направленности и результаты измерений зависят от ориентации антенны по отношению к плоскости поляризации электромагнитной волны, излучаемой источником.

Для измерения электрической составляющей напряженности поля применяются антенны типа метрового штыря для диапазона частот до 20 МГц и полуволновой диполь для более высоких частот.

Действующая высота метрового штыря для частот до 20 МГц равна 0,5 м. Внутреннее сопротивление Za имеет емкостный характер. Эквивалентная емкость составляет примерно 10 пФ, а волновое сопротивление /?в!=»350 Ом.

Действующая высота настроенного полуволнового диполя

К = л,

где А, - длина волны, м.

Внутреннее сопротивление настроенного диполя на всех частотах чисто активно и равно 73,1 Ом.

Кроме упомянутых стандартных антенн необходимо также предусмотреть возможность подключения рамочной антенны, так как при измерениях в ближней (индукционной) зоне вполне вероятен случай существенного преобладания магнитной составляющей поля по сравнению с электрической.

Действующая высота рамочной антенны

Л„=2я«5р, (4.26)

где п - число витков антенны; Sp - площадь одного витка, м.

Волновое сопротивление рамочной антенны, когда ее размеры меньше длины волны "к, имеет то же выражение, что и для электрического диполя [83]:

Для вакуума

3 \ в Я»

- i/-b~800 Ом. 3 у в

Следовательно, с учетом (4.26)

Я.ЗШ. (4.27)

Входные цепи измерительных частей приборов должны быть согласованы с волновыми сопротивлениями антенн.

Из выражения (4.27) следует, что волновое сопротивление рамочной антенны зависит от длины волны, поэтому в данном случае можно ограничиться требованием, чтобы входное сопротивление измерительной части было больше волнового сопротивления на частоте примерно 100 МГц, т. е.

Если рассматривать ЦТС как электрическую антенну,, то за ее физическую длину можно принять наибольший (диагональный) размер корпуса (стойки) устройства;

lj=ya + b + c ,

где а, Ь, с - габариты.

Если рассматривать устройство как магнитную антенну, то максимальная площадь ее витка составляет:

8у = аУЬ + с (4.28)

где а - наибольший размер корпуса.

Кратность действующих высот «антенны» вычислительного устройства и измерительной антенны равна:

где 1д - действующая высота «антенны» устройства.

При измерениях с помощью метрового штыря и приняв /д=0,5 1у, получим

ka = 0,5/у/0,5 = /у. При измерениях с помощью диполя

где /д„ - общая длина диполя.

При измерениях с помощью рамочной антенны

/д=(2лА)5у,

и с учетом (4.28)

b--Jl -

- Лд - nSp

4.8. Измерение длительных помех из сети питания

Определение ряда понятий, связанных с помехами из сети питания, было приведено в 2.3.

Измерение длительных помех в сети питания специфично в том отношении, что о наличии провала или перенапряжения приходится судить по значению амплитуды в каждом полупериоде переменного напряжения в сети. Вместе с тем быстродействие элементной базы приборов может быть небольшим. Это позволяет, в принципе, применять в качестве основных элементов электромеханические реле и счетчики импульсов.

Именно так были выполнены некоторые разработанные в 1968 г. в СКВ вычислительных машин (г. Вильнюс) многоканальные измерительные приборы, предназначенные для измерения амплитуд и длительностей провалов и перенапряжений в сети питания [84].

На рис. 4.28, а, б приведены принципиальная схема и условное обозначение основного релейного элемента указанных приборов.

Элемент Э состоит из реле Р с двумя переключающимися контактами и схемы питания реле, содержащей двухполупериодный выпрямитель из диодов Mi - Mt и потенциометр установки напряжения сра-

л, д.

N 1 К

1<] и-

А- О-5 О-S О-

7 О-

8 О-

9 О-

ol г s о о

I-[-0 (jl

i-o-

Рис. 4.28. Принципиальная схема (а) и условное обозначение (б) релейного элемента, селекторы малых (в) и больших (е) амплитуд, схемы измерения длительности провала {д) и перенапряжения (е)