Устройство для измерения электрической составляющей электромагнитного импульса

/08 Ь 14 С 01 ЕННЫЙ НОМИТЕТ ССС ЭОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫ ОСУДАРС ПО ДЕЛА ВИДЕТЕЛЬСТВ ВТОРСКО вительчокка 24. О, Ю(56) Авторское свидетельство СССРК 788044, кл. С 01 К 29/08, 1978,(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СОСТАВЛЯ 0 ЦЕЙ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ИМПУЛЬСА(57) Изобретение относится к техникерадиоизмерений и является дополнительным к изобретению по а.с.Ф 788044. Цель изобретения - повышение точности измерений за счет обеспечения самокалибровки линии передачи (ЛП) и регистратора. Датчик 1 устройства выполнен в виде отрезка двухпроводной ЛП с разомкнутым концом,обращенным к источнику 2 электромагнитного импульса (ЭМИ). Двухпроводная ЛП представляет собой отрезкикоаксиальных кабелей (ОКК) 3 и 4,оплетки которых являются чувстными элементами датчика 1. Скаэлектромагнитного поля источнираспространяется вдоль ОКК 3 иРазность потенциалов между ОКК 3 и 4через делитель 10 напряжения поступает на линию 5 связи. Скачок напряжения на ее выходе, пропорциональныйамплитуде напряженности ЭМИ, фиксируется регистратором 6. После каждогоизмерения эл. составляющей ЭМИ осуществляется сквозная калибровка линии связи и регистратора. При этомпо сигналу порогового блока 12, прошедшему через блок 13 задержки и усилитель 15, открывается управляемыйключ 9 и конденсатор 8, заряженныйот источника 7 опорного напряженияи подключенный к центральной жилеОКК 4, разряжается. Сформированныйимпульс напряжения регистрируетсярегистратором 6, что позволяет определить передаточные х-ки линии 5 связи и регистратора 6. 1 ил.45 1 13506Изобретение относится к техникерадиоизмерений, может бьть использовано для измерения электрической составляющей электромагнитного импуль 1)са , является усовершенствованиемизобретения по авт. св. У 788044,Цель изобретения - повышение точности измерений за счет обеспечениясамокалибровки линии передачи и регистратора.На чертеже приведена структурнаяэлектрическая схема устройства дляизмерения электрической составляющей электромагнитного импульса. 15Устройство для измерения электрической составляющей электромагнитного импульса содержит датчик 1, выполненный н ниде отрезка двухпроводнойлинии передачи с разомкнутым концом, 20обращенным к источнику 2 электромагнитного импульсд. Двухпроводная линия передачи представляет собой отрезки коаксиальных кабелей 3 и 4,оплетки которых являются чувствительными элементами датчика. Устройствосодержит также линию 5 связи, например, в виде волоконно-оптической линии связи (ВОЛС). ВОЛС имеет входнойблок преобразования сигнала в опти- ЗОческое излучение со светодиодов навходе оптического кабеля линии передачи и выходной блок преобразованияоптического сигнала в напряжение.На выходе ВОЛС установлен регистратор 6 импульсных напряжений.Устройство дополнительно снабженоисточником 7 опорного напряжения,подключенным к нему накопительнымконденсатором 8 и управляемым ключом9 н цепи разряда конденсатора. Оплетки кабелей 3 и 4 подключены к делителю 10 напряжения, сопротивление одного из плеч которого равно волновому сопротивлению кабеля датчика,Центральная точка делителя связанас входом линии 5 связи. Оплетка отрезка коаксиального кабеля 4 и егоцентральная жила 11 с одной стороныкабеля закорочены, а с другой - через указанное плечо делителя 10 подключены к цепи разряда конденсатора8 через управляемьй ключ 9 с возможностью его замыкания в режиме самокалибровки.55Для увеличения быстродействияВОЛС целесообразно в качестве светодиода использовать элементы типа лазерных полупроводниковых светодиодов. 26 2Для вывода режима работы светодиодав точку начала лазерной гелерации иобеспечения его температурной стабилизации цепь управления светодиодаможет быть снабжена стандартной схемой стабилизации цепей и делителя,в цепь управления светодиодом можетбыть нведен усилитель, например истоковый понторитель.Управление ключоМ 9 в режиме калибровки может быть осуществленовручную по каналу дистанционного управления или автоматически в режимесамокалибровки. В последнем случаев цепь управления ключом 9 введеныпороговый блок 12, блок 13 задержкиэлемент 14 блокировки и усилитель 15.Устройство для измерения электри -ческой составляющей электромагнитного импульса работает следующим образом,В процессе измерения электрической составляющей электромагнитногоимпульса источника 2 в момент0скачок электромагнитного поля с прямоугольным фронтом и амплитудной напряженности 4 Е начинает распространяться вдоль отрезков коаксиальныхкабелей 3 и 4 датчика 1. Так как отрезки коаксиальных кабелей 3 и 4 перпендикулярны Е, продольный ток в нихне возникает. Разность потенциаловмежду отрезками коаксиальных кабелей3 и 4 составляет величину дБ = ЙЬЕ,где 1 - расстояние между отрезкамикоаксиальных кабелей 3, 4; Эта разность потенциалов подается на делитель 10, а с него - на вход линии 5связи.На выходе линии 5 связи возникает скачок напряжения, величина которого функционально связана с ЬЕ.Этот скачок напряжения и будет зафиксирован регистратором 6, Положение точки начала режима лазерной генерации светодиода зависит от начального тока светодиода и от температуры излучающеговещества. Частичную стабилизацию положения этой точки удается осуществить стандартными методами с помощьювведения обратной связи.Существенно уменьшить погрешностьпередачи аналоговой величины из-забольшой крутизны передаточной характеристики светодиода ВОЛС можно лишь,применяя скнозную калибровку ВОЛС ирегистратора 6. Пороговый блок 12 вцепи управления ключом 9 реагируетна входной скачок напряжения ЬБ и1350626 го импульса. Формула изобретения Составитель П. СавельевРедактор П. Гереши Техред М.Моргентал Корректор Л. Пилипенко Заказ 5282/46 Тираж 730. Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4 запускает блок 13 задержки. Через время задержки, большее длительности электромагнитного импульса, блок 13 задержки выдает импульс на срабатывание управляемого ключа 9. Длитель 5 ность импульса 1 - 2 мс. В исходном состоянии конденсатор 8 заряжен от источника опорного напряжения. В режиме самокалибровки при срабатывании управляемого ключа 9 конденсатор 8 разряжается через сопротивление нижнего плеча делителя 10 напряжения. Величина этого сопротивления равна волновому сопротивлению отрезка коак сиального кабеля 4.Волна тока, вызванная разрядом конденсатора 8 на сопротивление делителя 10 и отрезок коаксиального кабеля 4, начинает распространяться по отрезку коаксиального кабеля 4 и, отразившись от короткозамкнутого конца отрезка коаксиального кабеля 4, вернется к сопротивлению делителя 10оповернутой на 180 по фазе, При этом -25 на сопротивлении делителя 10 сформируется прямоугольный импульс напряже-1ния длительностью= - , где 1 -длина отрезка коаксиального кабеля 4, ч - скорость распространения элек.тромагнитной волны в кабеле.Величина напряжения импульса равна напряжению источника опорного напряжения. Сформированный импульс напряжения после прохождения ВОЛС бу 35 дет зарегистрирован в регистраторе 6, .что позволит определить передаточные характеристики ВОЛС и регистратора. Для предотвращения повторного40 запуска блока 13 задержки от калибровочного сигнала блок 13 задержки блокируется по входу элементом 14 блокировки на время включения управляемого ключа 9 путем включения элемента 14 блокировки между вторым выходом и45 вторым входом блока 13 задержки. Таким образом, режим самокалибровки происходит автоматически после каждого рабочего измерения электрической составляющей электромагнитноУстройство для измерения электрической составляющей электромагнитного импульса по авт. св. Р 788044, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерений за счет обеспечения самокалибровки линий передачи и регистратора, каждый из отрезков двухпроводной линии передачи с разомкнутым концом выполнен в виде отрезка коаксиального ка г беля, введены делитель напряжения, подключенный к оплеткам отрезков ф коаксиальных кабелей, причем сопротивление первого плеча делителя равно волновому сопротивлению отрезка коаксиального кабеля, последовательно соединенные управляемый ключ и конденсатор, включенные между центральной точкой делителя и центральной жилой первого отрезка коаксиаль- ного кабеля, подсоединенной к его оплетке со стороны разомкнутого конца двухпроводной линии, причем оплетка первого отрезка коаксиального ка, беля соединена с первым плечом делителя напряжения, источник опорного напряжения, выход которого подсоединен к точке соединения управляемого ключа и конденсатора, последовательно соединенные пороговый блок, блок задержки и усилитель, включенные между центральной точкой делителя и управляющим входом управляемого ключа, при этом между вторым выходом и вторым входом блока задержки включен введенный элемент блокировки, выход делителя напряжения подключен к входу линии передачи.