Автоматический измеритель напряженности электромагнитного поля

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК А 29/О ДОПИСАНИЕ ИЭОБРЕТК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Киевский институт инженеров гражданской авиации им. 60-летия СССР (72) Л.Я.Ильницкий и С.В.Даниленко (53) 621.3 17.328(088.8)(56) Авторское свидетельство СССР У 370555, кл. С 01 К 29/10, 1971,Авторское свидетельство СССР У 924626, кл. С 01 К 29/08, 1980.(54) АВТОМАТИЧЕСКИЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ НАПРЯЖЕННОСТИ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ПОЛЯ (57) Изобретение относится к радио- измерительной технике. Цель изобретения - повышение быстродействия . Из меритель содержит антенну 1, коммутаторы 2 и 5, радиоприемный блок 3, амплитудный детектор 4, интегрирующие цепи (ИЦ) 6 и 7, компаратор 8, г-р 9, управляемый аттенюатор (УА) 10 и блок управления (БУ) 11. Принимаемый антенной 1 радиосигнал и напряжение с УА 10 поочередно коммутируются,усиливаются и детектируются. Затем продетектированные напряжения синхронно коммутируются коммутатором 5 ко входам компаратора 8, на первом входе которого напряжение прямо пропорционально напряженности электрО- магнитного поля, принимаемой антенной 1, а на втором входе - напряжению на выходе УА 10. В компараторе 8 входные напряжения сравниваются по амплитуде, причем опорным является напряжение г - ра 9. По результатам сравнения осуществляется регулировка УА 10, по значениям которого измеряется напряженность электромагнитного поля путем учета эффективности антек- сФ ны 1 на рабочей частоте. Цель достигается введением коммутатора 5 и ИЦ 6 и 7, которые преобразуют импульсную форму напряжений с ныходон коммутатора 5 в аналоговую для возможности использования обычного аналогового компаратора 8, Даны примеры выполнения г-ра 9, УА 10 и БУ 11, 1 ил.Изобретение относится к радиоиз - мерительной технике и может быть использовано для измерения напряженности электромагнитного поля, диаграмм направленности различных антенн и Т ДЦель изобретения - повышение быстродействия.На чертеже приведена структурная электрическая схема автоматического измерителя напряженности электромагнитного поля.Автоматический измеритель электромагнитного поля содержит антенну 1, первый коммутатор 2, радиоприемный блок 3, амплитудный детектор 4, второй коммутатор 5, первую 6 и вторую 7 интегрирующие цепи, компара.тор 8, генератор 9, управляемый аттенюатор 10, блок 11 управления. Генератор 9 состоит из генератора 12 промежуточной частоты и смесителя 13, управляемый аттенюатор 10 состоит из управляемого ограничителя 14, блока 15 постоянных аттенюаторов. Блок 11 управления состоит из генератора 16 тактовых импульсов, делителя 17 частоты, блока И 18, первого счетчика 19 импульсов, цифроаналогового преобразователя 20, одновибратора 21, второго счетчика 22 импульсов, дешифратора 23.Автоматический измеритель напряженности электромагнитного поля работает следующим образом.Генератор 16 тактовых импульсов вырабатывает импульсы, .которые по первому выходу блока 11 управления поступают на управляющие входы первого. 2 и второго 5 коммутаторов и на делитель 17 частоты, в котором импульсы делятся по частоте и поступают на первый вход блока И 18. Так как в исходном состоянии на выходе компаратора 8 единичный уровень напряжения, то импульсы с выхода делителя 17 частоты проходят на первый вход первого счетчика 19, который подсчи - тывает их. На выходе первого счетчика 19 формируется двоичный код, который цифроаналоговым преобразователем 20 преобразуется в соответствующее напряжение, т.е, каждому двоичному коду на выходе первого счетчика 19 соответствует определенное напряжение на выходе цифроаналогового преобразователя 20, которое по второму выходу блока 11 управления поступает на первый вход генератора 9.10 15 20 25 30 35 40 Напряжение с частотой гетеролица со второго выхода рздиоприемцого блока 3 поступает ца вход генератора 9, на второй вход смесителя 13, где оно смешивается с напряжением, вырабатываемым генератором 12 промежуточной частотою, частота которого стабилизирована и равна промежуточной частоте радиоприемного блока 3, и на выходе смесителя 13 получается напряжение с частотой, ца которую настроек радиоприемный блок 3. Это напряжение ограничивается по амплитуде управляемым ограничителем 14, на управляющий вход которого по первому входу генератора 9 поступает управляющее напряжение с выхода цифроаналогового преобразователя 20 блока 11 управле:- ния, и на его выходе получается напряжение с частотой, на которую настроен радиоприемный блок 3 с фиксированными и точно известными значениями амплитуды, задаваемыми блоком 11 управления. Выходное напряжение управляемого ограничителя 14 поступает на выход управляемого аттенюатора 10,Принимаемый антенной 1 радиосигнал и напряжение с выхода управляемого аттенюатора 10 поочередно коммутируются по входу радиоприемного блока 3 первым коммутатором 2, Гадиоприемный блок 3 усиливает поочередно коммутируемые входные напряжения, которые далее поступают на детектор 4, где детектируются. С выхода детектора 4 продетектированные напряжения коммутируются к входам компа- ратора 8 вторым коммутатором 5 синхронно с первыми импульсами, поступающими на их управляющие входы с первого выхода блока 11 управления. При этом на первом входе компаратора 8 напряжение прямо пропорционально напряженности электромагнитного поля, принимаемого антенной 1, а навтором входе - напряжению на выходеуправляемого аттенюа.тора 10. В компараторе 8 входные напряжения сравниваются по амплитуде, причем опорным является напряжение с выхода генератора 9.Первая и вторая 6 и 7 интегрирую.щие цепи преобразуют импульсную форму напряжений с выходов второго коммутатора 5 в аналоговую для возможностииспользования в качестве компаратора 8 обычного аналогового компаратора,1 О 15 20 25 30 35 40 45 50 55 3 134По мере увеличения напряжения на выходе цифроаналогового преобразователя 20 и, соответственно, на выходе управляемого аттенюатора 10 в компараторе 8 происходит сравнение входных напряжений и, если равенство не наступает до полного заполнения первого счетчика 19, то импульсом с его второго выхода переключается второй счетчик 22, изменившийся двоичный код на выходе которого дешифруется дешифратором 23, и по третьему выходу блока 11 управления происходит переключение аттенюаторов в блоке 15 постоянных аттенюаторов на аттенюатор с меньшим коэффициентом ослабления, а также - переключение входных аттенюаторов радиоприемного блока 3 на больший коэффициент ослабления во избежание его перегрузки входными напряжениями. При этом первый счетчик 19 начинает считать входные импульсыс нулевого двоичного кодового состояния на его выходе. Процесс переключения постоянных аттенюаторов в блоке 15 постоянных аттенюаторов и в радио- приемном блоке 3 и перестройка управляемого аттенюатора 10 происходят до тех пор, пока на входах компаратора 8 не сравняются по амплитуде напряжения, прямо пропорциональные принимаемой антенной 1 напряженности электромагнитного поля и выходному напряжению генератора 9. При этом компаратор 8 изменяет свое состояние на выходе, которое, поступая на вход блока 11 управления, блокирует прохождение через блок И 18 импульсов с выхода делителя 17 частоты на первый вход первого счетчика 19 и запускает одновибратор 21.Выходное напряжение управляемого аттенюатора 10, выраженное и записанное в двоичном коде в первом счетчике 19, поступает с его выхода по пятому выходу блока 11 управления на третий вход блока 24 индикации и согласования, значение диапазона измерения, выраженное и записанное в двоичном коде во втором счетчике 22, поступает с его выхода по четвертому выходу блока 11 управления на второй вход блока 24 индикации и согласования. Импульс разрешения, являющийся выходным импульсом одновибратора 21, поступает по шестому выходу блока 11 управления на четвертый выход устройства. Напряжение с частотой гетеродина радиоприемного блока 3 поступаетс его второго выхода на первый выходустройства.Для обработки информации может использоваться ЭВМ, входы которой начетвертый подключены к выходам уст -ройства. При этом производится обработка поступающих на его первый ичетвертый входы значений выходногонапряжения управляемого аттенюатора10 и диапазона измерений для приве -дения их к значению измеряемой напряженности электромагнитного поля путемучета эффективности антенны на рабочей частоте (частота гетеродина измеряется в блоке 24 управления и согласования). Измеренная напряженностьэлектромагнитного поля записываетсяв память ЭВМ и одновременно можетбыть выведена на его индикацию. Кроме того, если к пятому (дополнительному) входу ЭВМ подключены датчики(аппаратура) определения местоположения, например аппаратура радиотехнической системы ближней навигации,определяющая с борта летательногоаппарата дальность и азимут до маякасистемы, координаты которой известны,то одновременно со значением измеренной напряженности поля записываютсяв память значения координат, где проводились измерения, Таким образомможет быть произведено накопление результатов измерения и при подключениик выходу ЭВМ устройства печати илиграфопостроителя результаты могутбыть распечатаны или вычерчены (например, в виде диаграмм направленности).По окончании импульса одновибратора 21 его задним фронтом производитсясброс первого 19 и второго 22 счетчиков в нуль, при этом напряжение с выхода цифроаналогового преобразователя20 становится таким, что на выходеуправляемого ограничителя 14 напряжение становится максимальным, в блок15 постоянных аттенюаторов подключается аттенюатор с максимальным ослаблением, и в радиоприемном блоке 3входные аттенюаторы отключаются дляобеспечения максимального усиления,Компаратор 8 возвращается в исходное(единичное) состояние, тем самым разрешая прохождение импульсов с выходаделителя 17 частоты на первый входпервого счетчика 19, тем самым начинается новый цикл измерения,1345141 Составитель П.СавельевТехред М. Хода нич Редактор Л.Повхан Корректор А.Ворович Заказ 4916/45 Тираж 729 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035., Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул, Проектная, 4 Формула изобретенияАвтоматический измеритель напря,женности электромагнитного поля, содержащий антенну, соединенную с первым5 входом первого коммутатора, выход которого подсоединен к первому входу радиоприемного блока, второй вход радиоприемного блока соединен с первым выходом блока управления и первым уп О равляемымвходом управляемого аттенюатора, второй выход блока управления соединен с входом управления первого,коммутатора, первый вход блока управления соединен с выходами компа-ратора, первый выход радиоприемного блока подсоединен к входу амплитудного детектора, а второй выход радио- приемного блока соединен с входом генератора, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия, введены второй коммутатор, вход которого соединен с выходом амплитудного детектора, первая и вторая интегрирующие цепи, включенные соот Ь ветственно между первым и вторым выходами второго коммутатора и первым и вторым входами компаратора, вход управления второго коммутатора подсоединен к второму выходу блока уп- Эц равления, управляемый аттенюатор выполнен в виде последовательно соединенных управляемого ограничителя и блока постоянных аттенюаторов, управляющий вход которого является первым35 управляющим входом управляемого аттенюатора, а выход - выходом управляе.мого аттенюатора, вход и управляющий вход управляемого ограничителя являются соответственно входом и вторымуправляющим входом управляемого аттенюатора, блок управления выполненв виде последовательно соединенныхгенератора тактовых импульсов, делителя частоты, блока И, первого счетчика импульсов, второго счетчика им-пульсов и дешифратор а, одновибратораи цифроаналогового преобразователя,вход которого соединен с выходом первого счетчика импульсов, а выход одновибратора соединен с входами сброса первого и второго счетчиков импульсов, при этом выходы дешифратора,генератора импульсов и цифроаналогового преобразователя является соответственно первым, вторым и третьимвыходами блока управления, входы блока И и одновибратора объединены иявляются входом блока управления,третий выход блока управления соеди"нен с вторым управляющим входом управляемого аттенюатора, вход которогоподсоединен к выходу генератора, который выполнен в виде последовательно соединенных генератора промежуточной частоты, равной промежуточнойчастоте радиоприемного блока, и смесителя, второй вход которого являетсявходом генератора, а выход - выходомгенератора, второй выход радиоприемного блока, выходы первого и второгосчетчиков импульсов и выход одновибратора являются соответственно пер,вым, вторым, третьим и четвертым выходами устройства.1