4.7. Измерение гармонических помех

Под гармоническими здесь понимаются высокочастотные синусоидальные помехи, энергетический спектр которых лежит в узкой полосе частот. Для измерения напряжения и напряженности поля таких помех применимы методы и технические средства, предназначенные для измерения радиопомех [82].

Чтобы оценить, насколько измеренные величины напряженности опасны для конкретного ЦТС, необходимо их пересчитать с учетом кратности действующих высот измерительной антенны и апертуры (размеров) ЦТС.

При проведении измерений не следует упускать из виду, что антенны типа диполя и рамки обладают свойством

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 имеет емкостный характер. Эквивалентная емкость составляет примерно а волновое сопротивление Ом.

Действующая высота настроенного полуволнового диполя

где — длина волны,

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

где — число витков антенны; — площадь одного витка,

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

Для вакуума

Следовательно, с учетом (4.26)

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 т. е.

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

где а, b, с — габариты.

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

где а — наибольший размер корпуса.

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

где — действующая высота «антенны» устройства.

При измерениях с помощью метрового штыря и приняв получим

При измерениях с помощью диполя

где — общая длина диполя.

При измерениях с помощью рамочной антенны

и с учетом (4.28)