close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент РФ 2336520

код для вставки
РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ
RU
(19)
(11)
2 336 520
(13)
C1
(51) МПК
G01N 22/00
G01R 27/00
(2006.01)
(2006.01)
ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА
ПО ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ,
ПАТЕНТАМ И ТОВАРНЫМ ЗНАКАМ
(12)
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ
(21), (22) За вка: 2007110867/28, 23.03.2007
(72) Автор(ы):
Башкуев Юрий Буддич (RU),
Адвокатов Виктор Рабданович (RU),
Балханов Василий Карлович (RU)
(24) Дата начала отсчета срока действи патента:
23.03.2007
(45) Опубликовано: 20.10.2008 Бюл. № 29
2 3 3 6 5 2 0
2 3 3 6 5 2 0
R U
(54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ЭФФЕКТИВНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ЛЕСНОЙ СРЕДЫ В
ДЛИННОВОЛНОВОМ ДИАПАЗОНЕ РАДИОВОЛН И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
(57) Реферат:
Изобретение может быть использовано дл составлени карт эффективных электрических
свойств
различных
типов
лесной
среды,
необходимых дл расчетов радиолиний св зи.
Устройство дл осуществлени способа согласно
изобретению содержит антенну дл приема
вертикальной электрической Еn составл ющей
электромагнитного пол и антенну дл приема
горизонтальной магнитной Н? составл ющей
электромагнитного пол , подключеную ко входу
микровольтметра-фазометра.
Дл точного
измерени электрического пол и дл повышени собственной
емкости
несимметрична электрическа антенна выполнена из четырех
спа нных в концах проводов медного антенного
канатика по образующей цилиндра с диаметром
сорок
миллиметров,
несимметрична электрическа антенна подвешена верхним концом,
к нижнему концу несимметричной электрической
антенны подвешен истоковый повторитель с
большим входным сопротивлением, через который
несимметрична электрическа антенна
подключена ко входу микровольтметра-фазометра,
при этом под действием веса истокового
повторител несимметрична электрическа антенна нат нута и находитс в строго
вертикальном положении. Технический результат,
получаемый при реализации изобретени , состоит
в
определении
эффективных
значений
и
электрического
сопротивлени ?эфф
диэлектрической проницаемости ?эфф лесной
среды. 2 н.п. ф-лы, 1 ил.
Страница: 1
C 1
C 1
Адрес дл переписки:
670047, Республика Бур ти , г.Улан-Удэ, ул.
Сахь новой, 8, БНЦ СО РАН
RU
R U
(56) Список документов, цитированных в отчете о
поиске: SU 296059 A, 07.04.1971. Парфентьев
П.А., Пертель М.И. Измеритель поверхностного
импеданса на СДВ-СВ диапазоны.
Низкочастотный волновод «Земл ионосфера». Алма-Ата: Гылым, 1991, с.133-135. SU 1518804
A1, 30.10.1989. RU 2202779 C2, 20.04.2003. RU
2071048 C1, 27.12.1996. SU 1763956 A1,
23.09.1990. SU 1518742 A1, 30.10.1989.
(73) Патентообладатель(и):
Бур тский научный центр Сибирского отделени Российской академии наук (БНЦ СО РАН) (RU)
RUSSIAN FEDERATION
(19)
RU
(11)
2 336 520
(13)
C1
(51) Int. Cl.
G01N 22/00
G01R 27/00
(2006.01)
(2006.01)
FEDERAL SERVICE
FOR INTELLECTUAL PROPERTY,
PATENTS AND TRADEMARKS
(12)
ABSTRACT OF INVENTION
(21), (22) Application: 2007110867/28, 23.03.2007
(72) Inventor(s):
Bashkuev Jurij Buddich (RU),
Advokatov Viktor Rabdanovich (RU),
Balkhanov Vasilij Karlovich (RU)
(24) Effective date for property rights: 23.03.2007
(45) Date of publication: 20.10.2008 Bull. 29
2 3 3 6 5 2 0
to inlet of microvoltmeter-phasemeter, at that
asymmetrical electric antenna is stretched by
weight of source follower and is kept in strictly
vertical position.
EFFECT: determination of efficient value of
electric
resistance
and
dielectric
permeability
of forest environment.
2 cl, 1 dwg
R U
(57) Abstract:
FIELD: physics, measurement.
SUBSTANCE: invention may be used for making
charts
of
efficient
electric
properties
of
different types of forest environment, which are
necessary for calculations of communication radio
lines. Device for method implementation according
to invention contains antenna for reception of
vertical electric En component of electromagnet field
and antenna for reception of horizontal magnet H?
component of electromagnet field, which is
connected
to
the
inlet
of
microvoltmeterphasemeter. For accurate measurement of electric
field
and
for
increase
of
its
capacity,
asymmetrical electric antenna is made of four
wires of copper antenna cable soldered at the
ends along cylinder generatrix with diameter of
fourty millimeters, asymmetrical electric antenna
is suspended with its top end, to bottom end of
asymmetrical electric antenna source follower is
suspended with high inlet resistance, through
which asymmetrical electric antenna is connected
Страница: 2
EN
C 1
C 1
ENVIRONMENT IN LONG-WAVE RANGE OF RADIO WAVES AND DEVICE FOR ITS
IMPLEMENTATION
2 3 3 6 5 2 0
(54) METHOD OF MEASUREMENT OF EFFICIENT ELECTRIC PROPERTIES OF FOREST
R U
(73) Proprietor(s):
Burjatskij nauchnyj tsentr Sibirskogo
otdelenija Rossijskoj akademii nauk (BNTs SO
RAN) (RU)
Mail address:
670047, Respublika Burjatija, g.Ulan-Udeh,
ul. Sakh'janovoj, 8, BNTs SO RAN
RU 2 336 520 C1
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
Изобретение относитс к области физики, в частности методам исследовани электрических или магнитных свойств материалов (сред), и может быть использовано при
изучении условий распространени радиоволн дл определени эффективных
электрических свойств лесной среды в длинноволновом диапазоне радиоволн,
составлени карт электропроводности различных типов лесного покрова, необходимых дл проектировани радиолиний св зи, а также при определении зон обслуживани радиовещательных станций.
При исследовани х электрических свойств подстилающей среды, проводимых
применительно к задачам распространени радиоволн над реальной земной поверхностью,
широкое применение находит метод радиоэлектромагнитного зондировани (РЭМЗ).
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к
предлагаемому изобретению вл етс метод РЭМЗ дл измерени электрических свойств
подстилающей среды и устройство дл его реализации, в котором производитс измерение
тангенциальных составл ющих электрического и магнитного полей Е? и Н? радиостанций
на границе раздела воздух - подстилающа среда и определение значени модул и фазы
приведенного поверхностного импеданса [Авт. Св. №296059 (СССР) / Способ определени эффективной комплексной диэлектрической проницаемости. А.В.Вешев, В.А.Егоров,
В.Г.Ивочкин и М.И.Пертель. - Бюл. Гос. комитета СССР по делам изобр. и откр.
«Открыти , изобретени , промышленные образцы, товарные знаки», 1971, №8, стр.141142. Парфентьев П.А., Пертель М.И. Измеритель поверхностного импеданса на СДВ-СВ
диапазоны // Низкочастотный волновод «Земл -ионосфера», Алма-Ата, издательство
Гылым, 1991. С.133-135.].
Недостатком метода РЭМЗ вл етс то, что он не определ ет эффективные
электрические свойства лесной среды. Это обусловлено тем, что в методе РЭМЗ
измер етс только тангенциальна составл юща электрического пол Е? радиостанции
на границе раздела земл - лесна среда, а вертикальна электрическа составл юща En
вл етс основной помехой при измерени х поверхностного импеданса.
Техническа задача, решаема посредством насто щего изобретени , состоит в
разработке способа измерени эффективных электрических свойств лесной среды в
длинноволновом диапазоне радиоволн и устройства дл его осуществлени с
определением амплитудно-фазовой структуры электромагнитного пол действующих
радиостанций с помощью вертикальной электрической и горизонтальной магнитной антенн
и селективного микровольтметра-фазометра.
Технический результат, получаемый при реализации изобретени , состоит в
определении эффективных значений электрического сопротивлени ?эфф. и
диэлектрической проницаемости ?эфф лесной среды.
Указанный технический результат достигаетс тем, что в способе измерени эффективных электрических свойств лесной среды в длинноволновом диапазоне
радиоволн, заключающемс в измерении модул |?n| и фазы ?° нормального импеданса
электромагнитного пол в лесном массиве, согласно изобретению дл уменьшени погрешности измерений вертикальную несимметричную электрическую антенну верхним
концом подвешивают к наклонному телескопическому диэлектрическому подъемнику
длиной до шести метров, а к нижнему концу антенны подвешивают истоковый повторитель,
за счет веса которого происходит нат жение антенны и ее установление в строго
вертикальное положение.
Технический результат изобретени достигаетс также благодар устройству дл осуществлени способа, содержащему антенны дл приема вертикальной
электрической En и горизонтальной магнитной Н? составл ющих электромагнитного пол ,
выходы которых подключены ко входам микровольтметра-фазометра, согласно
изобретению дл точного измерени электрического пол и дл повышени собственной
емкости несимметрична электрическа антенна выполнена из четырех спа нных в концах
проводов медного антенного канатика по образующей цилиндра с диаметром сорок
миллиметров и подключена ко входу микровольтметра-фазометра через истоковый
Страница: 3
DE
RU 2 336 520 C1
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
повторитель с большим входным сопротивлением. По результатам измерений модул |?n|
и фазы ?° нормального импеданса электромагнитного пол в лесной среде вычисл ют
эффективные значени электрического сопротивлени ?эфф и диэлектрической
проницаемости ?эфф по формулам: ?эфф(кОм)=1800|?n|/f(кГц)sin ?°; ?эфф = cos ?°/|?n|, где f
- частота радиостанции в килогерцах (кГц). При выводе рабочих формул используют
соотношение дл плоской вертикально пол ризованной волны в лесной среде: En/(H??Z0)=
1/?л=?n, где En и Н? - вертикальна и горизонтальна составл ющие электрического и
магнитного пол в лесной среде; Z0 - характеристический импеданс
вакуума; ?л=?эфф+i60?/?эфф - относительна комплексна диэлектрическа проницаемость
лесной среды; ?n - нормальный импеданс электромагнитного пол в лесной среде; ? длина волны радиостанции в метрах. Дл достижени указанного технического результата
предлагаетс дл измерени вертикальной составл ющей электрического пол использовать вертикальную несимметричную электрическую антенну длиной 2 м,
состо щую из четырех спа ных в концах проводов медного антенного канатика,
расположенных по образующим цилиндра с диаметром 40 мм, а также использовать
телескопический диэлектрический подъемник дл подвеса верхнего конца вертикальной
несимметричной электрической антенны, а нижний - подключать на вход истокового
повторител , подвешенного к электрической антенне. За счет веса истокового
повторител при подъеме электрической антенны с помощью телескопического
диэлектрического подъемника произойдет нат жение вертикальной несимметричной
электрической антенны и будет обеспечено ее строго вертикальное положение.
Дл получени технического результата предложено использовать устройство, в состав
которого вход т: несимметрична электрическа антенна длиной 2 м дл измерени вертикальной составл ющей электрического пол , состо ща из четырех спа нных в
концах проводов медного антенного канатика, расположенных по образующим цилиндра с
диаметром 40 мм; истоковый повторитель с большим входным сопротивлением (Rвх?1
МОм) и малой входной емкостью (?4 пФ); рамочна магнитна антенна дл измерени горизонтальной составл ющей магнитного пол ; телескопический диэлектрический
подъемник дл подвеса вертикальной несимметричной электрической антенны;
селективный микровольтметр-фазометр.
Предлагаемое изобретение по сн етс фотографией, на которой изображен общий вид
устройства.
Методика измерений эффективных электрических свойств лесной среды в
длинноволновом диапазоне радиоволн с использованием предлагаемого способа и
устройства заключаетс в следующем:
1) на открытой безлесной местности провод т калибровку устройства с целью
определени амплитудных Ак и фазовых ? 0к параметров измерительного устройства
относительно характеристического импеданса вакуума Z0. Дл этого производ т
измерени вертикальной электрической Еn и горизонтальной магнитной Н? составл ющих
электромагнитного пол и фазовый сдвиг между ними на частотах радиостанций
длинноволнового диапазона с помощью предлагаемого устройства;
2) устройство дл измерени эффективных электрических свойств лесной среды в
длинноволновом диапазоне радиоволн перемещают в исследуемую лесную среду и
производ т измерени вертикальной электрической Еn и горизонтальной магнитной Н?
составл ющих электромагнитного пол и фазовый сдвиг между ними на частотах
действующих длинноволновых радиостанций.
В предлагаемом устройстве в качестве микровольтметра-фазометра используют
измеритель поверхностного импеданса ИПИ-300 с техническими характеристиками:
1. Диапазон рабочих частот - 10-300 кГц.
2. Дискретность установки частоты - 25 Гц.
3. Чувствительность по входу - не менее 10 мкВ.
4. Полоса пропускани - 3,3 кГц, 160 Гц.
Страница: 4
RU 2 336 520 C1
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
5. Динамический диапазон - 10 мкВ - 1B.
6. Пределы отношени амплитуд сигналов на входе - 140 дБ.
7. Пределы измерени разности фаз - 0-90°, 90-170°.
8. Погрешность определени модул импеданса - 5%.
9. Погрешность определени фазы импеданса - 2-3°.
10. Вес комплекта - 5 кг.
Микровольтметр-фазометр ИПИ-300 позвол ет регистрировать отношение сигналов с
электрической и магнитной антенн Еn/Н? в децибелах (дБ), а также разность фаз между
ними в градусах.
Эффективные значени электрического сопротивлени ?эфф. и диэлектрической
проницаемости ?эфф лесной среды определ ютс по результатам непосредственных
измерений модул и фазы нормального импеданса ?n пол в лесной среде с учетом
результатов калибровки устройства на открытой безлесной местности.
Модуль |?n| и фазу ?° нормального импеданса лесной среды определ ют из выражений:
|?n|=10A/20, где А=(Aи-Ак) - отношение Еn/Н? в дБ; Аи - En/H? в дБ при измерени х En и Н?
в лесной среде; Ак - Еn/Н? в дБ при калибровке устройства - измерени х Еn и Н? на
открытой безлесной местности.
?°=?°и-?°к, где ?°и - фаза нормального импеданса при измерени х в лесной среде без
учета калибровки устройства; ?°к - фаза нормального импеданса при калибровке
устройства - измерени х на открытой безлесной местности.
Пор док измерени модул и фазы нормального импеданса при калибровке устройства
на открытой безлесной местности и проведени измерений в лесной среде следующий (см.
фоторисунок):
1. Телескопический подъемник (1) установлен на опору (2) и закреплен нижним
креплением (3).
2. К начальной секции (4) телескопического подъемника подвешена верхним концом
несимметрична электрическа вертикальна антенна (5), а нижним подключена на вход
истокового повторител (6).
3. Производитс поочередное выдвижение секций телескопического подъемника (1) до
установлени необходимой высоты подвеса вертикальной несимметричной электрической
антенны (5) длиной 2 м.
4. К нижнему концу вертикальной несимметричной электрической антенны (5) подвешен
истоковый повторитель (6). За счет веса истокового повторител (6) происходит
нат жение несимметричной электрической антенны (5) и обеспечиваетс ее строго
вертикальное положение.
5. На рассто нии 2 м от вертикальной несимметричной электрической антенны (5)
установлен селективный микровольтметр-фазометр (7) - ИПИ-300. Магнитна рамочна антенна (8) подключена на вход Н микровольтметра-фазометра ИПИ-300. Включают
питание ИПИ-300 (7).
6. С помощью магнитной антенны (8) по минимуму сигнала наход т направление
(пеленг) на требуемую радиостанцию ДВ диапазона. Обычно измерени начинают с
радиостанции 50 кГц.
7. Выход истокового повторител (6) подключен коаксиальным кабелем (9) на вход Е
микровольтметра-фазометра ИПИ-300. Включают питание истокового повторител (6).
8. Модуль нормального импеданса измер ют путем вз ти отсчетов отношени сигналов
En/H? в децибелах (дБ).
9. Провод т фазовые измерени .
10. Вычисл ют |?n|, ?°, ?эфф. и ?эфф.
11. Переход т на новую рабочую частоту ДВ диапазона.
Формула изобретени 1. Способ измерени эффективных электрических свойств лесной среды в
Страница: 5
CL
RU 2 336 520 C1
5
10
15
20
длинноволновом диапазоне радиоволн, заключающийс в измерении модул и фазы
нормального импеданса электромагнитного пол в лесной среде, отличающийс тем, что
дл уменьшени погрешности измерений вертикальную несимметричную электрическую
антенну верхним концом подвешивают к наклонному телескопическому диэлектрическому
подъемнику, а к нижнему концу антенны подвешивают истоковый повторитель, за счет веса
которого происходит нат жение антенны и ее установление в строго вертикальное
положение.
2. Устройство дл осуществлени способа по п.1, содержащее антенну дл приема
вертикальной электрической Еn составл ющей электромагнитного пол и антенну дл приема горизонтальной магнитной Н? составл ющей электромагнитного пол , подключеную
ко входу микровольтметра-фазометра, отличающеес тем, что дл точного измерени электрического пол и дл повышени собственной емкости несимметрична электрическа антенна, выполненна из четырех спа нных в концах проводов медного
антенного канатика по образующей цилиндра с диаметром сорок миллиметров,
несимметрична электрическа антенна подвешена верхним концом, к нижнему концу
несимметричной электрической антенны подвешен истоковый повторитель с большим
входным сопротивлением, через который несимметрична электрическа антенна
подключена ко входу микровольтметра-фазометра, при этом под действием веса
истокового повторител несимметрична электрическа антенна нат нута и находитс в
строго вертикальном положении.
25
30
35
40
45
50
Страница: 6
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
713 Кб
Теги
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа