RU2098837C1

RU2098837C1 - Indicator of electromagnetic radiation intensity

Info

Publication number: RU2098837C1
Application number: RU95111565A
Authority: RU
Inventors: А.Н. Шестун; В.Н. Шур; В.И. Чадаев
Original assignee: Акционерное общество открытого типа Научно-производственное предприятие "Конверсия"
Priority date: 1995-07-11
Filing date: 1995-07-11
Publication date: 1997-12-10
Also published as: RU95111565A

Abstract

FIELD: electric engineering. SUBSTANCE: device has printed circuit antenna which is located on dielectric substrate. Output of antenna is connected to square transducer (diode) and recorder. Indicator uses resonator flat printed circuit symmetrical polarization-anisotropy antenna with shielding plate and two orthogonal outputs. In addition device has second square transducer which response is identical to first transducer. Same-polarity terminals of both square transducers are connected to orthogonal outputs and are located in holes of dielectric substrate directly under zero points of equivalent magnetic fluxes of orthogonal polarization which are generated by antenna edges which emit in phase. Other terminals of transducers are connected to shielding plate. Sum of currents which are rectified by transducers and run through common contact in center of printed circuit in zero point of equivalent magnetic fluxes for arbitrary polarization and corresponding hole under it in dielectric substrate and shielding plate is received by recorder which another input is connected to shielding plate. All elements of indicator except emitting ones are shielded and have no interference with input electromagnetic field. EFFECT: increased functional capabilities. 2 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к измерениям энергетических параметров электромагнитного поля в диапазоне сверхвысоких частот (СВЧ) при различных режимах генерации как в дальней, так и в ближней зонах излучения, и может использоваться как индивидуальное средство для оценки биологически опасных уровней электромагнитных излучений в месте нахождения человека или отдельных частей его тела. The invention relates to measurements of the energy parameters of the electromagnetic field in the microwave range for various generation modes both in the far and near radiation zones, and can be used as an individual tool for assessing biohazard levels of electromagnetic radiation at a person or individual parts his body.

Известен датчик электромагнитного излучения для оценки биологически опасных уровней электромагнитных излучений вблизи источника излучения (авт. св. N 1539687, кл. G 01 R 29/08, опублик. 30.01.90), содержащий антенны, к выходам которых подключены пленочные резисторы, расположенные на диэлектрической подложке, а также термочувствительный элемент, соединенный с индикатором. A known electromagnetic radiation sensor for assessing biologically hazardous levels of electromagnetic radiation near a radiation source (ed. St. N 1539687, class G 01 R 29/08, published. 30.01.90), containing antennas, the outputs of which are connected film resistors located on dielectric substrate, as well as a thermosensitive element connected to the indicator.

Наличие термочувствительного элемента приводит к большой инерционности процесса измерения, а отсутствие термокомпенсации к зависимости показаний оконечного индикатора от температуры окружающей среды, что является недостатком устройства. Кроме того, отсутствие непосредственного преобразования мощности СВЧ-излучения в показания индикатора (СВЧ-поле вначале находит ток в рамочной антенне, ток нагревает резистор, подключенный к рамке, резистор нагревает подложку с термочувствительным элементом, в термочувствительном элементе под действием температуры наводится термоЭДС, индицируемая оконечным устройством) приводит к снижению чувствительности датчика. The presence of a heat-sensitive element leads to a large inertia of the measurement process, and the absence of thermal compensation to the dependence of the end indicator on the ambient temperature, which is a disadvantage of the device. In addition, the absence of direct conversion of microwave power to the indicator readings (the microwave field first finds the current in the loop antenna, the current heats the resistor connected to the frame, the resistor heats the substrate with a thermosensitive element, the thermoEMF is displayed under the influence of temperature, indicated by the terminal device) reduces the sensitivity of the sensor.

К недостаткам данного датчика можно отнести и громоздкость конструкции, заключающуюся в наличии двух отдельных устройств, соединенных кабелем. The disadvantages of this sensor include the bulkiness of the design, which consists in the presence of two separate devices connected by cable.

Известен дозиметр для измерения энергетической нагрузки на человека, подвергающегося воздействию ионизирующего излучения при обслуживании установок, излучающих энергию электромагнитного поля (авт. св. N 1596281, кл. G 01 R 29/00, опублик. 30.09.90), содержащий трехэлементную изотропную антенну, соединенную выходами с тремя квадратичными преобразователями, сумматор напряжений, N-разрядный аналого-цифровой преобразователь, интегратор, источники опорных напряжений, индикатор и сигнализатор. Главное отличие дозиметра заключается в том, что он измеряет не плотность потока электромагнитного поля, а энергетическую нагрузку, т.е. плотность потока за определенный промежуток времени (мкВт-ч/см²), регламентированный ГОСТ 12. 1006-84.A known dosimeter for measuring the energy load on a person exposed to ionizing radiation when servicing installations emitting electromagnetic field energy (ed. St. N 1596281, CL G 01 R 29/00, published. 30.09.90), containing a three-element isotropic antenna, connected by outputs with three quadratic converters, a voltage combiner, an N-bit analog-to-digital converter, an integrator, voltage reference sources, an indicator and an alarm device. The main difference of the dosimeter is that it measures not the electromagnetic field flux density, but the energy load, i.e. flux density for a certain period of time (μWh / cm ² ), regulated by GOST 12. 1006-84.

К числу недостатков этого дозиметра относится его сложность, наличие внешних источников питания. Кроме того, этот дозиметр непригоден к использованию в бытовых условиях, так как для последних нормы опасного (безопасного) излучения даются в единицах потока мощности (мкВт/см²).The disadvantages of this dosimeter include its complexity, the presence of external power sources. In addition, this dosimeter is unsuitable for use in domestic conditions, since for the latter the hazardous (safe) radiation standards are given in units of the power flux (μW / cm ² ).

Известно устройство для измерения напряженности электрического поля СВЧ (авт. св. N 1201784, кл. G 01 R 29/08, опублик. 30.12.85), содержащее полупроводниковый диод, включенный между плечами электрического диполя, подключенного к одному из концов двухпроводной линии под углом 54,7^o, и индикатора с блоком усреднения. Отличием данного устройства является наличие антенны в виде одного диполя по сравнению с трехэлементными антеннами у предыдущих аналогов. Поляризационная изотропность достигается вращением диполя под углом 54,7^o к своей оси с одновременным усреднением напряжения детектора, пропорционального квадрату напряженности поля.A device for measuring microwave electric field strength (ed. St. N 1201784, class G 01 R 29/08, published 30.12.85), containing a semiconductor diode connected between the shoulders of an electric dipole connected to one end of a two-wire line under angle of 54.7 ^o , and an indicator with an averaging unit. The difference between this device is the presence of an antenna in the form of a single dipole compared to the three-element antennas of previous analogues. Polarization isotropy is achieved by rotating the dipole at an angle of 54.7 ^o to its axis while simultaneously averaging the detector voltage proportional to the square of the field strength.

Недостатком является сложность конструкции, обусловленная наличием вращающихся деталей, необходимостью применения привода со стабилизированной скоростью вращения и источника питания этого привода. Кроме того, это устройство нельзя непосредственно использовать для оценки опасности излучения, так как необходим пересчет величины напряженности электромагнитного поля в интенсивности. The disadvantage is the design complexity due to the presence of rotating parts, the need to use a drive with a stable speed of rotation and a power source for this drive. In addition, this device cannot be directly used to assess the danger of radiation, since it is necessary to recalculate the magnitude of the electromagnetic field intensity.

Наиболее близким по технической сущности и назначению (индикации уровня интенсивности ЭМИ, опасного для здоровья населения и технического персонала) является устройство, выбранное по максимальному количеству сходных существующих признаков за прототип [1] На фиг. 4 показан индикатор-прототип, в качестве антенны СВЧ предлагаются различные типы антенн, предназначенные для приема излучения определенной поляризации, например вибратор 1, размещенный на печатной плате 2. К выходным контактам антенны подключен выпрямляющий диод 3. К этим же контактам подключен индикатор 4, выполненный на светоизлучающих диодах 5, некоторые из которых для индикации уровней интенсивности ЭМИ включены последовательно с резистором 6. Для обнаружения полей с интенсивностью менее 50-100 мкВт/см² между выпрямляющим диодом 3 и индикатором 5 включен усилитель 7, содержащий транзистор 8 с источником питания 9.The closest in technical essence and purpose (indication of the level of intensity of electromagnetic radiation hazardous to public health and technical personnel) is the device selected by the maximum number of similar existing features for the prototype [1] In FIG. Figure 4 shows a prototype indicator; various types of antennas are proposed as microwave antennas, designed to receive radiation of a certain polarization, for example, a vibrator 1 located on a printed circuit board 2. A rectifying diode 3 is connected to the output contacts of the antenna. on light-emitting diodes 5, some of which are connected in series with resistor 6 for indicating EMP intensity levels. For detecting fields with an intensity of less than 50-100 μW / cm ² between the rectifying diode 3 and the indicator Atomator 5 includes an amplifier 7 containing a transistor 8 with a power source 9.

Наличие в составе устройства усилителя с внешним источником питания для обнаружения интенсивности ЭМИ до 10 мкВт/см², опасного для населения в соответствии с санитарными правилами защиты населения N 2963-84 и дополнением 4429-87, усложняет устройство. Применение поляризационно-анизотропных антенн приводит к существенным ошибкам в определении интенсивности в условиях, когда вид поляризации поля неизвестен. Размещение элементов непосредственно у контактов антенны приводит к паразитному наведению ЭДС на проводниках и этих элементах за счет магнитной составляющей поля, а также ортогональных составляющих электрического поля, что дает дополнительную погрешность измерения на 100-300%
Кроме того, с помощью светодиода невозможно зафиксировать количественные характеристики интенсивности ЭМИ, так как свечение светодиода с различной яркостью наблюдается в большом диапазоне протекающего через него тока и его заметность зависит от уровня внешней освещенности.The presence of an amplifier with an external power source in the device to detect the intensity of electromagnetic radiation up to 10 μW / cm ² , which is dangerous for the population in accordance with the sanitary rules for protecting the population N 2963-84 and supplement 4429-87, complicates the device. The use of polarization-anisotropic antennas leads to significant errors in determining the intensity under conditions when the type of polarization of the field is unknown. Placing the elements directly at the antenna contacts leads to spurious induction of the EMF on the conductors and these elements due to the magnetic component of the field, as well as the orthogonal components of the electric field, which gives an additional measurement error of 100-300%
In addition, using the LED it is impossible to fix the quantitative characteristics of the intensity of EMR, since the luminescence of the LED with different brightness is observed in a large range of the current flowing through it and its visibility depends on the level of ambient light.

Целью предлагаемого устройства является повышение точности измерения и определения опасного для человека ЭМИ от бытовых, медицинских приборов или источников, используемых в промышленности и работающих в сантиметровом и дециметровом диапазонах волн при одновременном его упрощении. The purpose of the proposed device is to increase the accuracy of measurement and determination of hazardous electromagnetic radiation for humans from household, medical devices or sources used in industry and operating in the centimeter and decimeter wave ranges while simplifying it.

Поставленная цель достигается тем, что индикатор интенсивности электромагнитного излучения, содержащий печатную антенну на диэлектрической подложке, выход которой соединен с квадратичным преобразователем (диодом), нагруженным регистрирующим устройством, выполнен на основе резонаторной плоской печатной симметричной поляризационно-изотропной антенны на диэлектрической подложке с экранирующей пластиной с двумя ортогонально расположенными выходами, содержит второй квадратичный преобразователь с идентичной первому характеристикой. При этом к каждому из ортогонально расположенных выходов подсоединены одноименными выводами оба квадратичных преобразователя (диода), расположенных в отверстиях диэлектрической подложки непосредственно под нулевыми точками эквивалентных магнитных токов синфазно-излучающих кромок (стенок) резонатора ортогональной поляризации. Другие выводы диодов соединены с экранирующей пластиной. Сумма выпрямленных диодами токов через общий контакт в центре печатной антенны в нулевой точке эквивалентных магнитных токов антенны для любой поляризации и соответствующее отверстие под ним в диэлектрической подложке и экранирующей пластине поступает на регистрирующее устройство, другой выход которого соединен с экранирующей пластиной. Все элементы индикатора, кроме излучателя, оказываются экранированными и не возмущают падающее электромагнитное поле. This goal is achieved in that the indicator of the intensity of electromagnetic radiation containing a printed antenna on a dielectric substrate, the output of which is connected to a quadratic transducer (diode) loaded with a recording device, is based on a resonant flat printed symmetric polarization-isotropic antenna on a dielectric substrate with a shielding plate with two orthogonally located outputs, contains a second quadratic transducer with an identical first characteristic. At the same time, both quadratic transducers (diodes) located in the holes of the dielectric substrate directly below the zero points of the equivalent magnetic currents of the in-phase emitting edges (walls) of the orthogonal polarization resonator are connected to each of the orthogonally located outputs. Other terminals of the diodes are connected to the shield plate. The sum of the currents rectified by the diodes through a common contact at the center of the printed antenna at the zero point of the equivalent magnetic currents of the antenna for any polarization and the corresponding hole under it in the dielectric substrate and the shielding plate is fed to a recording device, the other output of which is connected to the shielding plate. All elements of the indicator, except the emitter, are shielded and do not disturb the incident electromagnetic field.

При выполнении излучателя антенны в виде квадрата ортогонально расположенными выходами с нулевыми точками эквивалентных магнитных токов ортогональной поляризации синфазно-излучающих кромок антенны являются середины двух смежных сторон или две смежные вершины квадрата соответствующего резонансного размера. When the antenna emitter is made in the form of a square, the orthogonally located outputs with zero points of the equivalent magnetic currents of the orthogonal polarization of the in-phase emitting edges of the antenna are the midpoints of two adjacent sides or two adjacent vertices of the square of the corresponding resonant size.

Введение вышеуказанных признаков обеспечивает компактность индикатора интенсивности электромагнитного излучения, точность и чувствительность которого достаточны для измерения и индексации опасного для человека уровня ЭМИ. Поляризационная изотропность антенны, раздельное преобразование диодами ортогональных составляющих электромагнитного поля, экранирование всех элементов индикатора, кроме излучающих, позволяет достичь поставленной цели. The introduction of the above features provides a compact indicator of the intensity of electromagnetic radiation, the accuracy and sensitivity of which are sufficient to measure and index a level of electromagnetic radiation that is dangerous to humans. The polarization isotropy of the antenna, the separate conversion of the orthogonal components of the electromagnetic field by the diodes, and the screening of all elements of the indicator except the emitting ones, allows us to achieve our goal.

Из уровня техники не выявлено решений, имеющих признаки, совпадающие с отличительными признаками изобретения, поэтому можно считать, что предложенное техническое решение соответствует условию изобретательского уровня. From the prior art, no solutions have been identified that have features that match the distinguishing features of the invention, therefore, we can assume that the proposed technical solution meets the condition of an inventive step.

На фиг. 1 представлен общий вид предлагаемого индикатора; на фиг. 2 - разрез антенны в плоскости; на фиг. 3 электрическая схема предлагаемого индикатора. In FIG. 1 shows a general view of the proposed indicator; in FIG. 2 - section of the antenna in the plane; in FIG. 3 electrical diagram of the proposed indicator.

Предлагаемый индикатор (фиг. 1) содержит антенну (излучатель) 1 на диэлектрической подложке 2, к выходу которой подключен квадратичный преобразователь (диод) 3, и регистрирующее устройство 4. The proposed indicator (Fig. 1) contains an antenna (emitter) 1 on a dielectric substrate 2, the output of which is connected to a quadratic converter (diode) 3, and a recording device 4.

В отличие от прототипа антенна 1 выполнена резонаторной плоской симметричной (например диск или квадрат) поляризационно-изотропной на диэлектрической подложке 2 с экранирующей пластиной 10 с двумя ортогонально расположенными выходами. Кроме того, индикатор содержит второй квадратичный преобразователь 11 с идентичной первому характеристикой. К каждому из ортогонально расположенных выходов подсоединены одноименными выводами оба квадратичных преобразователя 3, 11, расположенные в отверстиях диэлектрической подложки 2 синфазно-излучающих кромок для ортогональной поляризации перпендикулярно поверхности излучателя 1 (фиг. 2). Другие выводы преобразователей 3, 11 соединены с экранирующей пластиной 10. Выпрямленные преобразователями 3, 11 токи через металлический излучатель 1 и общий контакт 12 в центре печатной антенны 1 в нулевой точке эквивалентных магнитных токов антенны для любой поляризации и через соответствующее отверстие под ним в подложке 2 и экранирующей пластине 10 поступают на регистрирующее устройство 4, другой вход которого соединен с экранирующей пластиной 10. Все элементы индикатора, кроме излучателя, оказываются экранированными и не возмущают падающее электромагнитное поле. Unlike the prototype, the antenna 1 is made of a resonant plane symmetric (for example, disk or square) polarization-isotropic polarized on a dielectric substrate 2 with a shielding plate 10 with two orthogonally located outputs. In addition, the indicator contains a second quadratic transducer 11 with an identical first characteristic. Both quadratic transducers 3, 11 located in the holes of the dielectric substrate 2 of the in-phase emitting edges for orthogonal polarization perpendicular to the surface of the emitter 1 are connected to each of the orthogonally located outputs (Fig. 2). Other outputs of the transducers 3, 11 are connected to the shielding plate 10. The currents rectified by the transducers 3, 11 through the metal emitter 1 and the common contact 12 in the center of the printed antenna 1 at the zero point of the antenna’s magnetic magnetic currents for any polarization and through the corresponding hole in it under the substrate 2 and the shielding plate 10 enter the recording device 4, the other input of which is connected to the shielding plate 10. All the indicator elements, except the emitter, are shielded and do not disturb the incident ie an electromagnetic field.

Печатная антенна 1 может быть выполнена в виде квадрата, а ортогонально расположенными выходами с нулевыми точками эквивалентных магнитных токов ортогональной поляризации синфазно излучающих кромок антенны являются середины двух смежных сторон (фиг. 1, 3) или две смежные вершины квадрата соответствующего резонансного размера. The printed antenna 1 can be made in the form of a square, and the orthogonally located outputs with zero points of the equivalent magnetic currents of the orthogonal polarization of the in-phase emitting edges of the antenna are the midpoints of two adjacent sides (Figs. 1, 3) or two adjacent vertices of a square of the corresponding resonant size.

Регистрирующее устройство 4 представляет собой, например, резистор 13, микроамперметр 14 и потенциометр 15 (фиг. 3). The recording device 4 is, for example, a resistor 13, a microammeter 14 and a potentiometer 15 (Fig. 3).

Индикатор интенсивности ЭМИ работает следующим образом. The intensity indicator EMR works as follows.

Электромагнитное излучение, проникающее через неплотности в экранах корпусов с СВЧ- аппаратурой, в волноводных фланцах, излучаемое медицинской или технической аппаратурой, иногда с неизвестной поляризацией, принимается резонаторной плоской симметричной поляризационно изотропной антенной. Антенна представляет собой, например, квадратичный металлический излучатель 1 из фольги, расположенный над слоем диэлектрика 2 с металлическим экраном 10 (фиг. 1). Возбуждение такой антенны коаксиальной или полосковой линией от кромки обеспечивает компактность конструкции. Сама антенна по сути является отрезком открытой полосковой линии, длина которая равна

где λ_л длина волны в полосковой линии. Каждая кромка излучателя отождествляется с узкой щелью, размеры которой обусловлены шириной отрезка полосковой линии (излучатель) и толщиной диэлектрической подложки, излучает в полупространство, ограниченное металлическим экраном 10. Для синфазного излучения эти щели должны отстоять друг от друга на расстоянии

. Поляризация излучаемой (или принимаемой) волны определяется парой противоположных щелей антенны (кромок излучателя). Таким образом, если антенна квадратная со стороной

то она может излучать (принимать) обе линейные компоненты плоской произвольной ориентированной линейно-поляризационной волны или волны с круговой поляризацией одновременно, если возбуждены две соседние кромки излучателя. Поляризационная изотропность антенны обеспечивается размещением полупроводниковых диодов 3, 11 с идентичными квадратичными характеристиками (подбирается пара) в центре двух соседних кромок излучателя. Другие контакты диодов подключены к экрану 10. Таким образом, каждый диод является возбудителем соответствующей пары излучающих щелей.Electromagnetic radiation penetrating through leaks in the screens of housings with microwave equipment, in waveguide flanges, emitted by medical or technical equipment, sometimes with unknown polarization, is received by a resonant plane symmetric polarization-isotropic antenna. The antenna is, for example, a quadratic metal emitter 1 of foil located above the dielectric layer 2 with a metal screen 10 (Fig. 1). Excitation of such an antenna by a coaxial or strip line from the edge provides a compact design. The antenna itself is essentially a segment of an open strip line whose length is

where λ _l is the wavelength in the strip line. Each edge of the emitter is identified with a narrow slit, the dimensions of which are determined by the width of the strip line segment (emitter) and the thickness of the dielectric substrate, radiates into a half-space bounded by a metal screen 10. For common-mode radiation, these slots must be spaced apart from each other

. The polarization of the emitted (or received) wave is determined by a pair of opposite antenna slots (emitter edges). So if the antenna is square with side

then it can radiate (receive) both linear components of a plane arbitrary oriented linearly polarized wave or a wave with circular polarization simultaneously, if two adjacent edges of the emitter are excited. The polarization isotropy of the antenna is ensured by the placement of

semiconductor diodes

3, 11 with identical quadratic characteristics (a pair is selected) in the center of two adjacent edges of the emitter. Other contacts of the diodes are connected to the screen 10. Thus, each diode is the causative agent of the corresponding pair of emitting gaps.

В случае, если диод подключены к двум соседним вершинам квадратного излучателя 1, поляризация излучения, принимаемого данным входом антенны, определяется диагональю квадрата, проходящей через этот вход, и резонансный размер антенны определяется диагональю. If the diode is connected to two adjacent vertices of the square emitter 1, the polarization of the radiation received by this input of the antenna is determined by the diagonal of the square passing through this input, and the resonant size of the antenna is determined by the diagonal.

Если излучатель 1 выполнен в виде диска, поляризация излучения, принимаемого данным входом антенны, определяется перпендикулярном к диаметру, проходящему через этот вход, и резонансный размер определяется диаметром диска. If the emitter 1 is made in the form of a disk, the polarization of the radiation received by this input of the antenna is determined perpendicular to the diameter passing through this input, and the resonant size is determined by the diameter of the disk.

Выпрямленный диодами 3, 11 ток через общий контакт 12 в центре излучателя поступает на резистор 13 и включенные параллельно ему микроамперметр 14 с потенциометром 15. Такая схема включения диодов 3, 11 и регистрирующего устройства 4 обеспечивает возможность регистрации интенсивности ЭМИ с любой поляризацией. Каждый диод при работе на соответствующей поляризации регистрирует мощность этого поля, в то время как другой диод не влияет на результаты измерения, поскольку он находится в нулевой точке кромки, расположенной на нулевой линии распределения поля полосковой антенны для этой поляризации. Общий контакт 12 схемы в центре излучателя антенны находится в нулевой точке распределения поля в антенне при любой поляризации. Таким образом, суммарный ток диодов 3, 11 пропорционален мощности падающего на антенну плоского поля любой поляризации, т.е. The current rectified by diodes 3, 11 through a common contact 12 in the center of the emitter enters the resistor 13 and a microammeter 14 with a potentiometer 15 connected in parallel to it. Such a circuit for switching on the diodes 3, 11 and the recording device 4 makes it possible to register the intensity of electromagnetic radiation with any polarization. Each diode, when operating on the corresponding polarization, registers the power of this field, while the other diode does not affect the measurement results, since it is at the zero point of the edge located on the zero line of the strip antenna field distribution for this polarization. The common contact 12 of the circuit in the center of the antenna emitter is at the zero point of the field distribution in the antenna for any polarization. Thus, the total current of diodes 3, 11 is proportional to the power of a plane field incident on the antenna of any polarization, i.e.

,
где K коэффициент передачи (K учитывает и эффективную поверхность антенны, следовательно, отображает интенсивность ЭМИ);

модули напряженности линейных ортогональных составляющих падающего поля.

,
where K is the transmission coefficient (K also takes into account the effective surface of the antenna, therefore, displays the intensity of the EMP);

moduli of intensity of linear orthogonal components of the incident field.

Применение поляризационно изотропной резонаторной антенны с раздельным преобразованием ортогональных составляющих электромагнитного поля, согласование входного сопротивления антенны с нагрузкой и высокочувствительным регистрирующим устройством (микроамперметром) и экранирование всех элементов антенны, кроме излучателя, позволяет получить необходимую чувствительность индикатора, определяемую действующими санитарными правилами защиты населения от ЭМИ N 2963-84, дополнением к ним N4429-87 и для производственных условий ГОСТ 12.1.006-84. Градуировка стрелочного индикатора обеспечивается потенциометром 15 при калибровке прибора, помещенного в поле ЭМИ соответствующей интенсивности. The use of a polarization-isotropic resonator antenna with separate conversion of the orthogonal components of the electromagnetic field, matching the input impedance of the antenna with the load and a highly sensitive recording device (microammeter) and shielding all antenna elements except the emitter, allows to obtain the necessary indicator sensitivity, determined by the current sanitary rules for protecting the public from EMR N 2963-84, in addition to them N4429-87 and for production conditions GOST 12.1.006-84. The calibration of the dial indicator is provided by potentiometer 15 during calibration of the device placed in the field of electromagnetic radiation of the corresponding intensity.

Эксперименты показали возможности регистрации индикатором плотности потока ЭМИ от 1 до 50 мкВт/см² при использовании диодов типа AA11OAP или AA11OБP. При этом максимальная чувствительность достигается при соответствии входного активного сопротивления антенны сопротивлению измерительной цепи. Рабочая полоса индикатора в основном определяется широкополосностью антенны, которая достигает 10% при использовании в качестве подложки диэлектрика с ε 2^oC3 (например фольгированного фторопласта) толщиной d (0,03^oC0,05)l. Размер излучателя зависит от диэлектрической проницаемости диэлектрика и его толщина. Для фторопласта вышеуказанной толщины d резонансный размер стороны квадрата излучателя составляет приблизительно 0,3 l, где l длина волны в свободном пространстве. Размер экранирующей пластины, определяющий габариты антенны, должен превосходить размер излучателя не менее чем на 25-30% т.е. поперечный размер антенны составляет ≈ (0,37^oC0,4) l.The experiments showed the possibility of detecting an EMI flux density indicator from 1 to 50 μW / cm ² when using diodes of the type AA11OAP or AA11OBP. In this case, the maximum sensitivity is achieved by matching the input active resistance of the antenna with the resistance of the measuring circuit. The working band of the indicator is mainly determined by the broadband antenna, which reaches 10% when using a dielectric with ε 2 ^o C3 (for example, foil fluoroplastic) with a thickness d (0.03 ^o C0.05) l as a substrate. The size of the emitter depends on the dielectric constant of the dielectric and its thickness. For a fluoroplastic of the above thickness d, the resonant size of the side of the square of the emitter is approximately 0.3 l, where l is the wavelength in free space. The size of the shielding plate, which determines the dimensions of the antenna, must exceed the size of the emitter by at least 25-30% i.e. the transverse size of the antenna is ≈ (0.37 ^o C0.4) l.

Таким образом, для антенны, работающей, например, в диапазоне волн 2400^oC2500 мГц, предназначенном для использования в бытовой аппаратуре, а также медицинской, научной и промышленной аппаратуре, поперечный размер антенны составляет 45^oC46 мм. Это позволяет все элементы схемы, включая микроамперметр, разместить за экраном. При этом исключаются возможности паразитного наведения ЭДС, что значительно повышает точность измерения интенсивности ЭМИ.Thus, for an antenna operating, for example, in the wavelength range 2400 ^o C2500 MHz, intended for use in household equipment, as well as medical, scientific and industrial equipment, the transverse size of the antenna is 45 ^o C46 mm This allows all circuit elements, including a microammeter, to be placed behind the screen. This eliminates the possibility of spurious guidance of the EMF, which significantly increases the accuracy of measuring the intensity of EMP.

При необходимости работы в сантиметровом диапазоне волн соответственно уменьшаются размеры излучателя, размер экранирующей пластины определяется в основном габаритами применяемого регистрирующего устройства, например микроамперметра. If it is necessary to work in the centimeter wave range, the dimensions of the emitter correspondingly decrease, the size of the shielding plate is determined mainly by the dimensions of the recording device used, for example, a microammeter.

Таким образом, предлагаемый индикатор интенсивности электромагнитного излучения может быть применен в качестве индивидуального, максимально упрощенного (без усилителя и внешнего источника питания), компактного прибора, элементы схемы которого не возмущают падающее электромагнитное поле. Этот прибор может использоваться для индикации опасного для человека ЭМИ от бытовых, медицинских приборов или источников, используемых в научной или промышленной аппаратуре, работающей в дециметровом и сантиметровом диапазонах волн. Thus, the proposed indicator of the intensity of electromagnetic radiation can be used as an individual, as simplified as possible (without an amplifier and external power source), a compact device, the circuit elements of which do not disturb the incident electromagnetic field. This device can be used to indicate EMR that is hazardous to humans from household, medical devices or sources used in scientific or industrial equipment operating in the decimeter and centimeter wave ranges.

Claims

1. The indicator of the intensity of electromagnetic radiation, containing a printed antenna on a dielectric substrate, to the output of which a diode is connected, and a recording device, characterized in that the indicator is based on a resonant flat printed symmetric polarization-isotropic antenna on a dielectric substrate with a shielding plate with two outputs, orthogonally located in the plane of the antenna, and contains a second diode with an identical first characteristic, with each of the outputs directly connected both diodes located perpendicular to the screen in the holes of the dielectric substrate under the zero points of the equivalent magnetic currents for mutually orthogonal polarization of one of the in-phase radiating edges of the antenna are divided by the same terminals, the other terminals of the diodes are connected to the shielding plate, and to the center of the antenna, which is the zero point of the equivalent magnetic currents for any polarization, a conductor connected through a corresponding hole beneath it in the dielectric substrate and the shield layer is connected and not connected to the input of the recording device, the other input of which is connected to the shield plate, wherein all the elements of the indicator, except the antenna, are screened.

2. The indicator according to claim 1, characterized in that the printed antenna is made in the form of a square, and the orthogonally located outputs with zero points of the equivalent magnetic currents of mutually orthogonal polarization of the in-phase emitting antenna edges are the midpoints of two adjacent sides or two adjacent vertices of the square of the corresponding resonant size.