Датчик магнитной составляющей электромагнитной волны линии передачи

,13359 СПУБЛИК 51 4 б 01 К 2 И КОМИТЕТ СССРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ АРСТ ВЕН ЛАМ ИЗО ГО САНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ЕТЕПЬСТВУ К АВТОРСКОМУ 3 - 14. АВЛЯ- ОЛНЫ(71) Ленинградский политехнический институт им. М. И. Калинина(56) Вассерман С, Б. Работа пояса Роговского при измерении токов импульсных пучков наносекундной длительности. - ПТЭ, 1972,2, с. 99 - 103.Андерсон М. Джон. Широкополосные трансформаторы тока. - Приборы для научных исследований, 1971,7, с.(54) ДАТЧИК МАГНИТНОЙ СОСТ ЮЩЕЙ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЙ В ЛИНИИ ПЕРЕДАЧИ(57) Изобретение относится к электротехнике и обеспечивает увеличение полосы рабоот и чувствительности. Устр-во выследующим образом. Между проводи 2 линии передачи размещен экыполненный из проводящего матенутрь экрана 3 помещена спиральтокопроводящего материала. Форечного сечения спирали и внутренсти экрана 3 произвольны, а их ая ось совпадает с конфигурацией линии магн. поля электромагн. волпродолжении этой силовой линии ена дополнительная С 5. С 5 имевоположное направление закручипомещена в экран 3. Одни концы подсоединены к нагрузке 6, др. -3 и нагрузке 6. 2-й вывод нагрузсоединен к экрану 3. Нагрузка 6 Я з параллельно соединенных резискоаксиального кабеля 8. 1 ил. чих част полнено никами 1 ран 3, в риала. В (С) 4 из мы попер ней поло продольн силовой ны. На располож ет проти вания и С 4 и 5 к экрану ки 6 под состоит и тора 7 и5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в качестве датчика при измерении величины напряженности магнитного поля (или величины тока) импульсной электромагнитной волны с характерными временами изменения ее параметров в наносекундном диапазоне времени.Цель изобретения - увеличение полосы рабочих частот и чувствительности.На чертеже приведена структурная электрическая схема датчика магнитной составляющей электромагнитной волны линии передачи.Датчик магнитной составляющей электромагнитной волны линии передачи выполняют так, чтобы между проводниками 1 и 2 линии передачи был размещен экран 3, выполненный из проводящего материала. В данном случае экран 3 заглублен под поверхность проводника 2.Внутрь экрана 3 помещена спираль 4 из токопроводящего материала. Формы поперечного сечения спирали, а также внутренней полости экрана 3 произвольны, а их продольная ось (даже криволинейная) совпадает с конфигурацией силовой линией магнитного поля электромагнитной волны. На продолжении той же силовой линии магнитного поля электромагнитной волны расположена дополнительная спираль 5, которая имеет противоположное направление закручивания и помещена в экран 3. Вторые ближайшие друг к другу концы спиралей 4 и 5 (по одному концу от каждой спирали) подсоединены к нагрузке 6, концы спиралей 4 и 5 (по одному от каждой спирали) подсоединены к экрану 3 и нагрузке 6 соответственно. Второй вывод нагрузки 6 подсоединен к экрану 3.Нагрузка 6 состоит из параллельно соединенных резистора 7 и коаксиального кабеля 8. В частном случае (в предельном случае) резистор 7 может отсутствовать, т. е. величина сопротивления резистора 7 равна бесконечности, Коаксиальный кабель 8 служит для передачи сигнала к регистратору.В стенке экрана 3, обращенной к потенциальному относительно экрана 3 проводнику 1, выполнена щель 9, ширину которой изменяют (увеличивают) по мере приближения к концам спиралей 4 и 5, подсоединенных к нагрузке. Тем самым создают непрерывную переменную вдоль продольной оси спиралей 4 и 5 емкостную связь между проводником передающей линии 1 и спиралями 4 и 5 такую, что отношение величины этой емкостной связи, приходящейся на единицу длины продольной оси спиралей 4 и 5, к величине емкостной связи, приходящейся на единицу длины продольной оси спиралей 4 и 5 в этом же месте, между спиралями 4 и 5 и экраном 3 увеличивается в направлении к концам спиралей 4 и 5, подсоединенным к нагрузке 6. Датчик магнитной составляющей электромагнитного поля линии передачи работает следующим образом.Магнитное поле электромагнитной волны, распространяющейся между потенциальным и заземленным проводниками 1 и 2 линии передачи, индуцирует в спиралях 4 и 5 ток, величина которого пропорциональна величине магнитной составляющей поля электромагнитной волны. В связи с тем, что спирали 4 и 5 имеют различное направление закручивания, токи, индуцированные в спиралях 4 и 5, по нагрузке 6 протекают в одном и том же направлении. Резистор 7 и параллельно подсоединенный к нему согласованный около регистратора коаксиальный кабель 8 придают нагрузке чисто активный характер. В этом случае падение напряжения на нагрузке, созданное протекающим по ней током, пропорционально величине магнитного поля, По коаксиальному кабелю 8 это падение напряжения поступает на регистратор. В установившемся состоянии (по истечении достаточно большого промежутка времени после каждого резкого изменения величины магнитного поля) напряжение, созданное на нагрузке 6, распределяется вдоль спиралей 4 и 5 в соответствии с распределением индуктивностей последовательно соединенных участков этих спиралей. Переход от первоначального состояния датчика магнитной составляющей электромагнитной волны линии передачи к установившемуся состоянию заключается в зарядке (или разрядке) электрических емкостей до напряжения, соответствующего установившемуся состоянию. В предлагаемом устройстве зарядка элек. трических емкостей между спиралями 4 и 5 и экраном 3 и электрических емкостей между отдельными витками спиралей 4 и 5 происходит под воздействием напряжения на проводнике 1 линии передачи через емкостную связь между проводником 1 и спиралями 4 и 5 одновременно с возникновением в последних индуктированного тока. Если распределение напряжения по электрическим емкостям совпадает с распределением напряжения по его индуктивностям в установившемся состоянии, то переходный процесс выравнивания этих распределений напряжения отсутствует. Так как переходный процесс выравнивания распределений напряжения по индуктивностям и емкостям имеет колебательный характер и для уменьшения амплитуды тока этих колебаний в нагрузке до допустимой величины приходится уменьшать допустимую крутизну изменения амплитуды регистрируемого сигнала, то ликвидация переходного процесса выравнивания распределений напряжения по индук1335903 Составитель А. ЛысовРедактор С. Пекарь Техред И. Верес Корректор А. ЗнмокосовЗаказ 3800/39 Тираж 730 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4(5Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная. 4 тивностям и емкостям эквивалентно увеличению верхней граничной частоты полосы допустимых частот датчика электромагнитной волны.Ликвидация переходного процессе выравнивания распределений напряжения позволяет увеличить количество витков спиралей 4 и 5 на единицу длины продольной оси этих спиралей и тем самым уменьшить спад вершины регистрируемого сигнала прямоугольной формы, т. е. уменьшить нижнюю граничную частоту полосы допустимых частот датчика. В результате одновременного увеличения верхней граничной частоты и уменьшения нижней граничной частоты полосы допустимых частот датчика электромагнитной волны возрастает его полная ширина полосы допустимых рабочих частот. Кроме того, увеличение количества витков спиралей 4 и 5 на единицу длины их продольных осей позволяет увеличить величину сопротивления нагрузки 6 вплоть до величины волнового сопротивления коаксиального кабеля 8, увеличивая тем самым возможную чувствительность датчика электромагнитной волны к магнитной составляющей магнитной волны,Формула изобретенияДатчик магнитной составляюшей электромагнитной волны линии передачи, содержащий спираль из токопроводящего материала, продольная ось которой повторяет конфигурацию магнитной силовой линии и которая помешена в экран, выполненный изпроводящего материала и размещеннь 1 й между проводниками линии передачи, причем встенке экрана выполнена щель, ориентированная вдоль продольной оси спирали, первый конец спирали соединен с экраном, авторой - с первым выводом нагрузки, второй вывод которой соединен с экраном, отличающийся тем, что, с целью увеличения15 полосы рабочих частот и чувствительности,введена дополнительная спираль с противоположным направлением закручивания, продольная ось которой повторяет конфигурацию продолжения м агнитной силовой линии и которая расположена в экране, щельвыполнена в стенке экрана, обращенной кпотенциальному проводнику передающей линии, а ее ширина увеличивается в направлении от концов спирали и дополнительнойспирали, соединенных с экраном, к концам,2 соединенным с нагрузкой, при этом первыйконец дополнительной спирали соединен сэкраном, а второй - с первым выводом нагрузки,