Индикатор свч излучения – Вячеслав Юрьевич. Простые индикаторы СВЧ поля своими руками — Все остальное — Другое — Каталог статей и схем

Радиосхемы. — Индикатор излучения СВЧ печи

Индикатор излучения СВЧ печи

категория

Электроника в быту

материалы в категории

А. КОНЦЕВИЧ, г. Санкт-Петербург
Радио, 2003 год, № 3

Получившие большое распространение бытовые СВЧ печи сертифицированы производителями как безопасные для пользователя. И действительно, уровень внешнего СВЧ излучения их подавляющего большинства при выпуске с завода значительно ниже предельно допустимого по санитарным нормам уровня. Однако после длительной эксплуатации крепление дверцы нагревательной камеры печи ослабевает, между ней и корпусом появляются зазоры. Способствуют росту излучения и налипающие на место контакта дверцы с корпусом остатки пищевых продуктов. Наконец, излучение может резко возрасти после неквалифицированного ремонта.

Предлагаемым простым индикатором невозможно, конечно, точно оценить степень соответствия СВЧ печи санитарным нормам. Однако своевременно обнаружить возросший уровень излучения он поможет.

Схема индикатора излучения СВЧ печи

Диод VD1 служит детектором сигнала, наведенного на его выводы СВЧ излучением. Индуктивность и емкость витой пары проводов, соединяющих диод с остальными элементами устройства, вполне достаточны для фильтрации высокочастотных компонент продетектированного сигнала. Его огибающую усиливает каскад на ОУ DA1.1. Применение микросхемы LM324 (ее можно заменить на К1401УД2, КР1435УД2 и другие аналогичные), способной работать при входном напряжении, близком к потенциалу отрицательной шины питания, позволило избавиться от цепей смещения нуля и значительно упростить схему датчика.

Магнетрон СВЧ печи генерирует пачки колебаний, следующие с частотой 50 Гц, такую же частоту имеют импульсы на выходе ОУ. Если их амплитуда превышает некоторое пороговое значение, вспыхивает светодиод HL1, подключенный к выходу ОУ через эмиттерный повторитель на транзисторе VT1. Питают прибор от батареи гальванических элементов GB1 напряжением 9 В — «Крона» или ей подобной. Кнопка SB1 — выключатель питания.

При проверке бытовой СВЧ печи детектор находится в ближней зоне ее излучения. Поле здесь отличается нерегулярностью и отсутствием плоского фронта волны. В этой ситуации оптимальна для индикатора электрически короткая (значительно меньше длины волны) антенна. По этой причине в качестве антенны использованы выводы самого диода VD1. Он закреплен в корпусе от шариковой авторучки и соединен с собственно индикатором двупроводным гибким шнуром.

Нужно сказать, что предлагаемый индикатор весьма широкополосен. Он чувствителен не только к основной (частота — 2450 МГц, длина волны — приблизительно 12 см), но и к высшим гармоникам излучения магнетрона, вплоть до четвертой и пятой (частоты соответственно 9800 и 12250 МГц). Высшие гармоники всегда присутствуют в спектре и зачастую дают существенный вклад в общую утечку. СВЧ печь, излучающая высшие гармоники, может создавать серьезные помехи приему спутникового телевидения.

В качестве VD1 пригодны самые разные детекторные и смесительные СВЧ диоды, предназначенные для работы на частотах выше 1000 МГц. Для каждого из них полезно подобрать оптимальное сопротивление нагрузки (резистор R1), обеспечивающее наивысшую чувствительность. Хорошие результаты показал диод ДЗБ. Испытания на стенде, оборудованном генератором Г4-79 с рупорной антенной и измерителем мощности МЗ-54, показали, что светодиод HL1 начинает светиться при плотности потока мощности 2…3мкВт/см2.

Почти такая же чувствительность получена со смесительным диодом Д405. Однако со временем его детекторные свойства деградируют, причем на низкой частоте или постоянном токе, проверяя, например, диод с помощью омметра, этого заметить невозможно.

Согласно американским стандартам, плотность потока мощности в 2,5 мкВт/см2 допустима на расстоянии 70 см от печи, а на расстоянии 5 см она не должна быть более 1 мВт/см2. Отечественные нормы требуют, чтобы этот показатель нигде не превышал 10 мкВт/см2. Практически светодиод индикатора вспыхивает на расстоянии 5… 10 см от исправной печи.

radio-uchebnik.ru

Индикатор СВЧ излучения 8-12 Ггц

Индикатор СВЧ излучения 8-12 Ггц

Прибор предназначен для поиска СВЧ излучении и обнаружения маломощ­ных СВЧ-передатчиков выполненных, например, на диодах Ганна. Он перекры­вает диапазон 8,..12 ГГц.
Рассмотрим принцип работы индикатора. Простейшим приемником, как из­вестно, является детекторный. И такие приемники диапазона СВЧ, состоящие из приемной антенны и диода, находят свое применение для измерения СВЧ мощности. Самым существенным недостатком является низкая чувствитель­ность таких приемников. Чтобы резко повысить чувствительность детектора, не  
  
   
   
 усложняя СВЧ головки, используется схема детекторного СВЧ приемника с модулируемой задней стенкой волновода (рис. 5.22).
СВЧ головка при этом почти не усложнилась, добавился только модулятор­ный диод VD2, a VD1 остался детекторным.
С некоторым приближением можно считать, что когда диод VD2 закрыт, он не влияет на процессы в волноводе, а когда открыт — полностью закорачивает волновод, т.е. играет роль короткозамкнутой задней стенки.
Рассмотрим процесс детектирования. СВЧ сигнал, принятый рупорной (или любой другой, и нашем случае — диэлектрической) антенной, поступает в вол­новод. Поскольку задняя стенка волновода короткозамкнута, в волноводе уста­навливается режим стоячих волн. Причем, если детекторный диод будет нахо­диться на расстоянии полуволны от задней стенки, он будет в узле (т.е. минимуме) поля, а если па расстоянии четверти волны — то в пучности (максимуме). То есть, если мы будем электрически передвигать заднюю стенку волновода на чет­верть полны (подавая модулирующее напряжение с частотой 3 кГц на VD2), то на VD1, вследствие перемещения его с частотой 3 кГц из узла в пучность СВЧ поля, выделится НЧ сигнал с частотой 3 кГц. который может быть усилен и выделен обычным усилителем НЧ.
Таким образом, если на VD2 подать прямоугольное модулирующее напряже­ние, то при попадании в СВЧ поле с VD1 будет снят продетектированныЙ сигнал той же частоты. Этот сигнал будет противофазен модулирующему (это свойство с успехом будет использовано в дальнейшем для выделения полезного сигнала из наводок) и иметь очень малую амплитуду.
То есть вся обработка сигнала будет производиться на НЧ. без дефицитных СВЧ деталей.  

 

  
 Схема обработки приведена на рис. 5.23. Питается схема от источника 12 В и потребляет ток около 10 мА.  
   

   
     
 Резистор R3 обеспечивает начальное смещение детекторного диода VD1. Принятый диодом VD1 сигнал усиливается трехкаскадным усилителем на тран­зисторах VT1 — VT3. Для исключения помех питание входных цепей осуществ­ляется через стабилизатор напряжения на транзисторе VT4.
На микросхеме DD2 собран генератор импульсов частотой 3 кГц, которыми через резистор R22 модулируется диод VD2. Модулирующее напряжение в прямой (вывод 8 DD2) и инверсной (вывод 9 DD2) фазах через R8 поступает на резистор R11 «Чувствительность». Этим резистором устанавливается такая фаза и амплитуда компенсирующего напряжения па движке R11, чтобы свести к пулю паводки на диод VD1. В самом деле, на VD1 так или иначе будет наведено (через паразитные связи) модулирующее напряжение 3 кГц (все-таки на VD2 почти 1 В, а полный сигнал снимается с VD1 и имеет амплитуду 1 мкВ и менее). Но вспомним, что полезный сигнал (от СВЧ ноля) с диода VD1 и модулирую­щее напряжение па диоде VD2 противофазны. Именно поэтому движок R11 можно установить в такое положение, при котором паводки будут подавлены. Подключите осциллограф к выходу ОУ DA2 и. вращая ползунок резистора R11, вы увидите, как происходит компенсация.
С выхода предварительного усилителя VT1—VT3 сигнал поступает на вы­ходной усилитель па микросхеме DA2. Обратите внимание па то, что между коллектором VT3 и входом DA2 стоит RC-цепочка R17C3 (или С4 в зависимо­сти от состояния ключей DD1) с полосой пропускания всего 20 Гц(!). Это так называемый цифровой корреляционный фильтр. Мы знаем, что должны при­нять прямоугольный сигнал частотой 3 кГц, в точности равной модулирующей, и в противофазе с модулирующим сигналом. Цифровой фильтр как раз и ис­пользует это знание — когда должен приниматься высокий уровень полезного сигнала, подключается конденсатор С3, а когда низкий — С4. Таким образом, на С3 и С4 за несколько периодов накапливаются верхнее и нижнее значения полезного сигнала, в то время как шумы со случайной фазой отфильтровывают­ся. Цифровой фильтр улучшает соотношение сигнал/шум в несколько раз, соответственно повышая и общую чувствительность детектора. Становится воз­можным уверенно обнаруживать сигналы, лежащие ниже уровня шума (это общее свойство корреляционного приема).
С выхода DA2 сигнал через еще один цифровой фильтр R5C6 (или С8 в зависимости от состояния ключей DD1) поступает па интегратор-компаратор DA1, напряжение на выходе которого при наличии полезного сигнала на вхо­де (VD1) становится равным примерно напряжению питания. Этим сигналом включается светодиод HL2 «Тревога» и головка ВА1. Прерывистое тональное звучание головки ВА1 и мигание светодиода HL2 обеспечивается работой двух мультивибраторов с частотами около 1 и 2 кГц, выполненными на микросхеме DD2, и транзистором VT5, шунтирующим базу VT6 с частотой работы мульти­вибраторов.
Конструктивно прибор состоит из СВЧ головки и платы обработки, которая может быть размещена как рядом с головкой, так и отдельно.  
   
   

www.radio-schemy.ru

Индикатор излучения СВЧ печи

А. КОНЦЕВИЧ, г. Санкт-Петербург 

 Получившие большое распространение бытовые СВЧ печи сертифицированы производителями квк безопасные для пользователя. И действительно, уровень внешнего СВЧ излучения их подавляющего большинства при выпуске с завода значительно ниже предельно допустимого по санитарным нормам уровня. Однако после длительной эксплуатации крепление дверцы нагревательной камеры печи ослабевает, между ней и корпусом появляются зазоры. Способствуют росту излучения и налипающие на место контакта дверцы с корпусом остатки пищевых продуктов. Наконец, излучение может резко возрасти после неквалифицированного ремонта.

Предлагаемым простым индикатором невозможно, конечно, точно оценить степень соответствия СВЧ печи санитарным нормам. Однако своевременно обнаружить возросший уровень излучения он поможет.

Схема индикатора приведена на рисунке. Диод VD1 служит детектором сигнала, наведенного на его выводы СВЧ излучением. Индуктивность и емкость витой пары проводов, соединяющих диод с остальными элементами устройства, вполне достаточны для фильтрации высокочастотных компонент продетектированного сигнала. Его огибающую усиливает каскад на ОУ DA1.1. Применение микросхемы LM324 (ее можно заменить на К1401УД2, КР1435УД2 и другие аналогичные), способной работать при входном напряжении, близком к потенциалу отрицательной шины питания, позволило избавиться от цепей смещения нуля и значительно упростить схему датчика.

Магнетрон СВЧ печи генерирует пачки колебаний, следующие с частотой 50 Гц, такую же частоту имеют импульсы на выходе ОУ. Если их амплитуда превышает некоторое пороговое значение, вспыхивает светодиод HL1, подключенный к выходу ОУ через змиттерный повторитель на транзисторе VT1. Питают прибор от батареи гальванических элементов GB1 напряжением 9 В — «Крона» или ей подобной. Кнопка SB1 — выключатель питания.

При проверке бытовой СВЧ печи детектор находится в ближней зоне ее излучения. Поле здесь отличается нерегулярностью и отсутствием плоского фронта волны. В этой ситуации оптимальна для индикатора электрически короткая (значительно меньше длины волны) антенна. По этой причине в качестве антенны использованы выводы самого диода VD1. Он закреплен в корпусе от шариковой авторучки и соединен с собственно индикатором двупроводным гибким шнуром.

Нужно сказать, что предлагаемый индикатор весьма широкополосен. Он чувствителен не только к основной (частота — 2450 МГц, длина волны — приблизительно 12 см), но и к высшим гармоникам излучения магнетрона, вплоть до четвертой и пятой (частоты соответственно 9800 и 12250 МГц). Высшие гармоники всегда присутствуют в спектре и зачастую дают существенный вклад в общую утечку. СВЧ печь, излучающая высшие гармоники, может создавать серьезные помехи приему спутникового телевидения.

В качестве VD1 пригодны самые разные детекторные и смесительные СВЧ диоды, предназначенные для работы на частотах выше 1000 МГц. Для каждого из них полезно подобрать оптимальное сопротивление нагрузки (резистор R1), обеспечивающее наивысшую чувствительность. Хорошие результаты показал диод ДЗБ. Испытания на стенде, оборудованном генератором Г4-79 с рупорной антенной и измерителем мощности МЗ-54, показали, что светодиод HL1 начинает светиться при плотности потока мощности 2…3мкВт/см2.

Почти такая же чувствительность получена со смесительным диодом Д405. Однако со временем его детекторные свойства деградируют, причем на низкой частоте или постоянном токе, проверяя, например, диод с помощью омметра, этого заметить невозможно.

Согласно американским стандартам, плотность потока мощности в 2,5 мкВт/см2 допустима на расстоянии 70 см от печи, а на расстоянии 5 см она не должна быть более 1 мВт/см2. Отечественные нормы требуют, чтобы этот показатель нигде не превышал 10 мкВт/см2. Практически светодиод индикатора вспыхивает на расстоянии 5… 10 см от исправной печи.

ts-990s.ru

ИНДИКАТОР СВЧ ИЗЛУЧЕНИЯ БЫТОВЫХ ПРИБОРОВ

ИНДИКАТОР СВЧ ИЗЛУЧЕНИЯ БЫТОВЫХ ПРИБОРОВ

Овсянников П.Ю. 1Австриевских Н.М. 1


1


Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке «Файлы работы» в формате PDF


Введение.


печки, которые еще называют СВЧ печи, давно стали обычным прибором на кухне. В основном их используют для разогрева пищи, хотя эти устройства могут выполнять и другие функции. Каждая СВЧ печь содержит магнетрон (генератор СВЧ), который преобразует электрическую энергию в сверхвысокочастотное электрическое поле частотой 2450 МГц (мегагерц). Микроволны заставляют молекулы воды в пище вращаться с частотой миллиарды раз в секунду, создавая молекулярное трение, которое и нагревает еду.


Так как организм человека примерно на 80% состоит из воды, СВЧ излучение также воздействует и на наше тело. Воздействие СВЧ волн приводит к нагреванию жидкости в организме. Органы, богатые кровеносными сосудами менее чувствительны к такому воздействию, так как за счет движения крови происходит их охлаждение. Но есть органы, например хрусталик глаза, совсем не содержащие кровеносных сосудов. Поэтому длительное воздействие мощного СВЧ излучения может привести к помутнению хрусталика и его разрушению. Еще в СССР ученые исследовали тысячи рабочих, которые работали с радарными СВЧ установками и получали микроволновое излучение. Результаты были настолько серьезны, что санитарно-эпидемиологическими правилами и нормативами установлены строгие лимиты получаемого человеком излучения.


Магнетрон микроволновой печи выдаёт электромагнитные волны мощностью 800-1000 Вт и частотой 2450 МГц. Примерно такую мощность излучения могут одновременно излучать 10000 wi-fi роутеров, 5000 мобильных телефонов (при использовании мобильного Интернета) или 30 базовых вышек мобильной связи.


Для того, чтобы эта мощь не вырвалась наружу, в СВЧ печи используется двойной защитный стальной экран. В новых приборах СВЧ излучение не должно превышать установленных норм, но со временем, могут появляться зазоры в защитном экране или происходить потеря свойств радиозащитного стекла, используемого в качестве передней стенки печи. В этом случае мощность СВЧ излучения, выходящего за пределы прибора, может значительно увеличиться. Это приведет не только к вредному воздействию СВЧ волн на окружающие живые организмы, но и вызовет потерю полезной мощности печи и повышенное энергопотребление прибора.


Приборы, рекомендуемые для измерения СВЧ излучения, сложны по своей конструкции, калибровке, а также должны проходить обязательную аттестацию и совсем недешевы, что затрудняет их массовое использование в быту.


Но в большинстве случаев нет необходимости устанавливать точное значение излучаемой энергии, а вполне достаточно простого прибора для определения наличия СВЧ полей в местах установки бытовой техники.


Цель работы: разработать и изготовить индикатор для обнаружения СВЧ излучения бытовых приборов. Используя данное устройство провести поиск СВЧ полей вблизи бытовых СВЧ приборов и составить рекомендации по уменьшению их влияния на здоровье человека.


Новизна представляемого устройства заключается в разработке принципиальной схемы и конструкции, не встречающейся в литературе. Для проведения контроля не требуется специальных знаний и навыков, поэтому он может быть использован как быту, так и на производстве любым человеком.


Преимущества:


  1. не требует специальных знаний и обучения для использования;


  2. малогабаритен, питается от одной батарейки напряжением 9 вольт;


  3. в качестве индикации используется светодиод, что упрощает процесс работы с прибором;


  4. достаточно узкая полоса фиксируемых частот позволяет исключить воздействие возможных низкочастотных излучений;


  5. легкая повторяемость и низкая стоимость: не используются дорогостоящие радиодетали и процесс сборки достаточно прост.


Принципиальная схема прибора представлена на рисунке 1. Основой прибора является микросхема IC1, представляющая собой два интегральных низковольтных операционных усилителя (ОУ) в одном корпусе.


Рис. 1. Принципиальная схема индикатора СВЧ излучения


Принятый сигнал с антенны W1 поступает на фильтр из дросселя L1 и конденсатора C1, который снижает уровень низкочастотного сигнала на входе прибора. Далее полезный высокочастотный сигнал подается на детектор, собранный на высокочастотных диодах D1 и D2. Выпрямленное напряжение подается на вход (вывод 5) ОУ IC1.1, включенного по схеме с максимальным коэффициентом усиления. Усиленный сигнал с выхода ОУ (вывод 7) подается на фильтр низкой частоты, собранный на резисторах R1, R2 и конденсаторе C2. Такая схема включения позволяет получить на входе ОУ IC1.2 (вывод 3) напряжение, пропорциональное длительности входного сигнала. Резистор R3 включенный между инвертирующим входом (вывод 2) и выходом (вывод 1) ОУ создает отрицательную обратную связь. Индикаторный светодиод D3 подключен к выходу IC1.2 через токоограничивающий резистор R4. Для предотвращения зависимости результатов испытаний от напряжения питания, схема питается стабилизированным напряжением 5 вольт, формируемым маломощным интегральным стабилизатором IC2 и конденсатором C3.


Конструкция.


Все элементы схемы индикатора, кроме антенны и батарейки собраны на односторонней печатной плате, показанной на рисунке 2 и фото 1.


Рис. 2. Печатная плата устройства


Фото 1. Печатная плата устройства в сборе


Дроссель L1 бескаркасный, намотан на сверло диаметром 4 мм и содержит 12 витков провода ПЭЛ диаметром 0,4 мм, намотанных виток к витку. После сборки устройства изменением расстояния между витками настраивается максимальная чувствительность к СВЧ сигналу частотой 2400 МГц от wi-fi роутера.


Устройство собрано в корпусе, склеенном из пластика, в верхней панели сделаны отверстия под светодиод D3 и кнопку S1, а спереди расположена антенна W1, сделанная из куска медного провода диаметром 2,5 мм. Длина антенны составляет 3 см, она рассчитана как четверть длины волны измеряемого сигнала по формулам:


Фото 2. Индикатор для обнаружения СВЧ в сборе


Порядок работы.


  1. Нажать и удерживать кнопку включения устройства.


  2. Поднести антенну прибора к месту, где требуется контролировать СВЧ излучение.


  3. Наличие излучения будет сопровождаться свечением светодиода, яркость и длительность свечения будут пропорциональны излучаемой мощности.


  4. После окончания работы отпустить кнопку включения.


Исследования.


С помощью описанного выше прибора нами были проведены сравнительные обследования бытовых приборов — источников СВЧ сигнала частотой 2,4 — 3,0 ГГц:


1) СВЧ печь;


2) Wi-Fi-роутер;


3) смартфон.


Результаты исследования отражены в таблице 1.





Исследуемый параметр


СВЧ-печь


Wi-Fi роутер


Смартфон


Расстояние, на котором обнаруживается СВЧ сигнал


5-7 см вблизи петель и замка передней стенки, 2-3 см вблизи стекла


3-5 см вблизи антенны роутера при максимальной нагрузке


1-2 см вблизи антенн Wi-Fi и мобильного интернета, 1 см от антенны Bluetooth


Интенсивность сигнала


СВЧ излучение появляется через 5 секунд после включения печи и продолжается все время работы


СВЧ излучение импульсное, сильно зависит от количества передаваемых данных и расстояния до подключенных устройств


СВЧ излучение зафиксировано только при пользовании мобильным Интернетом в сетях 3 и 4 поколений, Wi-Fi и Bluetooth


Вывод. СВЧ волны все больше используется в бытовых приборах и с учетом негативного влияния на организм человека при длительном воздействии на близком расстоянии, необходимо придерживаться простых правил, которые позволят сохранить здоровье:


1) СВЧ излучение ослабевает по мере удаленности от источника, поэтому по возможности нужно как можно меньше находиться вблизи работающих СВЧ приборов в течение длительного времени;


2) при пользовании СВЧ печью в течение 5 секунд после включения отойти на расстояние не ближе 50 см от передней стенки и не приближаться до полного отключения печи;


3) проверить домашнюю СВЧ печь индикатором СВЧ излучения, нет ли повышенной утечки СВЧ энергии, что позволит не только сохранить здоровье, но и экономить электричество;


4) располагать домашний Wi-Fi роутер вдали от места постоянного нахождения людей и животных на максимально возможной высоте; в настройках роутера опытным путем подобрать минимальную мощность, достаточную для уверенного приема сигнала во всем помещении;


5) так как для разговора по мобильному телефону используется другой диапазон частот, СВЧ сигнал исследуемой частоты передается только при обмене данными между устройствами и выходе в сеть Интернет; рекомендуется при длительной работе с мобильными данными располагать смартфон на столе не ближе 30 см и использовать проводную аудиогарнитуру, поставляемую в комплекте с большинством телефонов;


6) рекомендуется отключать режимы передачи данных смартфона во всех случаях, когда они не используются — это не только уменьшит СВЧ излучение в дежурном режиме, но и позволит экономить энергию аккумулятора телефона;


7) не использовать беспроводные Bluetooth гарнитуры при длительном общении по телефону, так как для передачи данных в них используется частота 2,4 ГГц, а расположение за ухом переносит источник СВЧ излучения в непосредственную близость к головному мозгу.


Фото 3. Автор со своим прибором.


Литература.

  1. Санитарно-эпидемиологические правила и нормативы СанПиН 2.2.4/2.1.8.055-96 «Электромагнитные излучения радиочастотного диапазона (ЭМИ РЧ)».
  2. Саулов А.Ю. Современные микроволновые печи, Солон-Пресс, 2009.
  3. Абрамов К.Д. Схемотехника устройств на операционных усилителях, «Харьковский авиационный институт», 2008
  4. Волович Г.И. Схемотехника аналоговых и аналого-цифровых устройств, Издательский дом «Додэка-XXI», 2005 г.
  5. Интегральные микросхемы. Микросхемы для линейных источников питания и их применение. — ДОДЭКА 1998 (изд. второе), 1998
  6. Сазонов Д.М. Антенны и устройства СВЧ. — М.: высш. шк., 1988


 


 

Просмотров работы: 210

school-science.ru

индикатор поля свч излучения — патент РФ 2485670

Изобретение относится к радиотехнике и предназначены для поиска и обнаружения источников излучения, определения его местоположения, а также для мониторинга уровня основного и побочных радиоизлучений разного рода бытовых, медицинских и промышленных установок, в том числе наземных РЛС различного назначения в диапазонах дециметровых и сантиметровых радиоволн. Технический результат — повышение чувствительности устройства в диапазонах дециметровых и сантиметровых радиоволн. Индикатор содержит вибраторы одинаковой длины, равной половине длины волны СВЧ излучения , размещенные в одной плоскости вдоль общей продольной оси симметрии последовательно друг за другом; обращенные туннельные диоды, соединенные между собой также последовательно и однополярно в точках, находящихся в центрах вибраторов; и измеритель постоянного тока (аналоговый микроамперметр или цифровой милливольтметр), который своим «минусом» соединен с внутренним выводом первого по счету вибратора, а своим «плюсом» — с внутренним выводом последнего по счету вибратора, при этом, если общее число диодов N — нечетное, то число вибраторов равно N+1, а при N — четном число вибраторов равно N+2. 10 ил.

Изобретение относится к радиотехнике, в частности к разделу обнаружения излучения СВЧ и определению местоположения его источников с помощью устройства, содержащего приемную антенну и индикатор ее выходного тока. Данный индикатор поля СВЧ излучения может найти применение для поиска и обнаружения источников такого излучения, определения его местоположения, а также для мониторинга уровня основного и побочных радиоизлучений разного рода бытовых, медицинских и промышленных установок, а также для регистрации зондирующих сигналов РЛС с непрерывным и импульсным излучением в диапазонах дециметровых и сантиметровых радиоволн.

Известен индикатор поля — частотомер СВЧ диапазона [1], отличающийся простотой устройства, но обладающий малой чувствительностью по причине использования одиночной вибраторной антенны и простейшего диодного детектора, выход которого подключен ко входу операционного усилителя, выход которого нагружен на индикатор тока — микроамперметр. Другое устройство такого же названия [2] отличается некоторым усовершенствованием, но сохраняется низкая чувствительность. Кроме того, наличие операционного усилителя требует дополнительного автономного источника питания, имеющего ограниченную электрическую емкость. Последнее обстоятельство при продолжительной или непрерывной работе требует периодической замены гальванических элементов или подзарядки аккумуляторной батареи.

Таким образом, общим недостатком обоих аналогов является низкая чувствительность и наличие автономного источника питания.

От указанных выше недостатков свободны индикаторы поля ВЧ и СВЧ излучения, не имеющие усилительных приборов и не требующих источников питания. Такие приборы имеют простейшую вибрационную антенну, диодный детектор, нагруженный на измеритель постоянного тока — обычно высокочувствительный микроамперметр, и применяются со времен первых опытов по радио в 19-м веке. Но эти индикаторы сохраняют существенный недостаток — низкую чувствительность по причине малой эффективности детекторных диодов. Обычные детекторные диоды на основе германия, кремния и арсенида кремния «открываются» и начинают проводить ток при напряжении сигнала ВЧ и СВЧ более 150-550 мВ, что ограничивает реальную чувствительность детектора. Указанный недостаток устраняется в случае использования для амплитудного детектора обращенных переключающих туннельных диодов на основе арсенида галлия. Последние обладают исключительно высокой эффективностью благодаря тому, что они начинают проводить ток при напряжении, исчисляемом десятками микровольт [3].

Наиболее близким к выполнению заявленных требований можно считать устройство индикатора поля СВЧ [3].

Таким образом, наиболее близким по технической сущности является устройство [3], содержащее полуволновой диполь, два обращенных туннельных диода, измеритель тока и шунтирующий его электрический конденсатор постоянной емкости, которое можно выбрать за прототип.

Недостатком наиболее близкого технического решения является его относительно малая чувствительность в диапазонах дециметровых и сантиметровых радиоволн.

Требуемый технический результат — увеличение чувствительности устройства в диапазонах дециметровых и сантиметровых волн.

Требуемый технический результат достигается тем, что изменяется состав элементов детектора, а также число вибраторов, детекторов и электрическая связь между ними. Усовершенствование детектора обеспечивается использованием только одного обращенного туннельного диода, соединяющего своими выводами внешние концы обоих вибраторов диполя, а измеритель тока и шунтирующий его конденсатор постоянной емкости соединяют собой внутренние концы вибраторов диполя. Благодаря этому осуществляется оптимальное согласование высокоомных сопротивлений диполя и входного сопротивления детектора, что повышает эффективность детектирования и чувствительность устройства.

Дальнейшее улучшение технического результата — повышение чувствительности устройства достигается путем введения в устройство дополнительных обращенных туннельных диодов и вибраторов, соединенных между собой последовательно и синфазно, в результате чего суммарное выходное напряжение данной антенной линейки значительно возрастает по сравнению с выходным напряжением двух вибраторов и одного обращенного туннельного диода. При этом в диапазонах дециметровых и сантиметровых волн число диодов может исчисляться десятками.

Анализ научно-технической и патентной литературы показал, что до даты подачи заявки отсутствовали устройства с указанной совокупностью признаков. Следовательно, заявляемое предложение отвечает требованиям новизны.

Кроме того, требуемый технический результат достигается всей вновь введенной совокупностью существенных признаков, в частности, использованием только одного обращенного туннельного диода вместо двух, включенного между внешними концами вибраторов диполя и подключением измерителя тока вместе с шунтирующим его конденсатором постоянной емкости к внутренним концам вибраторов, а последовательным однородным соединением дополнительно введенных обращенных туннельных диодов и вибраторов.

Результатом реализации данного предложения может быть реальное увеличение чувствительности (выходного напряжения сигнала) в десятки раз. Следовательно, предложение отвечает требованиям изобретательского уровня.

Суть предлагаемого устройства раскрывается нижеприведенными графическими материалами и пояснительным текстом.

На фиг.1 приведен эскиз антенны устройства, выбранного в качестве прототипа (а) и его эквивалентная принципиальная схема индикатора поля СВЧ (б).

Фиг.2 дает представление о вольтамперной характеристике обращенного туннельного диода на основе арсенида галлия АИ402 и полярности его включения.

Фиг.3 изображает конструкцию предлагаемого устройства, где введены следующие условные обозначения:

1 — левый по схеме вибратор;

2 — правый по схеме вибратор;

3 — обращенный туннельный диод;

4 — шунтирующий конденсатор постоянной емкости;

5 — измеритель тока РА;

6 — точки пайки выводов диода 3;

7 — «минусовой» вывод устройства;

8 — «плюсовой» вывод устройства;

9 — печатная монтажная плата;

— длина волны;

l= /2 — длина вибратора;

/4 — ширина вибратора;

U0 и -U 0 — противофазные напряжения СВЧ сигнала на внешних концах вибраторов.

Фиг.4 поясняет распределение огибающей тока I(l)=I0cos(2 l/ ) и напряжения U(l)=U0sin(2 l/ ) вдоль вибратора общей длиной l= /2 при нормальном падении СВЧ волны E0cos(wt).

Фиг.5 иллюстрирует взаимное положение диаграммы направленности приема/излучения полуволновых диполей при параллельном размещении их в одной плоскости (варианты АС и ВД) и последовательно друг за другом в одну линию (варианты АВ и СД), где — угол падения волны СВЧ излучения относительно нормали к центру каждого полуволнового диполя.

Фиг.6 представляет собой топологию индикатора поля согласно заявляемому устройству при использовании трех обращенных туннельных диодов и четырех вибраторов, где:

1-1 и 1-2 — левые вибраторы;

2-1 и 2-2 — правые вибраторы;

3-1, 3-2, 3-3 — обращенные туннельные диоды;

4 — отсутствует;

5 — отсутствует;

6 — точки пайки;

7 — «минусовой» вывод;

8 — «плюсовой» вывод;

9 — печатная монтажная плата;

l=4 /2=2 — длина печатной платы;

/4 — ширина вибраторов;

0,46 — длина каждого вибратора;

/2 — расстояние между точками пайки выводов диодов.

Фиг.7 представляет собой топологию индикатора поля СВЧ, в котором задействованы 10 обращенных туннельных диодов и 12 вибраторов для длины волны =6,0 см, где введены следующие обозначения:

1-1, 1-2, 1-3, 1-4, 1-5, 1-6 — шесть левых вибраторов;

2-1, 2-2, 2-3, 2-4, 2-5, 2-6 — шесть правых вибраторов;

3-1, 3-2, 3-3, 3-4, 3-5, 3-6, 3-7, 3-8, 3-9, 3-10 — десять обращенных туннельных диодов;

4 — отсутствует;

5 — отсутствует;

6 — точки пайки;

7 — «минусовой» вывод;

8 — «плюсовой» вывод;

9 — печатная монтажная плата;

10 — дополнительный проводник, соединяющий собой внутренние выводы вибраторов 2-3 и 1-4.

Фиг.8 представляет собой зависимость относительной величины эффективной площади поверхности обратного рассеяния, приема и излучения энергии СВЧ излучения /2 от длины вибратора при его длине l (2 l/ 3) и l 4 (2 l/ 12). Теоретические данные представлены сплошной линией, данные эксперимента — точками.

Как видно из эскиза и схемы прототипа на фиг.1, антенна — полуволновый диполь длиной l=0,46 , где — длина волны, м, выполненный способом печатным односторонним монтажом на стеклотекстолитовой подложке. Детектор содержит два диода, VD1 и VD2 типа АИ 402 на основе арсенида галлия, нагруженный на микроамперметр РА со шкалой 0-50 мкА и внутренним сопротивлением 500 Ом. По высокой частоте выход детектора зашунтирован конденсатором постоянной емкости C1 200 пФ. Диод VD1 детектирует прямую волну, диод VD2 — обратную.

Согласно [3], данный индикатор поля благодаря уникальной вольт-амперной характеристике арсенид-галлиевых обращенных переключающих туннельных диодов АИ402, приведенной на фиг.4, обладает высокой чувствительностью [5]. Как следует из фиг.2, вольт-амперная характеристика диодов АИ402 проходит через нуль напряжения, что позволяет детектировать очень слабые сигналы мощностью до 10-9 Вт. Диоды других типов начинают процесс детектирования при напряжении сигнала более нуля, около 0,15 B для германиевых и 0,55 B для кремниевых диодов. Правда, детектирование осуществляется не на прямой, а на обратной ветви характеристики, вследствие чего диоды этого типа называются обращенными [5].

Обращенный режим сохраняется при амплитуде входного сигнала не более 500-600 мВ, после чего начинает сказываться влияние прямой ветви. Поэтому полярность выходного напряжения детектора на обращенных диодах является обратной графического изображения диода, как показано на фиг.2.

Таким образом, с точки зрения главных требований к портативному индикатору поля СВЧ излучения — высокая чувствительность и отсутствие автономного источника тока, устройство, описанное в [3], можно принять за прототип. Согласно описанию [3], прототип способен обнаруживать излучение УКВ радиостанций и определять направление на них по максимуму сигнала на большом расстоянии. И в этом нет ничего удивительного, если регистрировать излучение в метровом диапазоне радиоволн, как это подтверждено в [3]. Покажем это на простом примере.

Согласно основам теории радиолокации [7], максимальное значение эффективной площади поверхности излучения, приема и рассеяния энергии электромагнитных излучений, полуволновым диполем определяется простым соотношением:

Пусть =1,0 м, тогда

=0,86, м2,

что представляет собой значительную величину. При этом выпрямленное напряжение детектора, подключенного к антенне, составит

где — плотность потока мощности измерения в точке приема, Вт/м2;

Rвх — входное сопротивление детектора, Ом.

Если предположить средние значения =2,0 мВт/м2 и Rвх=500 Ом, то тогда согласно (2) выходное напряжение детектора должно составлять Uвых=930 мВ, что весьма значительно.

Однако здесь следует признать, что совершенно иная картина будет наблюдаться в диапазонах дециметровых и сантиметровых волн. Например, на волне =0,1 м формула (2) с учетом (1) дает

U вых=9,3 мВ,

а на волне =0,03 м и того меньше:

Uвых 1,0 мВ.

Следовательно, в самых распространенных диапазонах СВЧ радиоволны S (3,0-3,9 ГГц) и Хи (8,5 — 12,5 ГГц) индикатор поля [3] будет функционировать неэффективно.

Низкая эффективность детектора при ранее существовавшей схеме подключения входа детектора в разрыв диполя, находящийся в точке O, связана с очень малым выходным сопротивлением его, равным 73 Ом, тогда как входное сопротивление диодного детектора не менее 0,5 кОм. В этом случае наблюдается резкое рассогласование сопротивления, что снижает КПД преобразования энергии. Обеспечить практически полное согласование обоих сопротивлений можно, если детектор включить между крайними выводами диполя, где согласно данным фиг.4 разность потенциалов и выходное сопротивление максимально. В этом случае нагрузка детектора — измеритель тока и шунтирующий его электрический конденсатор должны быть включены в разрыв диполя, как представлено на фиг.3.

Согласно данным [4], проволочные вибраторные диполи обладают резко выраженным резонансом на частотах, когда их длина кратна нечетному числу полуволн наблюдаемого поля СВЧ излучения. Практика показывает, что резкая резонансная характеристика диполей может быть заметно уменьшена, если увеличить площадь поверхности диполя. Лучше всего это можно сделать путем выполнения диполей плоской формы на диэлектрической подложке методом печатного монтажа. При этом ширина диполя выбирается близкой к величине /4.

Принятие указанных выше мер способствует повышению чувствительности нового устройства по сравнению с прототипом при одновременном сокращении числа используемых диодов с двух до одного.

Малые размеры диполей дециметрового и сантиметрового диапазонов СВЧ радиоволн позволяют значительно увеличить чувствительность индикатора поля новой конструкции за счет последовательного синфазного соединения выходов нескольких однотипных измерителей. Например, общая длина выводов обращенного переключаемого туннельного диода АИ402А-АИ402В составляет 3,0 см, следовательно, вариант схемы на фиг.6 пригоден для наблюдения за излучением на длине волны =2·3,0=6,0 см.

Согласно техническим требованиям к монтажу обращенных туннельных диодов АИ402 и ЗИ402 с любым последующим буквенным индексом [5], допускается укорачивание выводов до 7,5 мм с каждой стороны без приложения механической нагрузки к корпусу прибора. Таким образом, общая длина укороченных выводов диполя может достигать 15 мм, что позволяет создавать индикаторы поля СВЧ излучения с минимальной длины волны =2·15=30 мм=3,0 см.

Дальнейшее значительное повышение чувствительности предлагаемого устройства осуществляется за счет увеличения числа вибраторов и обращенных туннельных диодов, соединенных между собой последовательно и однополярно параллельно в одной плоскости или друг за другом в одной линии, как представлено на фиг.5.

При компланарном размещении вибраторов (варианты А, С и В, Д) минимальное расстояние между диполями регламентируется нежелательным влиянием внешних полей соседних диполей друг на друга, так как при этом их диаграммы направленности направлены навстречу друг другу, описываемые как

где — угол между направлением прихода волны E и продольной оси диполя;

U0 — максимальное напряжение при нормальном падении волны E, когда =0.

Практически этим влиянием можно пренебречь, когда диоды размещены на границе первой зоны Френеля [7], то есть далее одной длины волны друг от друга.

Что касается последовательной схемы, то при =90° Uвых=0 взаимное влияние практически отсутствует, а поэтому можно допустить электрический контакт между внешними концами соседних диполей, минимизируя при этом геометрические размеры группы пар диполей.

В соответствии с изложенным выше, в качестве примера ниже приводится описание варианта конструкции индикатора поля СВЧ излучения заявленного изобретения, содержащего 3 обращенных туннельных диода и 4 вибратора, представленного на фиг.6. Конструкции диполей выполнены на основе односторонней фольгированной медью подложке из стеклотекстолита печатным способом, а соединение выводов диодов с поверхностью диполей осуществляется низкотемпературным оловянно-свинцовым припоем.

На фиг.6 отсутствуют элементы 4 и 5, указанные выше на фиг.1 и фиг.3. Измеритель тока РА на позиции 5 представлен выводами 7 и 8, которые подключены к прибору. Наличие конденсатора 4 в диапазонах дециметровых и сантиметровых волн не является необходимым, так как шунтирование прибора 5 по переменному току эффективно осуществляется за счет собственной емкости микроамперметра (10 пФ) и паразитной емкости монтажа (2 пФ). Например, на длине волны 10 см (частота 3,0 ГГц) модуль реактивного сопротивления паразитной емкости составляет всего

Очевидно, что на более высокой частоте, например 9 ГГц, модуль сопротивления будет еще меньше, всего 1,6 Ом.

Если принимать во внимание только паразитную емкость монтажа, то модуль реактивного сопротивления составит 25 и 8 Ом соответственно, что вполне приемлемо для амплитудного детектора.

Последовательность соединения выходов детекторов достигается тем, что диод 3-1 соединяет по постоянному току плечо 1-1 с вибратором 2-1, которое имеет прямой электрический контакт с вибратором 2-2, а тот через диод 3-2, соединенным непосредственно с вибратором 1-2, имеет контакт с диодом 3-1, соединенным непосредственно с вибратором 2-3. Выходное напряжение отрицательной полярности снимается с точки 7, а положительной — с точки 8. Ширина разрыва между плечами диполей 1-2 мм.

Как можно видеть из схемы на фиг.6, распайка выводов каждого диода в отдельности производится на расстоянии /2 друг от друга, что обеспечивает максимум выходного напряжения каждого диода и всей их совокупности в последовательной цепи.

Если источник СВЧ излучения находится на расстоянии, значительно большем, чем размеры платы устройства, то можно полагать, что выходные напряжения всех трех детекторов равны между собой, а поэтому при их синфазном сложении выходное напряжение устройства с тремя детекторами будет втрое больше, чем для одного. Очевидно, что в случае последовательного соединения N оно будет в N раз больше:

Теоретически число детекторов в предлагаемом изобретении может быть значительным. При этом следует учитывать, что одновременно с увеличением выходного напряжения растет выходное сопротивление

Практически диоды АИ402А-АИ402В в режиме малого сигнала имеют выходное сопротивление 1R вых 500 Ом, следовательно, в случае использования N детекторов общее выходное сопротивление составит

При этом общее число N может составлять от нескольких единиц до нескольких десятков.

В качестве примера на фиг.7 приведена топология печатной монтажной платы индикатора поля СВЧ излучения, на которой размещены N=10 диодов по последовательной схеме и N+2=12 вибраторов.

Из сравнения топологии печатных плат устройства следует, что если число диодов нечетно (3 на фиг.6), то число вибраторов — на единицу больше (4 на фиг.6). В случае четного числа диодов (10 на фиг.7) число вибраторов на 2 больше (12 на фиг.7). Таким образом, если число диодов N=2n+1, то число вибраторов равно N+1, если N=2n, то число вибраторов равно N+2.

С целью подтверждения технического эффекта заявленного изобретения, были проведены экспериментальные исследования макета индикатора поля СВЧ излучения, рассчитанного на длину радиоволны 6,0 см. Детекторы выполнены на арсенид-галлиевых обращенных переключающих туннельных диодах АИ402В, имеющие при прямом токе 1,0 мА сопротивление обратной ветви 140-160 Ом и прямой 1400-1800 Ом, что обеспечивает эффективное детектирование очень слабых сигналов.

Печатная плата — односторонний фольгированный стеклотекстолит толщиной 2,0 мм, пайка выводов диодов осуществлялась оловянно-свинцовым припоем ПОС-61И при температуре накала паяльника +190°C.

Проверка работоспособности макета индикатора поля СВЧ излучения осуществлялась с помощью генератора стандартных сигналов НР83711В фирмы Hewlett Packard в диапазоне гармонических колебаний от 1,0 до 20 ГГц. Выходная мощность генератора в пределах от +10 до -90 дБ мВт, уровень нелинейных искажений (гармоник) не более 1,5%. Нагрузкой генератора являлся одновибратор длиной l=5/8 =37 мм. На расстоянии 0,3 м плотность потока мощности горизонтально поляризованного поля СВЧ составляла 1,5 мВт/м2.

В качестве измерительных приборов применялись 3 микроамперметра класса 2,5 со шкалой: 0-20 мкА; 0-50 мкА и 0-150 мкА, а также цифровой милливольтметр со шкалой 0-200 мВт с шагом квантования 100 мкВ Китайского производства типа PMLCD-3-1/2 Didital Panel Meter. При напряжении питания 9,0 В его потребляемый ток составлял 1,2 мА, а входное сопротивление по постоянному току было равно 100 мОм. Срок службы батареи 6LF 22 составил 400 часов. Микроамперметры имели внутреннее сопротивление около 2,0 кОм и шкалу, квантованную с шагом 0,5 мкА; 1,0 мкА и 10 дБ соответственно.

Измерения показали, что при использовании микроамперметров отклонение стрелки на одно деление наблюдалось на удалении от 5 до 10 м, а перегрузка («зашкаливание») вблизи источника на расстоянии 0,3-1,0 м. Наибольшая дальность обнаружения наблюдалась при использовании цифрового милливольтметра — до 30 м. На расстоянии 1,0 м напряжение, развиваемое одним детектором, составляло 32 мВ на волне 6,0 см. Суммарное напряжение было примерно в 10 раз больше — 305 мВ.

Сравнение данных измерений с теоретическими расчетами показали занижение на 15-20% за счет дополнительных потерь, не учитываемых в методике. Как и следовало ожидать, микроамперметр со шкалой 0-20 мкА дал наилучшие результаты, но пришлось последовательно с ним включить дополнительный переменный резистор на 15 кОм с целью предотвращения перегрузки (зашкаливания») прибора вблизи источника излучения.

Возможности генератора стандартных сигналов позволили провести измерения в широкой полосе частот от 1,0 до 20,0 ГГц, то есть на волнах длиной от 1,5 см до 30 см. Оказалось, что устройство, содержащее 10 диодов (две линии по 5 диодов), обладает высокой чувствительностью на более низких частотах, вплоть до 1,0 ГГц, имея ослабление здесь всего на 8 дБ менее чем на резонансной частоте 6,0 ГГц. Это явление можно объяснить тем, что линию из 5 диодов общей длиной 18 см можно рассматривать как полуволновой диполь для =2·18=36 см. Это следует из данных фиг.8. Так, для случая одиночного полуволнового диполя (а) наблюдается острый резонанс при l= /2 и резкий спад как в области низких частот (рассеяние Рэлея), так и в области более высоких частот. Для вибратора длиной l>> /2 наблюдается быстрый рост относительной величины эффективной площади /2, что подтверждает полученные результаты.

Таким образом, положительный технический эффект данного заявленного изобретения является очевидным и отличается новизной. При этом суть изобретения заключается в следующем: индикатор поля СВЧ излучения, включающий в себя два вибратора одинаковой длины, обращенный туннельный диод и измеритель постоянного тока, отличающийся тем, что в него дополнительно включены N обращенных переключающих туннельных диодов и N+1 или N+2 вибраторов таким образом, что все вибраторы имеют одинаковую длину, равную половине длины волны СВЧ излучения , размещенные в одной плоскости вдоль общей продольной оси симметрии последовательно друг за другом; все диоды соединены между собой также последовательно и однополярно в точках, находящихся в центрах вибраторов; измеритель постоянного тока своим «минусом» соединен с внутренним выводом первого по счету вибратора, а своим «плюсом» — с внутренним выводом последнего по счету вибратора, при этом, если общее число диодов N — нечетное, то число вибраторов равно N+1, а при N — четном число вибраторов равно N+2.

Источники, принятые во внимание

1. Индикатор поля — частотомер СВЧ диапазона. Патент РФ на изобретение № 2272300 по заявке № 2004132090 от 04.11.2004, зарегистрирован 20.03.2006. Владелец Военная академия РВСН имени Петра Великого, г.Москва. Авторы Омельченко Б.В., Николаев А.В., Васильев В.А., Аксенов С.С.

2. Индикатор поля — частотомер излучения радиодиапазона СВЧ. Патент РФ на изобретение № 2308040 по заявке № 2006126067 от 19.07.2006, зарегистрирован 10.10.2007. Владелец Военная академия РВСН имени Петра Великого, г.Москва. Авторы Васильев В.А., Аксенов С.С, Пикалов О.Г.

3. Индикатор поля // Радио, 2003, № 3, с.66.

4. Котт В.М., Гавриков Г.К. Баваров С.Ф. Туннельные диоды в вычислительной технике. — М.: Советское радио, 1967. — 216 с. См. с.34-36.

5. Полупроводниковые приборы: диоды высокочастотные, диоды импульсные, оптоэлектрические приборы. Справочник. — М.: Радио и связь, 1988.-680 с. См. с.240-255.

6. Теоретические основы радиолокации. Под редакцией профессора. Я.Д.Ширмана. — М.: Советское радио, 1970. — 560 с. См. с.35-39.

7. Кинг Р., У Тай-Цзунь. Рассеяние и дифракция электромагнитных волн. Перевод с английского под редакцией Э.Л. Бурштейна. — М.: Иностранная литература, 1962. — 194 с. См. с.95, рис.35а, с.139 рис.47.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

Индикатор поля СВЧ излучения, включающий в себя два вибратора одинаковой длины, обращенный туннельный диод и измеритель постоянного тока, отличающийся тем, что в него дополнительно включены N обращенных туннельных диодов и N+1 или N+2 вибраторов таким образом, что все вибраторы имеют одинаковую длину, равную половине длины волны СВЧ излучения , размещенные в одной плоскости вдоль общей продольной оси симметрии последовательно друг за другом; все диоды соединены между собой также последовательно и однополярно в точках, находящихся в центрах вибраторов; измеритель постоянного тока своим «минусом» соединен с внутренним выводом первого по счету вибратора, а своим «плюсом» — с внутренним выводом последнего по счету вибратора, при этом если общее число диодов N нечетное, то число вибраторов равно N+1, а при N четном число вибраторов равно N+2.

www.freepatent.ru

Индикатор СВЧ излучения — Меандр — занимательная электроника

Читать все новости

 Публикуется описание прибора, который бы индицировал наличие излучения СВЧ диапазона. С его помощью можно проверить работоспособность передатчика сотового телефона и т.п..

В отличие от описанного ранее в журнале «Радио» аналогичного устройства (Виноградов Ю. Детектор излучения сотового телефона. — Радио, 2004, № 2, с. 43), предлагаемый индикатор имеет значительно больший радиус действия, достигающий 10 м.

Схема устройства показана на рис. 1. Прием сигнала ведется на широкополосную полуволновую антенну, состоящую из двух вибраторов W1 и W2.

Прибор выполнен по схеме приемника прямого усиления и содержит усилитель радиочастоты (УРЧ), детектор и звуковой индикатор. Сигнал, наведенный в приемной антенне, усиливается УВЧ и поступает на детектор. Продетектированный сигнал открывает электронный ключ, собранный на транзисторе VT2, а он, в свою очередь, включает звуковой сигнализатор НА1 — зазвучит сигнал..

С помощью индикатора удается определять и режимы работы сотового телефона. Когда сотовый телефон входит в сеть, индикатор подает короткие звуковые сигналы, а при вызове абонента и при разговоре с ним звуковой сигнал звучит непрерывно.

Большинство деталей размещено на печатной плате из двустороннего фольгированного стеклотекстолита, эскиз которой показан на рис. 2.

Вид смонтированного индикатора без корпуса показан на рис. 3.

Готовую плату размещают в пластмассовом корпусе, на котором предварительно установлен переменный резистор R4 (рис. 4).

Налаживают индикатор, подключив «свежую» батарею по общепринятой методике. Затем проверяют работоспособность индикатора и дальность обнаружения сигнала, активизируя сотовый телефон.

Радио №12, 2004.

Возможно, Вам это будет интересно:

meandr.org

Индикатор СВЧ излучения

Индикатор СВЧ излучения

 Публикуется описание прибора, который бы индицировал наличие излучения СВЧ диапазона. С его помощью можно проверить работоспособность передатчика сотового телефона и т.п..

В отличие от описанного ранее в журнале «Радио» аналогичного устройства (Виноградов Ю. Детектор излучения сотового телефона. — Радио, 2004, № 2, с. 43), предлагаемый индикатор имеет значительно больший радиус действия, достигающий 10 м.

Схема устройства показана на рис. 1. Прием сигнала ведется на широкополосную полуволновую антенну, состоящую из двух вибраторов W1 и W2.

Прибор выполнен по схеме приемника прямого усиления и содержит усилитель радиочастоты (УРЧ), детектор и звуковой индикатор. Сигнал, наведенный в приемной антенне, усиливается УВЧ и поступает на детектор. Продетектированный сигнал открывает электронный ключ, собранный на транзисторе VT2, а он, в свою очередь, включает звуковой сигнализатор НА1 — зазвучит сигнал..

С помощью индикатора удается определять и режимы работы сотового телефона. Когда сотовый телефон входит в сеть, индикатор подает короткие звуковые сигналы, а при вызове абонента и при разговоре с ним звуковой сигнал звучит непрерывно.

Большинство деталей размещено на печатной плате из двустороннего фольгированного стеклотекстолита, эскиз которой показан на рис. 2.

Вид смонтированного индикатора без корпуса показан на рис. 3.

Готовую плату размещают в пластмассовом корпусе, на котором предварительно установлен переменный резистор R4 (рис. 4).

Налаживают индикатор, подключив «свежую» батарею по общепринятой методике. Затем проверяют работоспособность индикатора и дальность обнаружения сигнала, активизируя сотовый телефон.

Радио №12, 2004.

www.radio-schemy.ru