282.28

где peff[Ohm] - эффективное значение волнового сопротивления антенного контура модели LMA#5. Ceff=C1+C2. Ceff=8,713 нФ, Leff[мГн] - эффективное значение индуктивности внешнего соленоида LMA,where peff [Ohm] is the effective value of the wave impedance of the antenna circuit of the LMA # 5 model. Ceff = C1 + C2. Ceff = 8.713 nF, Leff [mH] is the effective value of the inductance of the external LMA solenoid,

L1[мГн], L2[мГн] - эквивалентное значение индуктивности первой и второй обмоток внешнего соленоида LMA#5.L1 [mH], L2 [mH] - the equivalent value of the inductance of the first and second windings of the external solenoid LMA # 5.

ULa[Vpeak] - амплитудное значение напряжения на обмотке внешнего соленоида LMA#5. Im[A peak]=Im1[A]+Im2[A] - амплитудное значения суммарного тока, протекаемого по обмотке LMA#5.ULa [Vpeak] - the amplitude value of the voltage across the winding of the external solenoid LMA # 5. Im [A peak] = Im1 [A] + Im2 [A] is the amplitude value of the total current flowing through the LMA # 5 winding.

ТАБЛИЦА 3TABLE 3 UinUin BWBw Im[AIm [A p[A/p [A / HdHd UdUd HmHm [mV][mV] QQ [Hz][Hz] пик]peak] peffpeff Im/IoIm / io sq.m]sq.m] [mA/m][mA / m] Q∗Q ∗ [mV][mV] [A/m][A / m] 1010 187.98187.98 361361 0.260.26 5252 1.291.29 1.0251.025 0.2238210.223821 138.5138.5 0.007030.00703 16.0505.16 5252 37.5337.53 584584 0.250.25 5252 0.490.49 0.9860.986 0.2153050.215305 85.385.3 0.006760.00676 15.3315.33 100one hundred 64.5864.58 761761 0.830.83 5252 1.181.18 3.3303.330 0.7270010.727001 65.365.3 0.022840.02284 51.5451.54 200200 49.7549.75 563563 1.251.25 5252 1.251.25 5.0565.056 1.1038481.103848 88.288.2 0.034680.03468 78.0278.02 315315 47.9447.94 11731173 1.891.89 5252 1.351.35 7.6427.642 1.6683891.668389 42.342.3 0.052410.05241 117.80117.80 440440 45.0445.04 13121312 2.452.45 5252 1.441.44 9.8769.876 2.1561642.156164 37.937.9 0.067740.06774 153.04153.04 500500 59.6159.61 13141314 3.663.66 5252 2.032.03 14.67914.679 3.2046263.204626 37.937.9 0.100680.10068 228.34228.34 625625 43.2943.29 13661366 3.393.39 5151 1.541.54 13.41813.418 2.9294562.929456 36.736.7 0.092030.09203 211.29211.29 700700 46.5146.51 13691369 4.114.11 5151 1.711.71 16.08616.086 3.5118223.511822 36.936.9 0.110330.11033 256.49256.49 880880 45.1545.15 15081508 4.544.54 50fifty 1.681.68 17.37817.378 3.7938623.793862 33.833.8 0.119190.11919 283.18283.18 880880 50.0450.04 15081508 5.045.04 4949 1.871.87 19.23319.233 4.1989084.198908 33.933.9 0.131910.13191 314.35314.35 880880 50.0450.04 15081508 5.055.05 4949 1.871.87 19.19519.195 4.1907074.190707 34.034.0 0.131650.13165 314.97314.97 880880 50.0450.04 15081508 5.065.06 4949 1.871.87 19.15819.158 4.1825384.182538 34.034.0 0.131400.13140 315.58315.58 880880 44.6044.60 15081508 4.504.50 4949 1.801.80 17.10917.109 3.7351953.735195 34.034.0 0.117340.11734 280.73280.73

ТАБЛИЦА 4TABLE 4 UinUin RnRn Prad[W]Prad [W] RradRad PoutPout Po[W]Po [W] Pterm[W]Pterm [W] reffreff r[Ohm]r [Ohm] [mV][mV] [Ohm][Ohm] [Ohm][Ohm] [W][W] [Ohm][Ohm] 1010 0.510.51 0.130.13 3.973.97 0.020.02 9.649.64 9.629.62 1.941.94 2.642.64 5252 2.032.03 0.170.17 5.615.61 0.060.06 24.1010/24 24.0404/24 9.779.77 4.304.30 100one hundred 2.902.90 1.521.52 4.464.46 0.990.99 33.7433.74 32.7532.75 5.695.69 5.625.62 200200 3.763.76 3.703.70 4.734.73 2.942.94 48.2048.20 45.2645.26 7.407.40 4.174.17 315315 4.904.90 10.2710.27 5.765.76 8.738.73 67.4867.48 58.7558.75 7.687.68 8.708.70 440440 5.915.91 14.7214.72 4.894.89 17.7917.79 81.9481.94 64.1564.15 8.158.15 9.689.68 500500 5.465.46 28.1628.16 4.204.20 36.6136.61 86.7686.76 50.1550.15 6.156.15 9.669.66 625625 6.646.64 30.4830.48 5.315.31 38.1138.11 106.04106.04 67.9367.93 8.418.41 9.929.92 700700 6.936.93 35.2135.21 4.174.17 58.6058.60 115.68115.68 57.0857.08 7.787.78 9.829.82 880880 7.057.05 42.1942.19 4.094.09 72.6472.64 130.14130.14 57.5057.50 7.937.93 10.5810.58 880880 7.147.14 38.5338.53 3.033.03 90.7190.71 130.14130.14 39.4339.43 7.147.14 10.5510.55 880880 7.137.13 41.1641.16 3.233.23 90.8990.89 130.14130.14 39.2539.25 7.137.13 10.5110.51 880880 7.127.12 39.7039.70 3.103.10 91.0791.07 130.14130.14 39.0739.07 7.127.12 10.4710.47 880880 8.008.00 38.1212/12 3.763.76 81.0181.01 120.50120.50 39.4939.49 8.008.00 10.5110.51

где - Rn[Ohm] - сопротивление нагрузки антенного контура внешнего соленоида LMA#5, Prad[W] - мощность радиации, Pout[W] - мощность на выходе PA#1, a Po[W] - мощность, потребляемая от источников постоянного напряжения +E и -E, r[Ohm]- сопротивление потерь в контуре обмотки внешнего соленоида LMA.where - Rn [Ohm] is the load resistance of the antenna circuit of the external solenoid LMA # 5, Prad [W] is the radiation power, Pout [W] is the output power PA # 1, and Po [W] is the power consumed from constant voltage sources + E and -E, r [Ohm] is the loss resistance in the winding circuit of the external LMA solenoid.

На фиг.7 приведена принципиальная схема подсоединения однослойной обмотки внешнего соленоида модели ЛМА, выполненного плоским двужильным кабелем с числом витков N=126 при использовании последовательной балансной одноконтурной резонансной цепи, подсоединенной к двум ИОУМ при мостовом способе соединения их выходов. Прецизионные сопротивления Rt1, Rt2 (равные в конкретном случае 0.47 Ом) позволили в процессе испытания ЛМА определить частотный спектр, форму, величину и фазу протекаемого по обмоткам внешнего соленоида тока «намагничивания». Сигнал с этих сопротивлений позволил обнаружить резонансную частоту f0 и определить полосу пропускания BW (на уровне - 3dB). Автор, как и в предыдущем случае, использует в качестве ИОУМ стандартные интегральные операционные усилители фирмы National, в частности LM3886, которые при питании от двух упомянутых стабилизированных импульсных источников постоянного напряжения питания +24,2 вольта и -24,2 вольта при постоянном токе до 5,6 ампер позволяют на выходе ИОУМ достичь переменное напряжение (ниже границы заметного на глаз начала ограничения по амплитуде выходного напряжения ИОУМ, например, с использованием осциллоскопа) амплитудой, равной 44 вольта, и при резонансе в антенной цепи достичь амплитуд «намагничивающего тока» до 4 ампер при потреблении каждым ИОУМ от источников питания постоянного тока до 2,6 ампер.Figure 7 shows a schematic diagram of connecting a single-layer winding of an external solenoid of an LMA model made by a flat two-core cable with a number of turns N = 126 using a serial balanced single-circuit resonant circuit connected to two IOUMs with a bridge method for connecting their outputs. Precision resistances Rt1, Rt2 (equal in a particular case to 0.47 Ohm) made it possible to determine the frequency spectrum, shape, magnitude and phase of the “magnetization” current flowing through the windings during the LMA test. The signal from these resistances made it possible to detect the resonant frequency f 0 and determine the passband BW (at the level of - 3dB). The author, as in the previous case, uses standard integrated operational amplifiers of the National company, in particular, LM3886, as IOUM, which, when powered from the two mentioned stabilized switching sources of constant voltage of supply +24.2 volts and -24.2 volts at constant current up to 5.6 amperes make it possible to achieve an alternating voltage at the output of the IOUM (below the boundary of the visible on the amplitude of the output voltage limit of the IOUM, for example, using an oscilloscope) with an amplitude of 44 volts and with resonance in the antenna circuit to reach the amplitudes of the “magnetizing current” up to 4 amperes when each IUM consumes from direct current power sources up to 2.6 amperes.

При выполнении однослойной обмотки внешнего соленоида ЛМА плоским двужильным кабелем антенный резонансный контур остается последовательной одноконтурной резонансной цепью, даже если конденсаторы C03,C13 и сопротивления Rt1, Rt2 отсутствуют, как это можно видеть из эквивалентной схемы фиг.8. Но для возможности в процессе испытания ЛМА определить частотный спектр, форму, величину и фазу напряжения на соленоиде в его центральной части необходимо разместить упомянутую выше в один виток «петлю обратной связи», выполненную из высокочастотного коаксиального кабеля. Сигнал с этой «петли» чуть ниже рабочего напряжения на одиночном витке обмотки, позволяет обнаружить момент наступления резонанса антенной цепи в целом, резонансную частоту f0, определить полосу пропускания BW (на уровне - 3dB) при балансной схеме подсоединения антенного контура к выходам ИОУМ. Вместо отсутствующих упомянутых «контрольных» сопротивлений (как показано на фиг.8) конец одной из обмоток соединен с началом другой. При схеме подсоединения фиг.7:When performing a single-layer winding of the external LMA solenoid with a flat two-wire cable, the antenna resonant circuit remains a sequential single-circuit resonant circuit, even if there are no capacitors C03, C13 and resistance Rt1, Rt2, as can be seen from the equivalent circuit of Fig. 8. But in order to be able to determine the frequency spectrum, shape, magnitude and phase of the voltage on the solenoid in its central part, it is necessary to place the “feedback loop” mentioned above in one turn, made of a high-frequency coaxial cable, during the LMA test. The signal from this “loop” just below the operating voltage on a single turn of the winding allows you to detect the moment of resonance of the antenna circuit as a whole, the resonant frequency f 0 , determine the passband BW (at level - 3dB) with a balanced circuit for connecting the antenna circuit to the IOUM outputs. Instead of the missing mentioned “control” resistances (as shown in Fig. 8), the end of one of the windings is connected to the beginning of the other. With the connection diagram of Fig.7:

а) магнитопровод намагничивается дважды протекаемым в контуре током,a) the magnetic circuit is magnetized twice by the current flowing in the circuit,

б) между обмотками возникает напряжение, равное напряжению, достигнутому на каждой из обмоток в процессе резонанса, что создает постоянную напряженность электрического поля между каждым соответствующим смежным витком этих двух обмоток,b) between the windings there is a voltage equal to the voltage reached on each of the windings in the process of resonance, which creates a constant electric field strength between each corresponding adjacent coil of these two windings,

г) фактическая индуктивность каждой из обмоток выше в два раза измеренного значения отдельно взятой обмотки, это как бы в два раза увеличивает величину магнитной проницаемости магнитопровода ЛМА,d) the actual inductance of each of the windings is twice as high as the measured value of an individual winding, as if it doubles the magnitude of the magnetic permeability of the LMA magnetic circuit,

д) фактическая резонансная индуктивность соленоида антенны в четыре раза больше, чем измеренное значение каждой из обмоток в отдельности,d) the actual resonant inductance of the antenna solenoid is four times greater than the measured value of each of the windings individually,

е) при настройке в резонанс частоты антенного контура с частотой «несущей», излучаемой ЛМА электромагнитной волны, амплитудное значение напряжения на каждой из обмоток выше на половинное значение добротности Q∗(>30) антенного контура, чем амплитудное значение подводимого к антенному контуру напряжение с выхода ИОУМ. Оно практически может достигать нескольких тысяч вольт. Этот факт и позволяет использовать «низковольтные» ИОУМ в качестве источников питания антенной цепи ЛМА. В пластиковых коробках находятся соединенные определенным образом (последовательно и параллельно) современные малогабаритные стандартные конденсаторы, каждый из которых обладает тангенсом угла потерь менее чем 0,0003 при рабочем напряжении от 1000 до 1800 вольт в диапазоне частот не менее 1000000 герц и с величиной емкости от 0,001 микрофарад до 0,47 микрофарад, что позволило из них составить конденсаторы величиной до нескольких десятков микрофарад, способных работать при значениях амплитуды переменного напряжения до 4-6 киловольт и при значениях амплитуды переменного тока не менее 10 ампер для частот не менее 100000 герц. Так что набор таких «коробочек» обеспечил возможность проводить испытания моделей ЛМА на частотах от 1000 герц до 56000 герц. Длина кабелей, показанных на фиг.8 и фиг.7, от 1 м до 40 м.f) when tuning into resonance the frequency of the antenna circuit with the frequency of the “carrier” emitted by the LMA of the electromagnetic wave, the amplitude value of the voltage on each winding is higher by half the quality factor Q ∗ (> 30) of the antenna circuit than the amplitude value of the voltage supplied to the antenna circuit with output IOUM. It can practically reach several thousand volts. This fact makes it possible to use "low-voltage" IOUM as power sources for the LMA antenna circuit. In plastic boxes are modern small-sized standard capacitors connected in a certain way (series and parallel), each of which has a loss tangent of less than 0,0003 at an operating voltage of 1000 to 1800 volts in the frequency range of at least 1,000,000 hertz and with a capacitance of 0.001 microfarads up to 0.47 microfarads, which made it possible to compose capacitors of up to several tens of microfarads capable of operating at ac voltage amplitudes of up to 4-6 kilovolts and at am litudy AC is not less than 10 amperes for the frequencies of not less than 100,000 Hz. So a set of such “boxes” made it possible to test LMA models at frequencies from 1000 hertz to 56000 hertz. The lengths of the cables shown in FIG. 8 and FIG. 7 are from 1 m to 40 m.

В соответствии фиг.1 принципиальная схема балансного двухконтурного включения антенной цепи однослойной обмотки внешнего соленоида ЛМА, выполненного плоским двухжильным кабелем, позволяет:In accordance with figure 1, a schematic diagram of a balanced double-circuit inclusion of the antenna circuit of a single-layer winding of an external LMA solenoid made by a flat two-core cable allows you to:

а) снизить входное сопротивление антенной цепи не менее чем в четыре раза,a) reduce the input impedance of the antenna circuit by at least four times,

б) увеличить полосу пропускания BW не менее чем в два раза,b) increase the bandwidth of BW by at least two times,

г) увеличить ток в обеих обмотках соленоида не менее чем в два раза при данном выходном напряжение ИОУМ, увеличив выходную мощность не менее чем в три раза,d) to increase the current in both windings of the solenoid by at least two times at a given output voltage of the IOUM, increasing the output power by at least three times,

д) эквивалентная индуктивность антенного контура равна значению индуктивности отдельно измеренной одной жилы обмотки внешнего соленоида ЛМА, и соответственно, значение эквивалентной резонансной емкости в два раза больше резонансного значения емкости в каждом отдельном контуре при настройке их в резонанс на одну и ту же частоту и в четыре раз больше при той же резонансной частоте в одноконтурном варианте,e) the equivalent inductance of the antenna circuit is equal to the inductance of a separately measured one core of the winding of the external LMA solenoid, and accordingly, the value of the equivalent resonant capacitance is twice as large as the resonant value of the capacitance in each individual circuit when they are tuned to the same frequency and four times more at the same resonant frequency in the single-loop version,

е) при незначительном различии резонансных частот в каждом из контуров, симметричных относительно частоты «несущей», достигается, при необходимости, дальнейшее увеличение ширины полосы пропускания BW без заметного уменьшения мощности излучения.f) with a slight difference in the resonant frequencies in each of the loops symmetrical with respect to the “carrier” frequency, a further increase in the BW bandwidth is achieved, if necessary, without a noticeable decrease in the radiation power.

Как отмечалось ранее, на фиг.14 представлена эквивалентная схема обмотки соленоида ЛМА, выполненная в один слой плоским четырехжильным кабелем, то есть соленоид ее содержит четыре (К=4) одинаковые параллельные спиральные обмотки и антенный контур состоит из четырех (к=4) последовательных резонансных контуров. Преимущества, при необходимости использования много контурной схемы, аналогичны преимуществам, указанным для двухконтурной схемы антенного контура.As noted earlier, on Fig presents an equivalent circuit of the winding of the LMA solenoid, made in one layer with a flat four-core cable, that is, its solenoid contains four (K = 4) identical parallel spiral windings and the antenna circuit consists of four (k = 4) consecutive resonant circuits. The advantages, if it is necessary to use a multi-circuit scheme, are similar to the advantages indicated for the dual-circuit antenna circuit.

В принципе, четырехжильная обмотка внешнего соленоида позволяет использовать четыре его обмотки также в одноконтурной и в двухконтурной резонансной схеме антенного контура, при питании от одного, двух или четырех источников переменного напряжения, выполненных на ИОУМ.In principle, the four-core winding of the external solenoid allows its four windings to be used also in the single-circuit and double-circuit resonant circuit of the antenna circuit, when powered from one, two or four AC voltage sources made on the IOUM.

Вообще, использование однослойной параллельно уложенной «К-жильной» спиралеобразной обмотки в соленоиде ЛМА дает возможность использования при фиксированном наборе резонансных конденсаторов ЛМА на разных фиксированных значениях частоты «несущей» при фиксированном наборе вариантов значений мощностей при данном числе используемых ИОУМ.In general, the use of a single-layer parallel-laid “K-core” spiral-shaped winding in the LMA solenoid makes it possible to use the LMA at different fixed values of the “carrier” frequency for a fixed set of resonant capacitors with a fixed set of options for the power values for a given number of used IOUM.

Наблюдается закономерность при К-«жильной» плоской однослойной обмотке внешнего соленоиде ЛМА и при к-контурной резонансной цепи возбуждения антенной цепи, эффективная индуктивность одной обмотки в каждом из К-контуров будет в К раз больше, чем замеренное ее значение, когда она взята отдельно. Индуктивность одноконтурной обмотки, образованной согласованным соединением этих К обмоток будет в К2 раз выше измеренного значения любой из обмоток отдельно взятой.A pattern is observed with a K-core vein single-layer winding of the external LMA solenoid and with a k-loop resonant circuit of the antenna circuit excitation, the effective inductance of one winding in each of the K-loops will be K times greater than its measured value when taken separately . The inductance of a single-loop winding formed by a coordinated connection of these K windings will be K 2 times higher than the measured value of any of the windings taken separately.

Пояснения к фиг.9-11.Explanations for Figs. 9-11.

Особенностью данных ЛМА является тот факт, что обмотка 7 внешнего соленоида 2 выполнена в один слой и К (К=2, 3, 4, …)-жильным плоским кабелем. Каждая жила проводника электрического тока обладает персональной электроизоляцией, рассчитанной на работу при температурах более 60 градусов по Цельсию, при амплитудном значении межвиткового напряжения не менее 5 киловольт.A feature of these LMAs is the fact that the winding 7 of the external solenoid 2 is made in one layer and K (K = 2, 3, 4, ...) is a flat-wire cable. Each core of the electric current conductor has a personal electrical insulation, designed to operate at temperatures above 60 degrees Celsius, with an amplitude value of the inter-turn voltage of at least 5 kilovolts.

Обмотка 7 внешнего соленоида 2 на фиг.9-11 для простоты содержит в один слой два полных витка (N=2) четырехжильного электрокабеля (K=4): это жилы 8, 9, 10, 11. Сечение провода каждой жилы рассчитывается на прохождение переменного тока с амплитудным значением большим, чем рабочее значение амплитуды тока, протекаемого по данной жиле при плотности тока, не превышающей 7 ампер/кв. мм.For simplicity, the winding 7 of the external solenoid 2 in FIGS. 9-11 contains two complete turns (N = 2) of a four-core electrical cable (K = 4) in one layer: these are wires 8, 9, 10, 11. The cross section of the wire of each core is calculated for passage alternating current with an amplitude value greater than the working value of the amplitude of the current flowing through this core with a current density not exceeding 7 amperes / sq. mm

Диэлектрическая оболочка 4, находящаяся в пространстве, заключенном между внешней боковой поверхностью магнитопровода 1 и мысленно продолженной внутренней цилиндрической поверхностью каркаса 3 обмотки 7 внешнего соленоида 2 ЛМА, представленных на фиг.9, 10 и 17.The dielectric sheath 4 located in the space enclosed between the outer lateral surface of the magnetic circuit 1 and the mentally continued inner cylindrical surface of the frame 3 of the winding 7 of the external LMA solenoid 2 shown in Figs. 9, 10 and 17.

С физической точки зрения оболочка 4 служит тем пространством, в котором и «синтезируется вектор Умова-Пойнтинга» за счет ортогонального пересечения электрических «силовых линий», представленных в виде красного цвета окружностей, охватывающих внешнюю поверхность магнитопровода 1 «соленоидального векторного» электрического поля с амплитудным значением напряженности Еφm электрического поля с силовыми линиями продольного магнитного поля с амплитудным значением Hm, изображенных на фиг.10 в виде черных векторов Hm, проходящих параллельно центральной оси ЛМА, порожденными токами с амплитудным значением Im1, Im2, Im3, Im4 соответственно, протекаемыми по жилам 8, 9, 10, 11 обмотки 7 «внешнего» соленоида 2.From the physical point of view, the sheath 4 serves as the space in which the Umov-Poynting vector is “synthesized” due to the orthogonal intersection of the electric “lines of force” represented in the form of red circles surrounding the outer surface of the magnetic circuit 1 of the “solenoidal vector” electric field with amplitude the value of the electric field strength E φm with the lines of force of a longitudinal magnetic field with an amplitude value of H m shown in Fig. 10 in the form of black vectors H m running parallel to about the central axis of the LMA, generated by currents with an amplitude value of Im1, Im2, Im3, Im4, respectively, flowing through the cores 8, 9, 10, 11 of the winding 7 of the “external” solenoid 2.

Силовая линия поля E0m на фиг.10 представлена в виде красного цвета окружности, охватывающей внешнюю поверхность «внешнего» соленоида 2. Векторы с амплитудным значением напряженности Eφm «соленоидального векторного» электрического поля представлены в виде красного цвета векторов, направленных по касательной к соответствующим упомянутым силовым электрическим линиям.The field line E 0m in Fig. 10 is presented in the form of a red circle surrounding the outer surface of the “external” solenoid 2. Vectors with the amplitude value E φm of the “solenoidal vector” electric field are presented in the form of red vectors tangential to the corresponding mentioned power electric lines.

Кабель 5 «управляющей» обмотки, проложен в сквозном продольном осевом канале 6 магнитопровода 1:Cable 5 "control" winding, laid in a through longitudinal axial channel 6 of the magnetic circuit 1:

а) при подаче на него постоянного тока «управления» I0 от регулируемого «источника тока» позволяет изменять эффективную индуктивность антенного контура в пределах не выше 5% ее значения, и может служить «триммером» этой цепи при профилактической настройке резонанса антенного контура илиa) when DC “control” I 0 is applied to it from an adjustable “current source”, it allows changing the effective inductance of the antenna circuit within 5% of its value, and can serve as a “trimmer” of this circuit when prophylactically adjusting the resonance of the antenna circuit or

б) может быть частью «замкнутого контура регулирования собственной резонансной частоты f0 антенного контура в процессе электромагнитной трансляции антенной.b) can be part of a “closed loop for regulating the natural resonant frequency f 0 of the antenna loop during electromagnetic transmission of the antenna.

в) позволяет устранить неоднозначность положения «рабочей точки» на кривой намагничивания материла магнитопровода.c) allows to eliminate the ambiguity of the position of the "working point" on the magnetization curve of the material of the magnetic circuit.

Дело в том, что в силу нелинейного характера магнитной проницаемости ферромагнитного материала или в силу изменений внутренней температуры тела магнитопровода, зависимой от внешней температуры и от тепла, выделяемого соленоидом 2 и материалом магнитопровода 1 в рабочем режиме, может измениться значение резонансной частоты антенного контура.The fact is that due to the nonlinear nature of the magnetic permeability of the ferromagnetic material or due to changes in the internal temperature of the body of the magnetic circuit, depending on the external temperature and on the heat generated by the solenoid 2 and the material of the magnetic circuit 1 in the operating mode, the value of the resonant frequency of the antenna circuit can change.

При наличии не меняющих свою величину емкостей конденсаторов в антенном контуре для сохранения тактико-технических характеристик окажется необходимым применить систему автоматического регулирования собственной резонансной частоты антенного контура.If there are capacitors in the antenna circuit that do not change their value, in order to maintain the performance characteristics, it will be necessary to use a system for automatically controlling the natural resonant frequency of the antenna circuit.

«Управляющий» ток I0 создает «управляющее» магнитное поле, циркулирующее в ортогональной плоскости к центральной продольной оси в теле магнитопровода 1.The "control" current I 0 creates a "control" magnetic field circulating in the orthogonal plane to the central longitudinal axis in the body of the magnetic circuit 1.

На фиг.10 и фиг.13 условно силовая магнитная линия «управляющего» магнитного поля изображена в виде черного цвета окружности на левом торце магнитопровода 1, а величина напряженности H0 постоянного управляющего поля представлена на фиг.10 черного цвета вектором, направленным по касательной к упомянутой силовой магнитной линии.In Fig.10 and Fig.13 conditionally the magnetic line of the "control" magnetic field is depicted as a black circle on the left end of the magnetic circuit 1, and the magnitude of the voltage H 0 constant control field is presented in Fig.10 black in a vector directed tangentially to said magnetic field line.

Вызванное «управляющим» постоянным током I0 ортогональное постоянное управляющее магнитное поле H0 изменяет магнитную проницаемость материала магнитопровода, что и позволяет в пределах не менее 2% изменять собственную частоту антенного контура ЛМА, то есть осуществлять тонкую подстройку собственной частоты резонансного контура f0 внешнего соленоида ЛМА.The orthogonal constant control magnetic field H 0 caused by the “directing” direct current I 0 changes the magnetic permeability of the magnetic core material, which allows changing the natural frequency of the LMA antenna circuit within at least 2%, that is, fine tuning the natural frequency of the resonant circuit f 0 of the external solenoid LMA.

О выборе ферритового материала магнитопровода ЛМА.About the choice of ferrite material magnetic core LMA.

Как можно видеть, удлиненное тело магнитопровода ЛМА для продольного магнитного поля, создаваемое током в соленоиде, является разомкнутой магнитной цепью. Отсюда специфика расчетов основных электромагнитных характеристик магнитопровода ЛМА.As you can see, the elongated body of the LMA magnetic circuit for a longitudinal magnetic field created by the current in the solenoid is an open magnetic circuit. Hence the specifics of the calculations of the basic electromagnetic characteristics of the LMA magnetic circuit.

В силу факта, что магнитные силовые линии для продольного переменного магнитного поля разомкнуты, естественно предположить, что значение относительной величины магнитной проницаемости для магнитопровода ЛМА значительно ниже не только «начальной» магнитной проницаемости материала ферритовых чашечек (обычно проводят измерения с использованием тороида, изготовленного из испытуемого материала, по крайней мере, для релевантных ЛМА частотах), но и «эффективной» магнитной проницаемости, указанной в каталоге для одного комплекта (для специально подобранной пары чашечек) чашечек, используемых поодиночке при построении магнитопровода ЛМА.Due to the fact that the magnetic field lines for a longitudinal alternating magnetic field are open, it is natural to assume that the value of the relative magnetic permeability for the LMA magnetic circuit is much lower than not only the “initial” magnetic permeability of the material of the ferrite cups (usually measurements are made using a toroid made from the test material, at least for the relevant LMA frequencies), but also the "effective" magnetic permeability indicated in the catalog for one set (for special of a matched pair of cups) of cups used singly in the construction of the LMA magnetic circuit.

Практически, если магнитопровод был бы изготовлен цельно из того же материала, и того же размера, то выигрыш в величине магнитной проницаемости незначителен в сравнении с технологическими и финансовыми трудностями его изготовления.In practice, if the magnetic circuit were made entirely of the same material and the same size, then the gain in magnetic permeability is negligible in comparison with the technological and financial difficulties of its manufacture.

Для технологически выдержанных «цельно-сплошных» стержней данного материала при длине стержня в 20-30 раз больше его диаметра относительная магнитная проницаемость была бы порядка корня квадратного из величины «начальной» магнитной проницаемости магнитного материала, из которого были изготовлены. Известно, что длиной от 60 до 80 сантиметров в США по спецзаказу «без разрешения вывоза вне территории США» изготавливаются промышленностью «цельносплошные» ферритовые стержни без центрального сквозного канала с диаметром, не превышающим приблизительно 3,6 см.For technologically seasoned "solid-solid" rods of a given material with a length of the rod 20-30 times greater than its diameter, the relative magnetic permeability would be of the order of the square root of the "initial" magnetic permeability of the magnetic material from which they were made. It is known that from 60 to 80 centimeters in length in the United States, on a special order “without permission to export outside the United States” industry produces “solid” ferrite rods without a central through channel with a diameter not exceeding approximately 3.6 cm.

Заявителем была выведена в 1980 г (по заказу в своем оригинальном теоретическом материале, отправленном в США, на основе которого американской компанией была оформлена в 1982 г. заявка на патент США №4458248) формула для расчета эффективной магнитной проницаемости при одном весьма необычном предположении относительно «средней длины магнитной силовой линии» для переменного продольного магнитного поля, при условии, что длина волны источника, возбудившего это магнитное поле, по крайней мере, на два-три порядка больше длины этого ферритового стержня.The applicant introduced in 1980 (upon request in her original theoretical material sent to the USA, on the basis of which the US company filed US patent application No. 4,545,248 in 1982), a formula for calculating the effective magnetic permeability under one very unusual assumption regarding “ average magnetic field line ”for an alternating longitudinal magnetic field, provided that the wavelength of the source that excited this magnetic field is at least two to three orders of magnitude longer than the length of this ferrite rod nya.

А именно, что средняя длина силовой магнитной линии равна длине волны источника тока, создавшего магнитный поток внутри внешнего соленоида ЛМА, по обмотке которого он протекает. Это предположение физически является следствием предположения, что радиус сферы, занимаемый излучаемым фотоном для данной частоты источника тока, равен λ0/2π.Namely, that the average length of the power magnetic line is equal to the wavelength of the current source that created the magnetic flux inside the external LMA solenoid, along the winding of which it flows. This assumption is physically a consequence of the assumption that the radius of the sphere occupied by the emitted photon for a given frequency of the current source is λ 0 / 2π.

С феноменологической точки зрения: «магнитная линия», выйдя из одного торца магнитопровода ЛМА, если предположить ее начало в геометрическом центре магнитопровода ЛМА, обогнув внешнее пространство, должна вернутся в эту точку через второй его торец точно за время, равное периоду T=λ0/c0, где λ0, c0 - соответственно длина волны и скорость электромагнитной волны в открытом пространстве.From a phenomenological point of view: the “magnetic line”, coming out of one end of the LMA magnetic circuit, assuming its beginning in the geometric center of the LMA magnetic circuit, having circled the outer space, should return to this point through its second end exactly in a time equal to the period T = λ 0 / c 0 , where λ 0 , c 0 - respectively, the wavelength and speed of the electromagnetic wave in open space.

При проектировании магнитопровода заявитель пользуется этой формулой для предварительной оценки эффективного значения относительной магнитной проницаемости:When designing the magnetic circuit, the applicant uses this formula for a preliminary assessment of the effective value of the relative magnetic permeability:

Figure 00000002
, где µn - начальная магнитная проницаемость материала замкнутого магнитопровода. Например, при длине lm=1,08 м магнитопровода модели ЛМА, условно названной LMA#8, при µn=3200 и частоте f=51200 герц λ0=5859.375 м, рассчитанное значение µt=33,37. Измеренное значение эффективной магнитной проницаемости магнитопровода LMA#8 на данной частоте µeff=30.24. Но для этой модели (так же как и модели LAM#5) отношение
Figure 00000003
что снижает значение эффективной магнитной проницаемости в магнитопроводе, где dc и dm соответственно диаметр обмотки внешнего соленоида и диаметр магнитопровода.
Figure 00000002
where μ n is the initial magnetic permeability of the material of the closed magnetic circuit. For example, with a length l m = 1.08 m of the magnetic circuit of the LMA model, conventionally called LMA # 8, with µ n = 3200 and a frequency f = 51200 hertz λ 0 = 5859.375 m, the calculated value µ t = 33.37. The measured value of the effective magnetic permeability of the magnetic circuit LMA # 8 at a given frequency µ eff = 30.24. But for this model (as well as the LAM # 5 model), the ratio
Figure 00000003
which reduces the value of effective magnetic permeability in the magnetic circuit, where d c and d m respectively the diameter of the winding of the external solenoid and the diameter of the magnetic circuit.

Найдено что для одноконтурной схемы антенной цепи модели LMA#8 значение эффективной магнитной проницаемости µeff=16, а для модели LMA#5, как отмечалось ранее, при lm=1,92 м µeff=25,5.It was found that for the single-circuit antenna circuit of the LMA # 8 model, the effective magnetic permeability is µ eff = 16, and for the LMA # 5 model, as noted earlier, at l m = 1.92 m µ eff = 25.5.

Об амплитудном значении напряженности электрического поля E0m и об амплитудном значении вектора Умова-Пойнтинга Sm eff.The amplitude value of the electric field strength E 0m and the amplitude value of the Umov-Poynting vector S m eff .

На фиг.10 вектор напряженности электрического поля E0m представлен в виде вектора красного цвета, приложенного в точке касания к красного цвета окружности (лежащей в перпендикулярной центральной оси плоскости), представляющей силовую электрическую линию «соленоидальнего векторного» электрического поля, охватывающего боковую поверхность обмотки 7 внешнего соленоида 2 ЛМА.10, the electric field vector E 0m is represented as a red vector applied at the point of contact to the red circle (lying in the plane perpendicular to the central axis), representing the power line of the “solenoidal vector” electric field covering the side surface of the winding 7 external solenoid 2 LMA.

Это электрическое поле с амплитудным значением напряженности электрического поля Е0m числено прямо пропорционально возникшему напряжению на одном витке обмотки 7 внешнего соленоида 2 под воздействием суммарного значения амплитуд токов, протекаемых по К-жильному плоскому кабелю обмотки 7 и обратно пропорционально периметру обмотки 7 внешнего соленоида.This electric field with an amplitude value of the electric field strength E 0m is numerically directly proportional to the voltage arising on one turn of the winding 7 of the external solenoid 2 under the influence of the total value of the amplitudes of the currents flowing through the K-core flat cable of the winding 7 and inversely proportional to the perimeter of the winding 7 of the external solenoid.

Амплитудное значение вектора Умова-Пойнтинга Sm eff представлено на фиг.10 сиреневого цвета вектором Sm eff, перпендикулярного плоскости, в точке которой лежат вектор Eφm и вектор Hm, и именно в этой точке имеет место ортогональное пересечение силовых линий «соленоидального векторного» электрического поля Eφm с силовыми линиями продольного магнитного поля Hm.The amplitude value of the Umov-Poynting vector S m eff is shown in Fig. 10 with a lilac color by the vector S m eff , perpendicular to the plane at which point the vector E φm and the vector H m lie, and it is at this point that the orthogonal intersection of the lines of force of the “solenoidal vector »The electric field E φm with the lines of force of the longitudinal magnetic field H m .

В направлении вектора Умова-Пойнтинга Sm eff происходит излучение электромагнитных волн с длиной λ0.In the direction of the Umov-Poynting vector S m eff radiation of electromagnetic waves with a length of λ 0 occurs.

На фиг.10 на расстоянии ρ от точки «O» геометрического центра ЛМА в перпендикулярной центральной оси («экваториальной) плоскости, проходящей через точку «O», представлены компоненты электромагнитного поля

Figure 00000004
и
Figure 00000005
. Оба этих вектора лежат в одной плоскости, перпендикулярной радиус-вектору
Figure 00000006
. Вектор красного цвета
Figure 00000007
направлен по касательной к окружности радиуса ρ, лежащей в «экваториальной» плоскости, тогда как вектор черного цвета
Figure 00000008
направлен параллельно центральной оси ЛМА.Figure 10 at a distance ρ from the point "O" of the geometric center of the LMA in the perpendicular central axis ("equatorial) plane passing through the point" O "presents the components of the electromagnetic field
Figure 00000004
and
Figure 00000005
. Both of these vectors lie in the same plane perpendicular to the radius vector
Figure 00000006
. Vector red color
Figure 00000007
is directed along a tangent to a circle of radius ρ lying in the "equatorial" plane, while the vector is black
Figure 00000008
directed parallel to the central axis of the LMA.

Черного цвета вектор Умова-Пойнтинга

Figure 00000009
символизирует радиацию, объясняемую существующей теорией «Рамочных и Магнитных Дипольных антенн», тогда как фиолетового цвета вектор Умова-Пойнтинга Sm eff символизирует излучение электромагнитных волн, обусловленного «синтезом Вектора Умова-Пойнтинга», возникшего в пространстве оболочки 4 ЛМА.Black color vector Umova Pointing
Figure 00000009
symbolizes radiation, explained by the existing theory of “Framework and Magnetic Dipole Antennas”, while the violet color of the Umov-Poynting vector S m eff symbolizes the emission of electromagnetic waves due to the “synthesis of the Umov-Poynting Vector” that arose in the space of the 4 LMA shell.

Фиг.11 представляет случай, когда магнитопровод 1 ЛМА выполнен с использованием ферритовых чашечек 19 «без зазора» PM-типа (см. Каталог фирмы EPCOS).11 represents the case when the magnetic circuit 1 of the LMA is made using ferrite cups 19 "without a gap" PM-type (see the catalog of the company EPCOS).

Комплект PM состоит из двух подобранных по магнитным и механическим характеристикам ферритовых чашечек «без зазора» 19 и каркаса, на котором можно поместить обмотку 15 электрического изолированного провода секции «внутреннего» соленоида 16 магнитопровода 1 ЛМА (см. фиг.13). Данный комплект ферритовых чашечек PM-типа отличается от аналогичного комплекта ферритовых чашечек P-типа с точки зрения проектанта ЛМА тем, что имеет в боковой цилиндрической поверхности увеличенного размера две расположенные напротив друг друга полости, в дальнейшем называемыми «окнами» в боковой поверхности ферритовой чашечки PM-типа.The PM kit consists of two “without a gap” 19 ferrite cups selected according to the magnetic and mechanical characteristics and a frame on which the winding 15 of the insulated electric wire of the “internal” section of the solenoid 16 of the LMA magnetic circuit 1 can be placed (see Fig. 13). This set of PM-type ferrite cups differs from the similar set of P-type ferrite cups from the point of view of the LMA designer in that it has two cavities opposite each other in the lateral cylindrical surface, hereinafter referred to as “windows” in the side surface of the PM ferrite cup -type.

Эти полости в боковой поверхности симметричны относительно плоскости внутренних торцов соприкосновения этих двух чашечек. На фиг.13 можно рассмотреть эти боковые поверхности полостей комплекта PM. Магнитопровод ЛМА может содержать M-ное количество чашечек PM-типа в определенном месте магнитопровода, с размещенной внутри однослойной обмоткой 15 изолированного провода.These cavities in the lateral surface are symmetrical with respect to the plane of the inner ends of the contact of these two cups. 13, these side surfaces of the cavities of the PM kit can be considered. An LMA magnetic circuit may contain an Mth number of PM-type cups at a specific location in the magnetic circuit, with a single-layer winding 15 of an insulated wire placed inside.

В дальнейшем будем называть этот внутри ферритовой чашечки PM-типа находящийся соленоид 16 с однослойной обмоткой 15 секцией «внутреннего» 16 соленоида магнитопровода 1 ЛМА. Вывод провода 20а секции «внутреннего» соленоида 16 является «началом» обмотки 15, а вывод провода 206 секции «внутреннего» соленоида 16 является «концом» обмотки 15.In the future, we will call this located inside a PM-type ferrite cup a solenoid 16 with a single-layer winding 15 section of the “internal” 16 solenoid of the LMA magnetic circuit 1. The output of the wire 20a of the section of the "internal" solenoid 16 is the "beginning" of the winding 15, and the output of the wire 206 of the section of the "internal" solenoid 16 is the "end" of the winding 15.

Пояснение к изображению на фиг.13Explanation of the image in Fig.13

Одна из составных частей ферритовой чашечки 19 магнитопровода 1 ЛМА, с использованием комплекта ферритовых чашечек типа PM, изображена на фиг.13 в разрезе. На нем условно показана половина продольного разреза комплекта двух соединенных друг с другом внутренними торцовыми поверхностями ферритовых чашечек в вертикальной и горизонтальной плоскостях. Через продольный осевой канал проходит кабель 5, по которому может поступать «управляющий» постоянный ток I0, который создает постоянное «управляющее» магнитное поле со значением напряженности магнитного поля H0, циркулирующее в ферромагнитном теле части чашечки 19 в плоскости, ортогональной ее центральной продольной оси. Направление тока I0 обозначено стрелкой, а траектория циркуляции вектора H0 условно обозначена в виде черного цвета окружности и стрелкой. Тело ферритовых чашечек 19 находится под воздействием продольного магнитного поля Hm, созданного протекаемыми токами по обмоткам «внешнего» соленоида 2 ЛМА, условно обозначенными черного цвета векторами напряженности Hm, направленными параллельно центральной продольной оси. Переменный ток I1m1 поступает на вывод начала, обозначенного черным цветом внутренней однослойной обмотки 15 «внутреннего» соленоида 16, и выходит через обозначенный синим цветом вывод обмотки 15 «внутреннего» соленоида 16. Этот ток I1m1 создает циркулирующее переменное магнитное поле H1m в продольных плоскостях ферритового тела этой секции 19. Условно направление циркуляции вектора напряженности магнитного поля H1m показано в виде силовой магнитной линии фиолетового цвета, изображенной в плоскости продольного разреза секции 19. Данное магнитное поле создает «соленоидальное векторное» электрическое поле, циркулирующее в вертикальных плоскостях внутренней полости вокруг обмотки 15 «внутреннего» соленоида 16. Условно силовые линии 18 «соленоидального векторного» электрического поля, представлены в виде дуг селенового цвета. Силовые линии этого электрического поля лежат в ортогональных центральной продольной оси плоскостях и находятся под воздействием продольного магнитного поля Hm, при этом силовые линии обеих полей пересекаются. В точках пересечения этих силовых линий вектор напряженности электрического поля E1φm и вектор напряженности продольного магнитного поля Hm перпендикулярны между собой. В момент пересечения силовых линии упомянутых полей и в данной точке пересечения возникает излучение электромагнитной волны с частотой f «несущей». Что символизируется происхождением вектора Умова-Пойнтинга

Figure 00000010
, который изображен в виде фиолетового цвета вектором
Figure 00000011
в точке, удаленной на расстояние ρ от центральной продольной оси. Электромагнитная радиация, порожденная описанным выше процессом «синтеза вектора Умова-Пойнтинга», выходит из внутренней полости секции ферритовых чашечек 19 через имеющиеся с двух сторон «окна» в их боковой поверхности. Порожденные вектором
Figure 00000012
компоненты напряженности электрического поля
Figure 00000013
и напряженности магнитного поля
Figure 00000014
на расстоянии ρ изображены в виде векторов соответственно селенового и синего цвета.One of the components of a ferrite cup 19 of the LMA magnetic circuit 1, using a set of ferrite cups of type PM, is shown in Fig. 13 in section. It conventionally shows half a longitudinal section of a set of two ferrite cups connected to each other by internal end surfaces in vertical and horizontal planes. A cable 5 passes through the longitudinal axial channel, through which a “control” direct current I 0 can be supplied, which creates a constant “control” magnetic field with a magnetic field strength value H 0 circulating in the ferromagnetic body of the cup part 19 in a plane orthogonal to its central longitudinal axis. The direction of current I 0 is indicated by an arrow, and the circulation path of the vector H 0 is conventionally indicated as a black circle and an arrow. The body of the ferrite cups 19 is under the influence of a longitudinal magnetic field H m created by the flowing currents through the windings of the "external" LMA solenoid 2, conventionally marked with black vectors of intensity H m directed parallel to the central longitudinal axis. Alternating current I 1m 1 arrives at the beginning of the black single-layer coil 15 of the "internal" solenoid 16, and exits through the blue marked winding 15 of the "internal" solenoid 16. This current I 1m 1 creates a circulating alternating magnetic field H 1m in the longitudinal planes of the ferrite body of this section 19. Conventionally, the circulation direction of the magnetic field vector H 1m is shown in the form of a violet magnetic line drawn in the longitudinal section plane of section 19. This magnet This field creates a “solenoidal vector” electric field circulating in the vertical planes of the inner cavity around the winding 15 of the “internal” solenoid 16. Conventionally, the lines of force 18 of the “solenoidal vector” electric field are presented in the form of selenium arcs. The lines of force of this electric field lie in the planes orthogonal to the central longitudinal axis and are influenced by the longitudinal magnetic field H m , while the lines of force of both fields intersect. At the points of intersection of these lines of force, the electric field vector E 1φm and the longitudinal magnetic field vector H m are perpendicular to each other. At the moment of crossing the lines of force of the mentioned fields and at a given point of intersection, radiation of an electromagnetic wave occurs with a frequency f of the “carrier”. What is symbolized by the origin of the Umov-Poynting vector
Figure 00000010
, which is depicted as a violet color by vector
Figure 00000011
at a point remote ρ from the central longitudinal axis. Electromagnetic radiation generated by the above process of “synthesis of the Umov-Poynting vector” leaves the inner cavity of the ferrite cup section 19 through the “windows” on both sides of the side surface. Vector generated
Figure 00000012
electric field strength components
Figure 00000013
and magnetic field strength
Figure 00000014
at a distance ρ are depicted as vectors, respectively, of selenium and blue.

Для того чтобы добиться максимальной мощности электромагнитного излучения нужно оба процесса «синтеза вектора Умова-Пойнтинга» сделать когерентными путем соответствующего фазового сдвига между суммарным током Im во внешнем соленоиде 2 и током I1m1 во внутреннем соленоиде 16 секции ферритовых чашечек 19 типа PM.In order to achieve maximum electromagnetic radiation power, both processes of “synthesis of the Umov-Poynting vector” need to be made coherent by a corresponding phase shift between the total current I m in the external solenoid 2 and the current I 1m 1 in the internal solenoid 16 of the ferrite cup section 19 of the PM type 19.

На фиг.14 приведена схема подключения однослойной обмотки внешнего соленоида 2, выполненного плоским К-жильным кабелем (К=4) при подключении его К жил в одноконтурную балансную резонансную цепь (к=1), которая получает внешние питание от двух ИОУМ 13, выходы которых подсоедины непосредственно к резонансным конденсаторам 12. Выходной переменный ток Im частоты f проходит сквозь конденсаторы 12 по соединенным согласованно в последовательный резонансный антенный контур обмоткам жил 8, 9, 10, 11, создавая в магнитопроводе 2 продольное переменное магнитное поле частоты f с напряженностью магнитного поля Hm, представленной в виде вектора Hm черного цвета.On Fig is a diagram of the connection of a single-layer winding of an external solenoid 2 made by a flat K-core cable (K = 4) when connected to its K lived in a single-circuit balanced resonant circuit (k = 1), which receives external power from two IOUM 13, outputs which are connected directly to the resonant capacitors 12. The output alternating current I m of frequency f passes through the capacitors 12 through the windings 8, 9, 10, 11 connected in series to the resonant antenna circuit, creating a longitudinal alternating magnetically in the magnetic circuit 2 e the frequency field f with the magnetic field strength H m , presented in the form of a black vector H m .

Амплитудное значение выходного напряжения ИОУМ 13 равно Uout. С источника гармонического сигнала 14 частоты f подается непосредственно напряжение на не инвертируемый вход левого ИОУМ 13 и инвертируемый вход правого ИОУМ 13. В момент, когда частота f совпадет с резонансной частотой f0 последовательного антенного контура, циркулирующий по ней электрический ток Im достигает по амплитуде максимального значения. Фаза тока и фаза напряженности магнитного поля в магнитопроводе совпадают. Напряжение Um на концах проводов внешнего соленоида 2 ЛМА совпадает по амплитуде с суммарным напряжением, приложенным к конденсаторам 12, но по фазе опережает на 90 градусов фазу контурного тока Im, а следовательно, и фазу напряженности магнитного поля Hm.The amplitude value of the output voltage of the IOUM 13 is equal to U out . From the source of the harmonic signal 14 of frequency f, the voltage is directly supplied to the non-invertible input of the left IOUM 13 and the invertible input of the right IOUM 13. At the moment when the frequency f coincides with the resonant frequency f 0 of the serial antenna circuit, the electric current I m circulating through it reaches the amplitude maximum value. The phase of the current and the phase of the magnetic field in the magnetic circuit coincide. The voltage U m at the ends of the wires of the external LMA solenoid 2 coincides in amplitude with the total voltage applied to the capacitors 12, but the phase is 90 degrees ahead of the phase current I m , and therefore the phase of the magnetic field H m .

На фиг.15 и фиг.16 обозначения составных элементов аналогичны обозначениям на фиг.14, отличаются лишь тем, что в схеме фиг.15 концы жил 8, 9, 10, 11 внешнего соленоида 2 соединены таким образом, чтобы образовать антенную резонансную цепь в виде двух (к=2) последовательных резонансных контуров, входы которых, в отдельности, подсоедины непосредственно к аналогичной паре ИОУМ 13, на входы которых подается гармонический сигнал источника 14. Схема фиг.16 представляет случай, когда выходные концы жил 8, 9, 10, 11 образуют антенную цепь в виде четырех (к=4) последовательных резонансных контуров, каждый вход которых подсоединен к своей паре ИОУМ 13, с синхронным подсоединением их входов к источнику гармонического сигнала 14. В обоих случаях может быть целесообразно на выходах пары ИОУМ 13 включить согласующий понижающий трансформатор с антенным резонансным контуром.In Fig. 15 and Fig. 16, the designations of the constituent elements are similar to those in Fig. 14, differ only in that in the circuit of Fig. 15 the ends of the cores 8, 9, 10, 11 of the external solenoid 2 are connected so as to form an antenna resonant circuit in in the form of two (k = 2) consecutive resonant circuits, the inputs of which, separately, are connected directly to a similar pair of IOUM 13, to the inputs of which a harmonic signal from the source 14 is supplied. The circuit of Fig. 16 represents the case when the output ends lived 8, 9, 10 , 11 form an antenna chain in the form of four (k = 4) are followed lnyh resonant circuits, each input of which is connected to its pair IOUM 13, with simultaneous connection of the inputs to the harmonic signal source 14. In both cases it may be advantageous to couple the outputs 13 include matching IOUM down transformer with the antenna resonance circuit.

На фиг.17 цифрами обозначены основные элементы блок-схемы передающего устройства цифровой информации, в состав которого входит ЛМА.On Fig figures indicate the basic elements of a block diagram of a transmitting device for digital information, which includes LMA.

1 - ферромагнитный магнитопровод ЛМА. Требуемая величина радиационной мощности обуславливает величину его диаметра. Длина его не менее чем в 20-30 раз превышает диаметр внешнего соленоида.1 - ferromagnetic magnetic circuit LMA. The required value of radiation power determines the value of its diameter. Its length is not less than 20-30 times the diameter of the external solenoid.

2 - ее внешний соленоид, длина которого выбирается в пределах от половины до трети длины магнитопровода.2 - its external solenoid, the length of which is selected in the range from half to one third of the length of the magnetic circuit.

7 - плоский многожильный (К=2, 3, 4, …) кабель однослойной спиральной обмотки внешнего соленоида,7 - flat multicore (K = 2, 3, 4, ...) cable of a single-layer spiral winding of an external solenoid,

4 - диэлектрическая оболочка, в пределах которой происходит ортогональное пересечение «соленоидального векторного» электрического поля, силовые электрические линии которого лежат в плоскости, ортогональной центральной продольной оси ЛМА, охватывая боковую поверхность магнитопровода 1, с продольным магнитным полем, созданным протекаемым переменным током несущей частоты f по обмотке 7 внешнего соленоида 2. Она может служить каркасом обмотки внешнего соленоида ЛМА. Величина внутреннего ее диаметра и внешнего ее диаметра зависят, от величины диаметра магнитопровода и диаметра внешнего соленоида соответственно при отношении этих величин менее 0,5. В противном случае произойдет существенное снижение эффективной величины магнитной проницаемости магнитопровода ЛМА.4 - a dielectric sheath, within which the orthogonal intersection of the “solenoidal vector” electric field takes place, the electric power lines of which lie in a plane orthogonal to the central longitudinal axis of the LMA, covering the side surface of the magnetic circuit 1, with a longitudinal magnetic field created by the alternating current of the carrier frequency f along the winding 7 of the external solenoid 2. It can serve as the skeleton of the winding of the external solenoid LMA. The magnitude of its inner diameter and its outer diameter depend on the magnitude of the diameter of the magnetic circuit and the diameter of the external solenoid, respectively, with a ratio of these values less than 0.5. Otherwise, a significant decrease in the effective magnetic permeability of the LMA magnetic circuit will occur.

В момент ортогонального пересечения силовых линий упомянутого электрического и магнитного полей в точке их пересечения в пределах тела оболочки 4 происходит излучение электромагнитных волн с длиной волны λ0=c0/f.At the moment of orthogonal intersection of the lines of force of the aforementioned electric and magnetic fields at the point of intersection within the body of the sheath 4, electromagnetic waves with a wavelength of λ 0 = c 0 / f occur.

Этот процесс возникновения электромагнитной радиации связываем с феноменом «искусственного синтеза Вектора Умова-Пойнтинга» за счет пересечения электрического и магнитного полей в пределах тела оболочки 4.We associate this process of the emergence of electromagnetic radiation with the phenomenon of “artificial synthesis of the Umov-Poynting Vector” due to the intersection of the electric and magnetic fields within the shell 4.

6 - продольный сквозной центральной оси канал в теле магнитопровода 1.6 - longitudinal through the Central axis of the channel in the body of the magnetic circuit 1.

5 - кабель, проходящий сквозь канал 6, по которому проходит постоянный «управляющий» ток I0, создающий постоянное «управляющее» магнитное поле H0, циркулирующее в теле магнитопровода 1 в плоскостях, ортогональных его центральной продольной оси. Это постоянное «управляющее» магнитное поле H0 устраняет неоднозначность нахождения «рабочей точки» на кривой намагничивания магнитопровода ЛМА, а также приводит к изменению эффективной величины магнитной проницаемости µeff в продольном направлении магнитопровода 1 и позволяет в пределах не менее 2% подстраивать собственную резонансную частоту f0.5 - cable passing through channel 6, through which a constant "control" current I 0 passes, creating a constant "control" magnetic field H 0 circulating in the body of the magnetic circuit 1 in planes orthogonal to its central longitudinal axis. This constant “control” magnetic field H 0 eliminates the ambiguity of finding the “operating point” on the magnetization curve of the LMA magnetic circuit, and also leads to a change in the effective magnetic permeability μ eff in the longitudinal direction of magnetic circuit 1 and allows tuning of the intrinsic resonant frequency within at least 2% f 0 .

20a и 20b - кабели, подсоединенные к условно принятому началу и концу обмоток «внутреннего» соленоида в теле магнитопровода 1.20a and 20b are cables connected to the conditionally adopted beginning and end of the windings of the “internal” solenoid in the body of the magnetic circuit 1.

22 - это термостабилизированный прецизионный задающий осциллятор гармонического сигнала, обладающий частотной стабильностью не хуже 10-9, с низким уровнем фазовых шумов для нормального функционирования системы с QPSK (четырехфазовой) или HPSK (шестнадцатифазовой) дискретной фазовой модуляции несущей частоты f при односторонней трансляции в эфир цифровой информации (символов ASCII).22 is a thermally stabilized precision master oscillator of a harmonic signal with a frequency stability of at least 10 -9 , with a low level of phase noise for the normal functioning of a system with QPSK (four-phase) or HPSK (sixteen-phase) discrete phase modulation of the carrier frequency f with one-way digital broadcasting information (ASCII characters).

34, 35 - соответственно К (К=2, 3, 4, …)-жильный электрический кабель, подходящий к условно обозначенному началу и концу обмотки 7 внешнего соленоида 2 ЛМА.34, 35 - respectively, K (K = 2, 3, 4, ...) is a conductive electric cable suitable for the conditionally designated beginning and end of the winding 7 of the external solenoid 2 of the LMA.

23 - это цепь коммутации и «магазин» набора постоянных конденсаторов 12 для к (к=1, 2, 3, 4, …) контурной резонансной антенной цепи и согласующих понижающих трансформаторов.23 is a switching circuit and a “store” of a set of constant capacitors 12 for k (k = 1, 2, 3, 4, ...) contour resonant antenna circuits and matching step-down transformers.

В связи с тем, что на концах обмотки 7 внешнего соленоида в момент резонанса антенного контура развивается высокое напряжение, амплитуда которого может достигать 2-5 киловольт, а протекаемый ток до 10 ампер и более, это устройство должно быть расположено в непосредственной близости с ЛМА.Due to the fact that at the ends of the winding 7 of the external solenoid, at the moment of resonance of the antenna circuit, a high voltage develops, the amplitude of which can reach 2-5 kilovolts, and the current flowing up to 10 amperes or more, this device should be located in close proximity to the LMA.

24 - это аналогичное устройство с 23, только предназначено для нормального функционирования «внутреннего» соленоида 16, если при образовании магнитопровода 1 из ферритовых чашечек входят ферритовые чашечки PM-типа.24 is a similar device with 23, only intended for the normal functioning of the “internal” solenoid 16 if, when the magnetic circuit 1 is formed from ferrite cups, PM-type ferrite cups are included.

21 - это одновитковая петля, выполненная из коаксиального 75 Ом кабеля для обратной связи «замкнутого контура автоматического регулирования собственной резонансной частоты» антенного контура. Она плотно обволакивает боковую поверхность внешнего соленоида 2 в его центральной части.21 is a single-turn loop made of a 75 ohm coaxial cable for feedback of a "closed loop automatic regulation of the natural resonant frequency" of the antenna loop. It tightly envelops the lateral surface of the external solenoid 2 in its central part.

25 - это входное прецизионное спектрометрическое цифроаналоговое устройство «замкнутого контура автоматического регулирования собственной резонансной частоты» I0 антенного контура, и выходной прецизионный цифроаналоговый формирователь с парой ИОУМ 13, вырабатывающей «управляющий» ток I0 в кабеле 5 в соответствии с кодом, полученным с шины, соединяющей блок 25 с блоком 36.25 is an input precision spectrometric digital-to-analog device of a “closed loop of automatic regulation of natural resonance frequency” I 0 of the antenna circuit, and an output precision digital-to-analog driver with a pair of IOUM 13 that generates a “control” current I 0 in cable 5 in accordance with the code received from the bus connecting the block 25 with the block 36.

26 - это устройство, если при образовании из ферритовых чашечек магнитопровода 1 ЛМА входят ферритовые чашечки PM-типа, включающие в себя пары Интегральных Операционных Усилителей Мощности ИОУМ 13 для питания резонансного контура «внутреннего» соленоида 16 гармоническим переменным напряжением «несущей» частоты f и ступенчатый фазовращатель, для точной настройки фазы электрического поля, возникающего в пустотах вокруг внутренней обмотки 15 ферритовых чашечек PM-типа относительно фазы продольного магнитного поля в теле магнитопровода 1, созданного внешним соленоидом 2 ЛМА. Как правило, в момент резонанса на частоте f «несущей» в цепи «внутреннего» соленоида 16 и в цепи «внешнего» соленоида 2 фаза тока, протекающего по обмотке 15 «внутреннего» соленоида 16 и фаза тока, протекающего по обмотке 7 «внешнего» соленоида 2 должны отличаться приблизительно на 90 градусов.26 is a device if, when forming from the ferrite cups of the magnetic circuit 1 LMA, ferrite cups of the PM type are included, which include pairs of Integrated Operational Power Amplifiers IOUM 13 for supplying the resonant circuit of the “internal” solenoid 16 with a harmonic alternating voltage of the “carrier” frequency f and a step phase shifter, for fine-tuning the phase of the electric field that occurs in the voids around the inner winding of 15 ferrite cups of the PM type relative to the phase of the longitudinal magnetic field in the body of the magnetic circuit 1, creating nnogo external solenoid 2 LMA. As a rule, at the moment of resonance at the frequency f of the "carrier" in the circuit of the "internal" solenoid 16 and in the circuit of the "external" solenoid, the 2 phase of the current flowing through the winding 15 of the "internal" solenoid 16 and the phase of the current flowing through the winding 7 of the "external" solenoid 2 should differ by approximately 90 degrees.

Токи протекающие по обмоткам «внутреннего» и «внешнего» соленоидов когерентны по фазе.The currents flowing through the windings of the “internal” and “external” solenoids are phase coherent.

Такая фазовая настройка требуется для получения максимально излучаемой мощности ЛМА за счет «искусственного синтеза Вектора Умова-Пойнтинга».This phase adjustment is required to obtain the maximum radiated power of the LMA due to the "artificial synthesis of the Vector Umov-Poynting."

27 - это устройство обеспечения питанием к-контурной резонансной антенной цепи для создания продольного магнитного поля в теле магнитопровода 1 за счет протекания по обмотке 7 «внешнего» соленоида 2 тока «несущей» частоты f. Ступенчатый фазовращатель в этом устройстве отсутствует.27 is a device for providing power to a k-contour resonant antenna circuit to create a longitudinal magnetic field in the body of the magnetic circuit 1 due to the flow of the “external” solenoid 2 of the current of the “carrier” frequency f through the winding 7. There is no step phase shifter in this device.

28 - активный полосовой фильтр, или цифровой полосовой фильтр, для нормального функционирования последнего требуется подвести гармонический сигнал с блока осциллятора 22 через кабель 30, показанный пунктиром.28 - active band-pass filter, or digital band-pass filter, for the latter to function normally, it is necessary to supply a harmonic signal from the oscillator unit 22 through a cable 30, indicated by a dotted line.

Этот полосовой фильтр обеспечивает прохождение сигналов с процессора 29 только в пределах требуемой полосы BW для пропускания типа дискретной фазовой модуляции «несущей» частоты f: QPSK, или HPSK.This band-pass filter provides the passage of signals from the processor 29 only within the required BW band to pass the type of discrete phase modulation of the "carrier" frequency f: QPSK, or HPSK.

29 - цифровой процессор, включающий в себя:29 is a digital processor, including:

а) цифровой прецизионный регулируемый синтезатор сигнала «несущей» частоты f,a) a digital precision adjustable synthesizer of the signal of the "carrier" frequency f,

б) прецизионный формирователь дискретного M (M=4 или 16) набора гармонических сигналов частоты «несущей» f с числом M фаз (для M=4: набор четырех дискретных фазы с интервалом в 90 градусов, для M=16: набор шестнадцати фаз с интервалом 22,5 градуса), строго когерентных гармоническому сигналу осциллятора 22,b) a precision driver of a discrete M (M = 4 or 16) set of harmonic signals of the “carrier” frequency f with the number of M phases (for M = 4: a set of four discrete phases with an interval of 90 degrees, for M = 16: a set of sixteen phases with interval of 22.5 degrees), strictly coherent with the harmonic signal of the oscillator 22,

в) формирователь набора временных слотов.c) a shaper of a set of time slots.

Длительность каждого слота занимает от 20 до 30 периодов сигнала «несущей» частоты f. При этом серия этого набора временных слотов появляется, когда получен сигнал с компьютера 36 для разрешения считывания с его шины очередного символа ASCII.The duration of each slot takes from 20 to 30 periods of the signal of the "carrier" frequency f. In this case, a series of this set of time slots appears when a signal is received from computer 36 to permit the reading of the next ASCII character from its bus.

В нем производятся стробирование и синхронизация заднего и переднего фронта каждого временного слота (фронты когерентны фазе гармонического сигнала осциллятора 22), в течение которого передается то или иное из М дискретное фазовое значение на 28,It performs gating and synchronization of the trailing and leading edges of each time slot (the fronts are coherent to the phase of the harmonic signal of the oscillator 22), during which a discrete phase value of 28 is transmitted from M,

г) цифровой коммутатор, выдающий на шину в направлении к 28 гармонический сигнал только необходимой одной фазой из M возможных дискретных фаз в нужный момент, в течение временного слота, заранее определенного в соответствии с протоколом трансляции цифровой информации, поступающей асинхронно с 36.d) a digital switch that generates a harmonic signal to the bus towards 28 only with the necessary one phase from M possible discrete phases at the right time, during a time slot predetermined in accordance with the protocol for transmitting digital information arriving asynchronously from 36.

Нужно принять во внимание, что при QPSK (M=4) для передачи символа ASCII требуются четыре слота (в одной посылке вмещается число битов м=2), тогда как при HPSK (M=16) требуется для передачи символа ASCII лишь два слота (в одной посылке вмещается один гексагональный разряд с числом битов м=4). А это значит HPSK при той же полосе пропускания BW на заданной частоте «несущей» f позволяет передать в два раза больше информации в сравнении с QPSK.It should be taken into account that with QPSK (M = 4), four slots are required for transmitting the ASCII character (the number of bits m = 2 is contained in one package), while with HPSK (M = 16) only two slots are required for transmitting the ASCII character ( one package contains one hexagonal bit with the number of bits m = 4). And this means HPSK with the same bandwidth BW at a given frequency of the "carrier" f allows you to transfer twice as much information in comparison with QPSK.

д) шифратор, определяющий, какой бит полученного с компьютера 36 символа ASCII (это 1 байт, он содержит 8 бит, а это значит «содержит» два гексагональных разряда по четыре бита в каждом) соответствует конкретному значению фазы из дискретного набора M значений фаз гармонического сигнала частоты «несущей» f.e) an encoder that determines which bit of the ASCII character received from the computer is 36 (it is 1 byte, it contains 8 bits, which means it “contains” two hexagonal bits of four bits each) corresponds to a specific phase value from a discrete set of M harmonic phase values carrier frequency signal f.

е) содержит формирователь, который в соответствии с заданным шифром формирования из набора числа м (для M=4 м=2, для M=16 м=4) битов из 8 имеющихся в байте, представляющим символ ASCII, вырабатывает для требуемого слота только нужное одно значение фазы из М возможных дискретных значений в соответствии с имеющимся протоколом трансляции информации.f) contains a shaper which, in accordance with the specified cipher of forming from the set of the number m (for M = 4 m = 2, for M = 16 m = 4), bits out of 8 available in the byte representing the ASCII character, produces only the necessary for the required slot one phase value from M possible discrete values in accordance with the available information translation protocol.

з) содержит и другие функциональные блоки для обеспечения надежной работы в целом передающего устройства в эфир.h) contains other functional blocks to ensure reliable operation of the whole broadcasting device.

33 - это шина с двухсторонним сообщением между 36 и 29, содержащая сигнальные провода, и 8 проводов для передачи параллельно 8 бит передаваемого символа ASCII.33 is a bus with two-way communication between 36 and 29, containing signal wires, and 8 wires for transmitting 8 bits of the transmitted ASCII character in parallel.

36 - это персональный компьютер, передающий в асинхронном режиме информацию в виде символов ASCII в соответствии с разработанной специально программой.36 is a personal computer transmitting information in the form of ASCII characters in asynchronous mode in accordance with a specially developed program.

Обрабатывает цифровую информацию, полученную с блока 25 и выдает в виде кода сигнал для цифроаналогового преобразователя в блоке 25 о необходимости изменения в кабеле 5 величины и знака «управляющего» тока I0 с целью поддержания собственной частоты f0 антенного контура, равной частоте «несущей» f, или «рабочей точки» на кривой намагничивания материала магнитопровода 2 ЛМА. Выполняет и другие необходимые функции в обеспечении надежной трансляции передаваемой в эфир цифровой информации.It processes the digital information received from block 25 and provides a signal in the form of a code for the digital-to-analog converter in block 25 about the need to change in cable 5 the magnitude and sign of the "control" current I 0 in order to maintain the natural frequency f 0 of the antenna circuit equal to the frequency of the "carrier" f, or “operating point” on the magnetization curve of the material of the magnetic circuit 2 LMA. It also performs other necessary functions in ensuring reliable broadcasting of digital information transmitted on the air.

Описание работы QPSK передающего устройства с использованием модели ЛМА, условно названной LMA#5, в режиме CW (в отсутствие поступления с компьютера очередного символа ASCII) на частоте 51200 герц. Вообще данная модель ЛМА рассчитана на работу на одной из частот в диапазоне 25-52 кГц для передачи символов ASCII со скоростью 2 кбит/сек при использовании QPSK (цифровой четырех фазовой модуляции частоты несущей) в полосе менее 2 кГц.Description of the QPSK operation of the transmitting device using the LMA model, conventionally called LMA # 5, in CW mode (in the absence of the receipt of the next ASCII character from the computer) at a frequency of 51200 hertz. In general, this LMA model is designed to operate at one of the frequencies in the range 25-52 kHz for transmitting ASCII characters at a speed of 2 kbit / s using QPSK (digital four-phase modulation of the carrier frequency) in a band of less than 2 kHz.

Основные ее характеристики.Its main characteristics.

Длина магнитопровода lm=198 см, магнитопровод 1 представляет собой цилиндрическое ферритовое тело с центральным осевым внутренним отверстием 6, выполненное с использованием ферритовых чашечек «Р» типа.The length of the magnetic circuit lm = 198 cm, the magnetic circuit 1 is a cylindrical ferrite body with a central axial inner hole 6, made using ferrite cups "P" type.

Внешний диаметр магнитопровода 1 dm=3 см. В центральной части магнитопровода расположен внешний соленоид 2 с однослойной обмоткой 7, выполненной плоским двухжильным кабелем при числе витков N=126 в двойной изоляции медного провода. Средний диаметр обмотки соленоида dc=5.56 см, а его длина lc=108 см.The outer diameter of the magnetic circuit is 1 dm = 3 cm. In the central part of the magnetic circuit there is an external solenoid 2 with a single-layer winding 7 made by a flat two-wire cable with the number of turns N = 126 in double insulation of a copper wire. The average diameter of the solenoid winding is dc = 5.56 cm, and its length lc = 108 cm.

Магнитопровод 1 находится внутри диэлектрической оболочки 4, внутренний диаметр которой 32 мм, а внешний ее диаметр 50 мм. По одножильному кабелю 5, продетому через центральный осевой канал 6 магнитопровода 1, подается «управляющий» величиной магнитной проницаемости магнитопровода 1 ток Io от источника постоянного напряжения (находящийся в блоке 25). В двух пластиковых коробочках 23 находятся одинаковой величины два постоянных резонансных конденсатора 12. Используется двухконтурная (последовательная) антенная резонансная цепь, подсоединенная параллельно к выходам пары ИОУМ (Интегральным Операционным Усилителям Мощности) 13, выходы которых подсоединены по «балансной» мостовой схеме. На входы упомянутой пары ИОУМ 13 подаются в противофазе гармонический сигнал частоты «несущей» f с двух выходов парафазного разветвителя 27.The magnetic core 1 is located inside the dielectric sheath 4, the inner diameter of which is 32 mm, and its outer diameter is 50 mm. Through a single-core cable 5, threaded through the central axial channel 6 of the magnetic circuit 1, the current “Io” from the constant voltage source (located in block 25) is supplied “controlling” by the magnetic permeability of the magnetic circuit 1. In two plastic boxes 23 there are two constant resonant capacitors of the same magnitude 12. A double-circuit (sequential) antenna resonant circuit is used, connected in parallel to the outputs of the IOUM pair (Integrated Operational Power Amplifiers) 13, the outputs of which are connected using a “balanced” bridge circuit. At the inputs of the said pair of IOUM 13, a harmonic signal of the “carrier” frequency f from the two outputs of the paraphase splitter 27 is supplied in antiphase.

Итак, возникший при резонансе в каждом из двух последовательных резонансных антенных контурах ток частоты «несущей» f проходит по «своей жиле» однослойной обмотки 7 «внешнего» соленоида 2, создавая продольное переменное магнитное поле частоты несущей f, которое и вызывает радиацию электромагнитных волн на несущей частоте f во внешнем пространстве. Чем выше напряжение на входах пары ИОУМ 13, следовательно, и на входе блока 27, тем выше значение тока в обмотке 7 внешнего соленоида 2, и тем мощнее радиация во внешнем пространстве. Максимальный уровень тока, протекаемого по обмотке 7 внешнего соленоида 2, таков, что в материале магнитопровода 1 уровень создаваемой магнитной индукции не превышает 0,1 магнитной индукции насыщения, что обеспечивает линейный режим работы, избегая вынужденных параметрических эффектов. А подача постоянного «управляющего» тока на кабель 5 определенной величины, в данном случае Io=2,5 A, позволяет избежать неоднозначности нахождения рабочей точки на кривой намагничивания материала магнитопровода 1. Изменение величины «управляющего» тока в кабеле 5 в небольших пределах в ту или иную сторону от заданного упомянутого уровня позволяет в пределах до половины полосы BW пропускания плавно подстраивать собственную резонансную частоту f0 двухконтурной резонансной цепи ЛМА.So, the “carrier” frequency current arising at resonance in each of two successive resonant antenna circuits passes through its “core” of the single-layer winding 7 of the “external” solenoid 2, creating a longitudinal alternating magnetic field of the carrier frequency f, which causes radiation of electromagnetic waves to carrier frequency f in outer space. The higher the voltage at the inputs of the IOUM 13 pair, and therefore, at the input of block 27, the higher the current value in the winding 7 of the external solenoid 2, and the more powerful the radiation in the outer space. The maximum level of current flowing through the winding 7 of the external solenoid 2 is such that in the material of the magnetic circuit 1 the level of the generated magnetic induction does not exceed 0.1 of the saturation magnetic induction, which ensures a linear mode of operation, avoiding the necessary parametric effects. And the supply of a constant "control" current to the cable 5 of a certain size, in this case Io = 2.5 A, avoids the ambiguity of finding the operating point on the magnetization curve of the material of the magnetic core 1. Changing the value of the "control" current in cable 5 to a small extent within or the other side from the specified level allows within up to half the passband BW to smoothly adjust the natural resonant frequency f 0 of the double-circuit resonant circuit of the LMA.

В результате физических процессов, происходящих в пространстве оболочки 4, а именно за счет «искусственного синтеза Вектора Умова-Пойнтинга» ЛМА излучает в режиме CW в окружающее пространство электромагнитные волны с частотой f «несущей» на одной из четырех возможных дискретных значений фазы, принятой при асинхронном методе цифровой трансляции за «стоп» последовательности.As a result of physical processes occurring in the space of the shell 4, namely, due to the “artificial synthesis of the Umov-Poynting Vector”, the LMA emits electromagnetic waves in the CW mode into the surrounding space with a frequency “carrier” at one of four possible discrete phase values taken at asynchronous method of digital broadcasting for a “stop” sequence.

Частотный спектр, излучаемый ЛМА в открытое пространство, регистрируемое с помощью Рамочной Антенны, представлен на фиг.4.The frequency spectrum emitted by the LMA into the open space, recorded using the Frame Antenna, is presented in figure 4.

Аналогично выглядит частотный спектр на экране компьютера 36, полученный с выхода упомянутого выше «спектрометрического аналого-цифрового» преобразователя блока 25, на вход которого поступает сигнал с «петли обратной связи» 21. С помощью такой «картинки» вручную или автоматически, по уровню «пика» сигнала можно (по максимуму показания) изменением величины «управляющего» тока I0 в кабеле 5 подстроить антенный контур в резонанс с частотой «несущей» f, в данном случае равной 51200 герц.The frequency spectrum on a computer screen 36 looks similar to that obtained from the output of the above-mentioned “spectrometric analog-to-digital” converter unit 25, to the input of which a signal from the “feedback loop” 21 is received. Using such a “picture” manually or automatically, at the level of “ peak "signal can (to the maximum indication) by changing the value of the" control "current I 0 in cable 5 to adjust the antenna circuit in resonance with the frequency of the" carrier "f, in this case equal to 51200 hertz.

Поскольку магнитопровод 1 модели LMA#5 образован из ферритовых чашечек типа P, то работа блоков 24 и 26, как и происходящие процессы во «внутренних» соленоидах 16 не рассматривается.Since the magnetic circuit 1 of model LMA # 5 is formed from ferrite cups of type P, the operation of blocks 24 and 26, as well as the processes taking place in the “internal” solenoids 16, are not considered.

Прецизионный осциллятор 22 гармонического сигнала частоты 16386000 Гц с помощью четырехканального цифрового синтезатора в блоке 29 вырабатывает на его четырех выходах когерентный по фазе осциллятору 22 периодический сигнал периода T «несущей» частоты f, но на каждом из четырех его выходов фаза сдвинута относительно друг друга точно на 90 градусов. Данный частотный синтезатор позволяет дискретно с определенным дискретным шагом при необходимости менять значение «несущей» частоты f, оставаясь когерентной по фазе осциллятору 22 на каждом из его четырех выходов. Далее в блоке 29 эти выходы четырехканального цифрового синтезатора, выполненного на стандартных интегральных элементах типа QMOS, поступают на стандартный интегральный элемент четырехканального аналого-цифрового коммутатора. С аналогового выхода интегральной схемы упомянутого коммутатора может поступить периодический сигнал периода T частоты «несущей» f на вход блока 28 «полосового» фильтра (BPF) сигнал с одного из четырех аналоговых входов упомянутого коммутатора в зависимости от кода (в параллельном виде), поступившего на цифровой его вход. Обычно, при отсутствии новой порции информации, поступающей с компьютера 36 по шине 33 в процессор 29, на вход BPF 28 с выхода 29 (с выхода упомянутого коммутатора в блоке 29) поступает непрерывно периодический сигнал периода T «несущей» частоты f, принятой той или иной из четырех возможных фаз частоты «несущей», которая принята в качестве «стоп» последовательности при асинхронном виде передачи информации с компьютера 36 в блок 29.A precision oscillator 22 of a harmonic signal of a frequency of 16386000 Hz using a four-channel digital synthesizer in block 29 generates a phase-coherent oscillator of a period T of the “carrier” frequency f at its four outputs, but the phase is shifted relative to each other exactly on each of its four outputs 90 degrees. This frequency synthesizer allows you to discrete with a certain discrete step, if necessary, change the value of the "carrier" frequency f, while remaining phase-coherent to the oscillator 22 at each of its four outputs. Further, in block 29, these outputs of the four-channel digital synthesizer, made on standard integral elements of the QMOS type, are fed to the standard integral element of the four-channel analog-to-digital switch. From the analog output of the integrated circuit of the said switch, a periodic signal of period T of the “carrier” frequency f can be received at the input of the “band-pass” filter (BPF) block 28, a signal from one of the four analog inputs of the said switch depending on the code (in parallel) received his digital input. Usually, in the absence of a new portion of information coming from computer 36 via bus 33 to processor 29, a continuously periodic signal of period T of the “carrier” frequency f received by one or the other is received at the BPF 28 input from output 29 (from the output of the said switch in block 29) another of the four possible phases of the frequency of the "carrier", which is accepted as a "stop" sequence in the asynchronous form of information transfer from computer 36 to block 29.

На фиг.5 приведен вид частотной характеристики принятого сигнала данной модели ЛМА, полученной с помощью приемной ферритовых антенны, установленных на определенном расстоянии в «экваториальной» плоскости при «азимутальном угле», равном 0, и когда частота собственная резонансная частота обеих контуров антенной цепи была равна 46760 герц.Figure 5 shows the frequency response of the received signal of this LMA model, obtained using the receiving ferrite antenna, installed at a certain distance in the "equatorial" plane with an "azimuthal angle" of 0, and when the frequency of the natural resonant frequency of both circuits of the antenna circuit was equal to 46760 hertz.

Компьютер 36, передает по шине 33 в соответствии с разработанной программой в асинхронном режиме необходимую цифровую информацию в виде символов ASCII в соответствии с разработанной специально программой в блок 29 (используется «параллельный» порт для связи с процессором 29, в данном случае блок 29 является QPSK модулятором и QPSK демодулятором, последний включен в цепь «обратной связи», которая проверяет правильность транслируемой ЛМА информации, получая сигнал с «петли» 21 обратной связи).Computer 36 transmits via bus 33, in accordance with the developed program, in asynchronous mode, the necessary digital information in the form of ASCII characters in accordance with a specially developed program to block 29 (a “parallel” port is used to communicate with processor 29, in this case block 29 is QPSK modulator and QPSK demodulator, the latter is included in the feedback loop, which checks the correctness of the transmitted LMA information, receiving a signal from the feedback loop 21).

На фиг.6 приведена структура электромагнитного поля вокруг ЛМА в свободном пространстве.Figure 6 shows the structure of the electromagnetic field around the LMA in free space.

Основные составляющие электромагнитного поля ЛМА в открытом пространстве.The main components of the electromagnetic field of LMA in open space.

В связи с тем, что длина магнитопровода ЛМА всегда много меньше длины волны в диапазоне частот ее применения и при соотношении геометрических параметров, оговоренных в самом определении ЛМА, как Линейного Магнитного Диполя (ЛМД), можно представить картину ориентации электрической (Eφ) и магнитных (Hρ и Hθ) составляющих электромагнитного поля в открытом пространстве, как это представлено на фиг.7Due to the fact that the length of the LMA magnetic circuit is always much shorter than the wavelength in the frequency range of its application and with the ratio of geometric parameters stipulated in the definition of LMA as a Linear Magnetic Dipole (LMD), one can imagine the orientation of the electric (E φ ) and magnetic (H ρ and H θ ) of the components of the electromagnetic field in open space, as shown in Fig.7

Обращаясь к вышеприведенному изображению, заявитель составляющую

Figure 00000015
условно называет «тангенсальной», или «меридианной», составляющую
Figure 00000016
- «азимутальной», а составляющую
Figure 00000017
- «радиальной».Turning to the above image, the applicant component
Figure 00000015
conditionally calls "tangential", or "meridian" component
Figure 00000016
- “azimuthal”, and the component
Figure 00000017
- “radial”.

Обычные «электрические» антенны, в отличие от «магнитных», обладают одной «тангенсальной», или «меридиальной» магнитной составляющей H и двумя электрическими составляющими: «радиальной» E и «азимутальной» E. Для частот ниже 15000 герц такие «электрические» антенны являются сложными инженерными сооружениями, занимающие огромные площади с радиусом не менее нескольких километров. Обладая в «ближней зоне» мощными электрическими составляющими «радиальной» E и «азимутальной» E, если бы даже такую антенну удалось разместить рядом с морской поверхностью или над морской поверхностью, то ее радиация была поглощена уже в тонком слое морской среде. Тем более такую антенну нельзя поместить в морскую среду в силу невозможности существования «токов смещения» в проводящей среде. Только за счет существования в «ближней зоне» у ЛМА магнитной «азимутальной» составляющей

Figure 00000018
, и магнитной «радиальной» составляющей
Figure 00000017
, и особенно первой, становится возможным использовать ЛМА в качестве передающей электромагнитные волны на указанных частотах в морских глубинах и в недрах земли. А в силу их относительно малых (не превышающих 10-15 м даже для очень больших мощностей излучения) габаритов - на подвижных объектах в воздушном пространстве, в морской глубине или под толщей льда.Conventional “electrical” antennas, unlike “magnetic” ones, have one “tangential” or “meridial” magnetic component H and two electrical components: “radial” E and “azimuthal” E . For frequencies below 15,000 hertz, such "electrical" antennas are complex engineering structures that occupy vast areas with a radius of at least several kilometers. Possessing in the “near zone” powerful electric components of the “radial” E and the “azimuthal” E , even if such an antenna could be placed near the sea surface or above the sea surface, then its radiation was absorbed already in a thin layer of the marine environment. Moreover, such an antenna cannot be placed in the marine environment due to the impossibility of the existence of "bias currents" in a conducting medium. Only due to the existence in the "near zone" of the LMA magnetic "azimuthal" component
Figure 00000018
, and magnetic "radial" component
Figure 00000017
, and especially the first, it becomes possible to use the LMA as transmitting electromagnetic waves at the indicated frequencies in the deep sea and in the bowels of the earth. And due to their relatively small (not exceeding 10-15 m even for very large radiation powers) dimensions - on moving objects in the air, in the sea depth or under the ice.

Claims (9)

1. Передающая линейная магнитная антенна, характеризующаяся тем, что содержит:
а) ферромагнитный магнитопровод, состоящий из множества ферритовых чашечек, установленных впритык, каждая из которых имеет внутреннее отверстие для образования сквозного центрального осевого канала ферромагнитного магнитопровода;
б) внутри сквозного центрального осевого канала ферромагнитного магнитопровода расположен кабель постоянного «управляющего» тока I0;
в) диэлектрическую оболочку, охватывающую внешнюю поверхность ферромагнитного магнитопровода по всей его длине;
г) «внешний» соленоид с однослойной спиральной обмоткой, представляющей собой плоский, по меньшей мере, двухжильный кабель, в котором жилы уложены параллельно, при этом каждая жила размещена в изоляционной оболочке.
1. Transmitting linear magnetic antenna, characterized in that it contains:
a) a ferromagnetic magnetic circuit, consisting of many ferrite cups mounted back to back, each of which has an internal hole for the formation of a through central axial channel of the ferromagnetic magnetic circuit;
b) inside the through central axial channel of the ferromagnetic magnetic circuit there is a cable of constant “control” current I 0 ;
c) a dielectric sheath covering the outer surface of the ferromagnetic magnetic circuit along its entire length;
d) an “external” solenoid with a single-layer spiral winding, which is a flat, at least two-core cable in which the conductors are laid in parallel, with each core placed in an insulating sheath.
2. Передающая линейная магнитная антенна по п.1, характеризующаяся тем, что дополнительно содержит внешний конденсатор или группу внешних конденсаторов.2. The transmitting linear magnetic antenna according to claim 1, characterized in that it further comprises an external capacitor or a group of external capacitors. 3. Передающая линейная магнитная антенна по п.2, характеризующаяся тем, что внешний конденсатор выполнен или группа внешних конденсаторов выполнена с возможностью образования для каждой жилы отдельного последовательного резонансного антенного контура обмотки «внешнего» соленоида.3. The transmitting linear magnetic antenna according to claim 2, characterized in that the external capacitor is made or the group of external capacitors is configured to form for each core a separate sequential resonant antenna circuit of the winding of the "external" solenoid. 4. Передающая линейная магнитная антенна по п.1, характеризующаяся тем, что ферромагнитный магнитопровод сформирован из ферритовых чашечек РМ-типа.4. The transmitting linear magnetic antenna according to claim 1, characterized in that the ferromagnetic magnetic circuit is formed from ferrite cups of the PM type. 5. Передающая линейная магнитная антенна по п.4, характеризующаяся тем, что внутри каждой ферритовой чашечки РМ-типа размещена однослойная спиральная «внутренняя» обмотка.5. The transmitting linear magnetic antenna according to claim 4, characterized in that within each PM-type ferrite cup there is a single-layer spiral “inner” winding. 6. Передающая линейная магнитная антенна по п.5, характеризующаяся тем, что соединение однослойных спиральных «внутренних» обмоток между собой образует «внутренний» соленоид.6. The transmitting linear magnetic antenna according to claim 5, characterized in that the connection of single-layer spiral "internal" windings between themselves forms an "internal" solenoid. 7. Передающая линейная магнитная антенна по п.6, характеризующаяся тем, что «внутренний» соленоид выполнен с возможностью образования последовательного резонансного контура «внутреннего» соленоида при наличии внешнего конденсатора или группы внешних конденсаторов.7. The transmitting linear magnetic antenna according to claim 6, characterized in that the "internal" solenoid is configured to form a series resonant circuit of the "internal" solenoid in the presence of an external capacitor or group of external capacitors. 8. Передающая линейная магнитная антенна по п.1, характеризующаяся тем, что ферромагнитный магнитопровод сформирован из ферритовых чашечек Р-типа.8. The transmitting linear magnetic antenna according to claim 1, characterized in that the ferromagnetic magnetic circuit is formed from P-type ferrite cups. 9. Передающая линейная магнитная антенна по п.1, характеризующаяся тем, что содержит одновитковую петлю, выполненную из коаксиального кабеля и плотно обволакивающую поверхность обмотки «внешнего соленоида» в его центральной части. 9. The transmitting linear magnetic antenna according to claim 1, characterized in that it contains a single-turn loop made of a coaxial cable and tightly enveloping the surface of the winding of the "external solenoid" in its central part.
RU2010122883/07A 2010-06-07 2010-06-07 Transmitting linear magnetic antennae (lma) RU2428774C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010122883/07A RU2428774C1 (en) 2010-06-07 2010-06-07 Transmitting linear magnetic antennae (lma)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010122883/07A RU2428774C1 (en) 2010-06-07 2010-06-07 Transmitting linear magnetic antennae (lma)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2428774C1 true RU2428774C1 (en) 2011-09-10

Family

ID=44757749

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2010122883/07A RU2428774C1 (en) 2010-06-07 2010-06-07 Transmitting linear magnetic antennae (lma)

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2428774C1 (en)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2450396C1 (en) * 2011-02-24 2012-05-10 Федеральное государственное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Военный авиационный инженерный университет" (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации Antenna unit
RU181783U1 (en) * 2018-04-12 2018-07-26 Общество с ограниченной ответственностью "Ляско Радиоэлектронные Технологии" Multi-element magnetic antenna of the LW and SDV frequency range
RU2693556C1 (en) * 2018-12-28 2019-07-03 Арий Борисович Ляско Linear magnetic antenna for high-frequency range
RU190840U1 (en) * 2018-12-07 2019-07-15 Общество с ограниченной ответственностью "ХайТэк" Multi-turn transceiver antenna
WO2019199209A1 (en) * 2018-04-12 2019-10-17 Общество с ограниченной ответственностью "Ляско Радиоэлектронные Технологии" Multi-element magnetic antenna for low frequency and very low frequency band
RU2724586C1 (en) * 2019-11-19 2020-06-25 Общество с ограниченной ответственностью "Ляско Радиоэлектронные Технологии" Magnetic-dielectric dipole
RU208821U1 (en) * 2021-04-29 2022-01-17 Общество С Ограниченной Ответственностью «Ляско Радиоэлектронные Технологии» (Ооо "Л.Р.Э.Т.") Mobile orientable antenna for LW and LWB bands
US11594797B2 (en) * 2018-01-24 2023-02-28 Universtiy of South Carolina Dually electrically tunable 3-D compact RF phase shifter

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2450396C1 (en) * 2011-02-24 2012-05-10 Федеральное государственное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Военный авиационный инженерный университет" (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации Antenna unit
US11594797B2 (en) * 2018-01-24 2023-02-28 Universtiy of South Carolina Dually electrically tunable 3-D compact RF phase shifter
RU181783U1 (en) * 2018-04-12 2018-07-26 Общество с ограниченной ответственностью "Ляско Радиоэлектронные Технологии" Multi-element magnetic antenna of the LW and SDV frequency range
WO2019199209A1 (en) * 2018-04-12 2019-10-17 Общество с ограниченной ответственностью "Ляско Радиоэлектронные Технологии" Multi-element magnetic antenna for low frequency and very low frequency band
RU190840U1 (en) * 2018-12-07 2019-07-15 Общество с ограниченной ответственностью "ХайТэк" Multi-turn transceiver antenna
RU2693556C1 (en) * 2018-12-28 2019-07-03 Арий Борисович Ляско Linear magnetic antenna for high-frequency range
WO2021015641A1 (en) 2019-07-25 2021-01-28 Общество с ограниченной ответственностью "Ляско Радиоэлектронные Технологии" Magnetic dielectric dipole antenna
RU2724586C1 (en) * 2019-11-19 2020-06-25 Общество с ограниченной ответственностью "Ляско Радиоэлектронные Технологии" Magnetic-dielectric dipole
EP3799208A4 (en) * 2019-11-19 2021-12-29 "Lyasko Radioelectronic Technologies" Limited Liability Company Magnetic dielectric dipole antenna
RU208821U1 (en) * 2021-04-29 2022-01-17 Общество С Ограниченной Ответственностью «Ляско Радиоэлектронные Технологии» (Ооо "Л.Р.Э.Т.") Mobile orientable antenna for LW and LWB bands

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2428774C1 (en) Transmitting linear magnetic antennae (lma)
Peterson The application of electromagnetic surface waves to wireless energy transfer
Feng et al. A dual-wideband and high gain magneto-electric dipole antenna and its 3D MIMO system with metasurface for 5G/WiMAX/WLAN/X-band applications
US4149170A (en) Multiport cable choke
US10425126B2 (en) Hybrid guided surface wave communication
AU2016320708B2 (en) Hybrid phased array transmission
US3077569A (en) Surface wave launcher
CA2229181C (en) Contrawound toroidal helical antenna
US6204821B1 (en) Toroidal antenna
KR101441453B1 (en) Apparatus and method for reducing electric field and radiation field in magnetic resonant coupling coils or magnetic induction device for wireless energy transfer
US4992769A (en) Line transformer
WO1995029516A1 (en) Radio antennas
CN203406161U (en) Hollow coil with closed magnetic circuit and resistance voltage divider combined electronic instrument transformer
EP2961035A1 (en) Power transmission system, transmission apparatus, receiving apparatus, and power transmission method
US5495259A (en) Compact parametric antenna
KR101919397B1 (en) Loop antenna array
Smolders et al. Modern Antennas and Microwave Circuits--A complete master-level course
WO2021015641A1 (en) Magnetic dielectric dipole antenna
CN104836024B (en) Ku frequency range circular polarisation conelike beam antennas
RU181783U1 (en) Multi-element magnetic antenna of the LW and SDV frequency range
Lou et al. Realizing frequency reconfigurable antenna by ferrite‐loaded half‐mode SIW
CN104769613A (en) Device for transmitting signals out of a metal housing
US10205247B2 (en) Antenna modules having ferrite substrates
EP3622545B1 (en) High voltage high frequency transformer
CN107919518B (en) Gao Zhongying wide range high-power microwave oscillator based on gyromagnet type strip transmission line

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20120608

NF4A Reinstatement of patent

Effective date: 20131210

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20170608