PL227887B1 - Urządzenie do wytwarzania pola elektromagnetycznego o polaryzacji eliptycznej - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest urządzenie do wytwarzania pola elektromagnetycznego o polaryzacji eliptycznej, w szczególności kołowej, służące między innymi do badań w dziedzinie kompatybilności elektromagnetycznej.

Powszechnie znanym urządzeniem do wytwarzania pola elektromagnetycznego o polaryzacji kołowej (eliptycznej), a stosowanym zwłaszcza w radiokomunikacji, jest zestaw dwu wzajemnie prostopadłych anten, zasilanych w kwadraturze. Urządzenie takie, przeznaczone w szczególności do generacji pola szerokopasmowego, opisane jest w publikacji Vivaldi Array for Generation of UWB Circular Polarization, autorzy: Adam Narbudowicz, Matthias John, Xiulong Bao, Max J. Amman, wydanej przez IEEE Antennas & Propagation Society 2012. Sygnał podawany jest na dzielnik mocy, którym najkorzystniej jest wielostopniowy dzielnik Wilkinsona. W znanych rozwiązaniach celem jest wypromieniowanie uzyskanej fali.

Istota urządzenia według wynalazku polega na tym, że z generatora przebiegów s inusoidalnych sygnał jest rozdzielany na dwie gałęzie sygnałowe, z których jedna ma wzdłuż drogi sygnału zestawione kolejno pierwszy wzmacniacz i niesymetryczną pierwszą linię paskową, zaś druga ma dodatkowo pomiędzy generatorem a drugim wzmacniaczem, do którego podłączona jest druga linia paskowa, ma wpięty przesuwnik fazy, ponadto przesuwnik fazy jest zbocznikowany kluczem, a linie paskowe pierwsza i druga są umieszczone prostopadle względem siebie.

Korzystnie, przesuwnik fazy wprowadza przesunięcie sygnału o ±π/2.

Korzystnie, względne wzmocnienie każdego ze wzmacniaczy mieści się w granicach od 0 do 1.

Korzystnie, poszczególne podzespoły połączone są kablami koncentrycznymi.

Korzystnie, każda z linii paskowych jest wyposażona w transformator dopasowujący w postaci przejść zbieżnych na wejściu i wyjściu każdej z linii paskowych.

Korzystnie, transformator dopasowujący na wyjściu każdej z linii paskowych jest obciążony rezystancją bezodbiciową.

Zaletą rozwiązania jest możliwość uzyskania pola elektromagnetycznego o polaryzacji eliptycznej, szczególnie kołowej, w przestrzeni zamkniętej, bez wypromieniowywania energii na zewnątrz. Pozwala to na uzyskanie wysokich natężeń pola, przy stosunkowo niewielkich mocach pobudzających, wymaganych do przeprowadzania badań w dziedzinie kompatybilności elektromagnetycznej i ominięcie ograniczeń związanych z szerokością pasma sygnału, w odróżnieniu od urządzeń służących do wypromieniowywania takiego pola za pomocą anten.

Urządzenie w przykładzie realizacji przedstawiono na rysunku, którego fig. 1 przedstawia schemat funkcjonalno-blokowy urządzenia, a fig. 2 przedstawia jedną z linii paskowych wraz z transformatorami dopasowującymi.

P r z y k ł a d 1

Z generatora sygnału sinusoidalnego G2 sygnał jest rozdzielany na dwie gałęzie sygnałowe, z których jedna ma wzdłuż drogi sygnału zestawione kolejno wzmacniacz pierwszy W2 i niesymetryczną pierwszą linię paskową L2, zaś druga ma dodatkowo pomiędzy generatorem G2 a drugim wzmacniaczem W1, do którego podłączona jest druga linia paskowa L1, ma wpięty przesuwnik fazy PF2, ponadto przesuwnik fazy PF2 jest zbocznikowany kluczem K, a linie paskowe, pierwsza L1 i druga L2 są umieszczone prostopadle względem siebie. Przesuwnik fazy PF2 wprowadza przesunięcie sygnału o π/2. Względne wzmocnienie każdego ze wzmacniaczy W1, W2 wynosi 1, przez co uzyskuje się polaryzację kołową. Poszczególne podzespoły połączone są kablami koncentrycznymi, niepokazanymi na rysunku. Kable zasilające pierwszą L1 i drugą linię paskową L2 są z nimi połączone za pomocą transformatorów dopasowujących, przy czym każda z linii posiada pierwszy T1 i drugi T2 transformator dopasowujący w postaci przejść zbieżnych. Transformator dopasowujący na wyjściu każdej z linii paskowych jest obciążony rezystancją bezodbiciową R.

P r z y k ł a d 2

Urządzenie wykonane jak w przykładzie 1 z tą różnicą, że względne wzmocnienie pierwszego wzmacniacza W1 wynosi 0,5 przez co polaryzacja pola elektromagnetycznego jest eliptyczna.

P r z y k ł a d 3

Urządzenie wykonane jak w przykładzie 1 z tą różnicą, że klucz K jest zwarty przez co polaryzacja pola elektromagnetycznego jest liniowa.

Działanie wynalazku polega na tym, że linie paskowe L1 i L2 zasila się w kwadraturze uzyskując polaryzację eliptyczną, w szczególności kołową, pola elektromagnetycznego. Energia nie jest przy tym promieniowana na zewnątrz i w całości wykorzystana do badań w dziedzinie kompatybilności elektromagnetycznej. Badany przedmiot umieszcza się w przestrzeni pomiędzy liniami.

Claims (6)

1. Urządzenie do wytwarzania pola elektromagnetycznego o polaryzacji eliptycznej, w którym z generatora sinusoidalnego sygnał jest rozdzielany na dwie gałęzie sygnałowe, z których jedna ma wzdłuż drogi sygnału zestawione kolejno pierwszy wzmacniacz, zaś druga ma dodatkowo pomiędzy generatorem a drugim wzmacniaczem wpięty przesuwnik fazy, znamienne tym, że przesuwnik fazy (PF2) jest zbocznikowany kluczem (K), a do wyjść pierwszego i drugiego wzmacniacza podłączone są niesymetryczne linie paskowe, odpowiednio pierwsza (L1) i druga (L2), które są umieszczone prostopadle względem siebie.

2. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że przesuwnik fazy (PF1) wprowadza przesunięcie sygnału o ±π/2.

3. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że względne wzmocnienie każdego ze wzmacniaczy (W1, W2) mieści się w granicach od 0 do 1.

4. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że poszczególne podzespoły połączone są kablami koncentrycznymi.

5. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że kable zasilające pierwszą (L1) i drugą linię paskową (L2) są z nimi połączone za pomocą transformatorów dopasowujących, przy czym każda z linii posiada pierwszy (T1) i drugi (T2) transformator dopasowujący w postaci przejść zbieżnych.

6. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że drugi transformator dopasowujący (T2) na wyjściu każdej z linii paskowych jest obciążony rezystancją bezodbiciową R.