Измерители мощности СВЧ

 

Пределы допускаемой дополнительной погрешности  измерителя, обусловленной отклонением  температуры окружающего воздуха  от нормальной в пределах рабочих  температур на каждые 10 ˚C. не более

±0,6 дБ

±0,6 дБ

±1,0 дБ

±1,0 дБ

±1,0 дБ

 

     Характеристики  устройства измерительного:

Результаты  измерения, выводимые на индикатор (с подсветкой  в темноте)	текущие значения В/м, А/м, мкВт/cм2 , мВт/cм2 максимальные  и средние значения В/м, А/м, мкВт/cм2 , мВт/cм2 за последние 6 минут измерения результаты  измерения экспозиции: (В/м)2*t, (А/м)2*t, мкВт/cм2*t, где t - время с момента включения прибора
Основная  погрешность измерения при введении в процессор частоты анализируемого излучения	(-2,7 …+2,7) дБ (произвольная  поляризация)
Дополнительные  функции	отображение средних  и максимальных значений напряженности  поля за 8 часов работы на ПЭВМ через  волоконно оптический кабель с привязкой  к реальному масштабу времени  для обработки в программах типа MathCad
Функции предупреждения	визуальное и звуковое оповещение при достижении одного из допустимых значений напряженности, ППЭ или экспозиции, вводимых пользователем в процессор
Калибровка	автоматическая
Оптическая  развязка П3-41 от ПЭВМ	Двойной оптический кабель от 10 до 100 м
Рабочая температура	-10…+50˚C
Питание	2 аккумуляторных  батареи типоразмера AA емкостью 1 A*ч
Время непрерывной работы	не менее 16 ч

 
     

2. Измеритель  электромагнитных излучений  П3-31

 

     Измеритель  П3-31 предназначен для измерения  среднеквадратических значений напряженности электрической и магнитной составляющих электромагнитного поля (ЭМП) в режимах непрерывной генерации, амплитудной, частотной и импульсной модуляций, а также для измерения плотности потока энергии (ППЭ) при проведении контроля уровней электромагнитного поля на соответствие требованиям норм по электромагнитной безопасности в соответствии с ГОСТ 27859, ГОСТ 12.1.006, ГН 2.1.8./2.2.4.019 и СанПиН 2.2.4/2.1.8.055. 

     Характеристики  антенн преобразователей при измерении  непрерывных электромагнитных излучений:

Тип антенны-преобразователя	Диапазон частот	Неравномерность АЧХ	Пределы измерения
Широкополосная  А1	(0,3 - 40) ГГц	(0 - -8) дБ	(1 - 615) В/м, (0,26 - 100000) мкВт/см2
Широкополосная  А2	(0,01 - 300) МГц	± 2,6 дБ в диапазоне (0,1 - 300) МГц (0 - 5) дБ  в диапазоне (0,01 - 0,1) МГц	(1 - 615) В/м
Широкополосная  А3	(0,01 - 30) МГц	± 2,6 дБ в диапазоне (0,06 - 30) МГц (0 - 9) дБ  в диапазоне (0,01 - 0,06) МГц	(0,5 - 30) А/м
Селективная А4	f1(1 ± 0,1) f1=(0,8...1,6) ГГц	Спад АЧХ  при отстройке от резонансной  частоты на октаву не менее 15 дБ	(0,26 - 100000) мкВт/см2 (1 - 615) В/м,
Селективная А5	f2(1 ± 0,1) f2=(1,6...3,2) ГГц	Спад АЧХ  при отстройке от резонансной  частоты на октаву не менее 15 дБ	(1 - 615) В/м, (0,26 - 100000) мкВт/см2

 

     Технические характеристики:

	для электрической составляющей поля		для магнитной составляющей поля	для ППЭ
Диапазон  частот	0,01 - 40 000 МГц		0,01 - 30 МГц	0,3 - 40 ГГц
Диапазон  измерения	1 - 615 В/м		0,5 - 16 А/м	0,265 - 100000 мкВт/см2
Неравномерность собственной		АЧХ не более  ±0,2 дБ
Мощность  выходного сигнала ГКЧ		не менее 1 мВт
Уровень паразитных колебаний ГКЧ		не более -25 дБ
Питание		2 аккумуляторных  батареи типоразмера AA емкостью 1 A*ч
Мощность, потребляемая от источника питания, не более ВА,		0,04 ВА
Пределы допускаемой основной погрешности измерения ППЭ и напряженности Е и Н поля известной частоты, дБ		2,7 дБ
Время непрерывной работы измерителя при  источнике питания емкостью 1А*ч, не менее, ч		60 ч

 

     Характерные особенности П3-31:

• Портативен, экономичен и удобен в работе
• Цифровая обработка результатов и автоматизация управления, измерений и установки параметров при подключении к ПЭВМ через RS-232S
• Запись в энергонезависимую память текущих, средних и максимальных значений (по 880 точек) плотности потока энергии (ППЭ), напряженности электрического (магнитного) поля с интервалом 1 секунда, при интервале усреднения и периоде считывания информации от 10 сек до 15 мин с привязкой к реальному времени и указанием частоты электромагнитного поля (ЭМП) и типа используемого антенного преобразователя (А i)
• Измерение экспозиции облучения
• Высокая точность измерений и стабильность характеристик
• Самодиагностика и контроль разряда элементов питания
• Индикация результатов измерения в единицах В/м, А/м, мкВт/см², В²/м² ×час, А²/м² ×час, мкВт/см² ×час

 
     

3. Измеритель  плотности потока энергии П3-33

 

     Измеритель  плотности потока энергии электромагнитного  поля П3-33 обеспечивает обнаружение  и контроль биологически опасных  уровней плотности потока энергии  электромагнитных излучений в соответствии с действующими правовыми и нормативными документами Федерального Агентства по техническому регулированию и метрологии и Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека. Может применяться для аттестации рабочих мест, сертификации продукции и в научных исследованиях.

     Измеритель  П3-33 предназначен для измерения  плотности потока энергии (ППЭ) в  режиме непрерывной генерации при  проведении контроля уровней электромагнитного  поля на соответствие требованиям норм по электромагнитной безопасности в соответствии с ГОСТ 12.1.006, ГН 2.1.8./2.2.4.019 и СанПин 2.2.4/2.1.8.055 и СанПиН 2.2.41191-03.

     В качестве датчика ППЭ используется всенаправленная широкополосная антенна  с телескопической рукояткой.

     Особенности:

• Одинаковая чувствительность при измерениях радиоволн:

     - любой частоты из рабочего  диапазона (широкополосность),

     - с любым направлением прихода  волны (изотропия).

• Выбор режимов измерений:

     - с определением статистических  характеристик потока (средние и  максимальные значения за выбранные  интервалы времени),

     - с запоминанием массивов результатов  измерений,

     - с привязкой ко времени (поясному или от начала измерений).

• Возможность связи с компьютером:

     - перезапись всех результатов  в память компьютера,

     - архивирование данных,

     - подготовка протоколов обследования  объектов.

• Система ускоренной зарядки аккумуляторов.
• Малые габариты и вес.

 

     Основные  характеристики:

Рабочий диапазон частот	0,3 - 4,0 ГГц
Диапазон  измеряемых потоков СВЧ-излучения	0,1 - 250 мкВт/см2
Основная  относительная погрешность измерения	± 3 дБ
Ресурс  автономной работы	не менее 10 ч
Условия эксплуатации: температура относительная влажность воздуха при температуре 25 С атмосферное давление	от +5 до +40˚С до 90% 70 - 106,7 кПа
Масса	не более 550 г
Габариты	210х100х60 мм

 

 

     IV. Измеритель плотности потока энергии П3-18 

     В данной работе используется измеритель плотности потока энергии электромагнитного поля П3-18 предназначенный для измерения средних значений плотности потока энергии (ППЭ) электромагнитного поля (ЭМП) в дальней зоне СВЧ источников излучения и непосредственно на рабочих местах персонала, обслуживающего радиотехнические установки.

     Основные  элементы измерителя ППЭ:

• антенна-преобразователь (АП-ППЭ-1);
• индикатор Я6П-110;
• сетевой (встроенный) и аккумуляторный блоки питания.

     Работа  измерителя ППЭ ЭМП основана на приеме и преобразовании СВЧ сигналов в  постоянный ток антенной–преобразователем и отсчета значения постоянного тока, пропорционального интенсивности ЭМП, цифровым индикатором. Отсчет измеряемой величины производится в децибелах (дБ) [5].

     Принцип действия ИППЭ поясняется схемой: 

     

     Рис. 4.1. Структурная схема измерителя ППЭ ЭМП 

     

1. Антенна-преобразователь  АП-ППЭ-1

 

     Антенна-преобразователь (АП) выполнена на основе системы последовательно соединенных тонкопленочных термопар (многослойная термопара), размещенных на конической поверхности. При измерениях АП помещается в измеряемое ЭМП, при воздействии, которого, за счет поглощения энергии ЭМП, на каждой из термопар возникает градиент температур, величина которого прямо пропорциональна величине ППЭ ЭМП.

     Измерение градиента температур осуществляется путем изменения термоЭДС, возникающей на термопарах. Суммарная термоЭДС по резистивной линии связи (ЛС) передается к измерителю температуры, который состоит из линейного усилителя постоянного тока (УПТ), размещенного в ручке АП и индикатора, вход которого соединен с выходом УПТ.

     В индикаторе происходит преобразование усиленного сигнала по логарифмическому закону, затем преобразование в цифровую форму и отсчет измеряемой интенсивности  ЭМП на цифрах табло в дБ относительно нижнего предела измерений используемого  АП.

     Антенны-преобразователи (АП) предназначены для приема и преобразования ЭМП в напряжение постоянного или квазипостоянного тока. Общий вид и развертка конической поверхности АП представлены на рис. 4.2. 

     

     Рис. 4.2. Развертка конической поверхности.

 

     АП  выполнена в виде датчика электромагнитного излучения, содержащего резистивные пленки, расположенные на диэлектрическом основании, соединенные с измерителем температуры. При этом резистивные пленки выполнены в виде последовательно соединенных тонкопленочных термопар, а диэлектрическое основание имеет форму конической поверхности, угол при вершине которой составляет 109,5 ± 10˚. С целью уменьшения эффективной диэлектрической проницаемости конической поверхности основание имеет ажурную конструкцию. Тонкопленочные термопары расположены по образующей конической поверхности, концы которых при вершине и основании соединены проводниками. Конструктивно АП состоит из девяти последовательно соединенных термопар преобразователь (1-9), размещенных по образующей на конической поверхности (10), высокоомной резистивной линии связи (11) и усилителя постоянного тока (12). Термопарные преобразователи представляют собой П-образный тонкопленочные резистивные цепочки термопар (13), выполненные методом вакуумного напыления висмута и сурьмы на полиамидную пленку (14). Термопарные преобразователи, входящие в состав АП, содержат 18 термопар. Термопарные преобразователи соединены между собой последовательно проводниками (15). Для предохранения от механических повреждений термопарные преобразователи закрыты кожухом (16), а резиновые проводники линии связи (11) размещены внутри ручки (17). Кожух (16) и ручка (17) выполнены из удачного полистирола. УПТ, предназначенный для усиления сигналов, снимаемых м термопарных элементов. размещен на конце ручки. УПТ имеет регулируемый коэффициент усиления, что обеспечивает приведение коэффициента преобразования АП к уровню, необходимому при калибровке измерителей ППЭ.