RU2559155C1 - Field indicator of earth natural electromagnetic field - Google Patents

Abstract

FIELD: instrumentation.

SUBSTANCE: this meter comprises magnetic frame structure, N active receiving modules of 1-1 to 1-N, adding unit, fir two-position IN-selector, N band-pass filters, attenuator, phase shift, 50 Hz frequency indicator, unit of indicators and spectrum analyser.

EFFECT: mobile independent measurement without extra power supplies.

7 cl, 7 dwg

Description

Изобретение относится к области электрорадиотехники и может быть использовано для измерения естественного электромагнитного поля Земли КНЧ (крайне низких частот или частоты от 3 до 30 Гц) и СНЧ (сверхнизких частот или частоты от 30 до 300 Гц) диапазонов, на основе контроля магнитной ее составляющей. Известно, что вектор электрического поля в резонаторе Земля-ионосфера вертикален, но вблизи поверхности земли имеет наклон за счет затухания при распространении электромагнитной волны в земле, поэтому вектор может приниматься как на вертикальные, так и горизонтальные диполи очень большой длины. Возможен прием магнитного вектора, который менее подвержен влиянию поверхности земли при возбуждении резонатора.The invention relates to the field of electro-radio engineering and can be used to measure the Earth's natural electromagnetic field of ELF (extremely low frequencies or frequencies from 3 to 30 Hz) and ELF (ultra-low frequencies or frequencies from 30 to 300 Hz) ranges, based on the control of its magnetic component. It is known that the electric field vector in the Earth-ionosphere resonator is vertical, but has a slope near the surface of the earth due to attenuation during the propagation of an electromagnetic wave in the earth, so the vector can be taken on both vertical and horizontal dipoles of very long lengths. It is possible to receive a magnetic vector, which is less susceptible to the influence of the earth's surface when the resonator is excited.

Для индикации электрической составляющей естественного поля на стационарных измерительных пунктах используют:To indicate the electrical component of the natural field at stationary measuring points use:

- земляные антенны представляют собой два заземлителя, размещенных на глубине 2 метров и расстоянии 1000 метров друг от друга, которые фиксируют разность потенциалов поверхности резонатора Земля-ионосфера;- ground antennas are two ground electrodes located at a depth of 2 meters and a distance of 1000 meters from each other, which record the potential difference of the surface of the Earth-ionosphere resonator;

- вертикальные штыри, Г-образные антенны, зонтичные антенны и шаровые антенны, в последних вместо горизонтального провода в Г-образных и зонтичных антеннах используют шары, а также каркасные антенны, которые вместо шаров используют металлические каркасы.- vertical pins, L-shaped antennas, umbrella antennas and spherical antennas, in the latter instead of horizontal wires in the L-shaped and umbrella antennas use balls, as well as wireframe antennas that use metal frames instead of balls.

Для индикации магнитной составляющей естественного поля используют: рамочные антенны с большим числом витков провода и сердечником из ферромагнитного материала (феррит, пермаллой) или воздушные рамочные антенны очень больших размеров для создания заданной индуктивности колебательного контура.To indicate the magnetic component of the natural field, frame antennas with a large number of turns of wire and a core made of ferromagnetic material (ferrite, permalloy) or very large frame aerial antennas are used to create a given inductance of the oscillating circuit.

Известны устройства - индикаторы геофизических аномалий для частот от 1 до 10 кГц, такие как: ИГА-1; патент 2071098 от 18.07.1990 г., G01V 13/00; патент 2080605 от 27.05.97 г.; патент 3881 от 16.04.97 г.; ЛАЙТ-2.Known devices - indicators of geophysical anomalies for frequencies from 1 to 10 kHz, such as: IGA-1; patent 2071098 from 07/18/1990, G01V 13/00; patent 2080605 from 05.27.97; patent 3881 dated 04.16.97; LIGHT-2.

Известна стационарная станция Сибирского физико-технического института, созданная для контроля естественного и искусственного (промышленной частоты 50 Гц и 60 Гц) электромагнитного поля Земли в городе Томске, которая состоит: из технического здания для размещения аппаратуры измерений, антенного поля для размещения приемных антенн, представляющих восемь дипольных антенн (Installation of Ionospheric Radio Sounding System Dynasonde 21 at Tomsk State University, Russia, August 2008, Chicago IL). Каждый приемный диполь представляет проводник длиной не менее 1000 метров, заземленный с одной стороны. Недостатками данного технического решения являются большая занимаемая площадь приемных диполей, невозможность измерений применительно к любому району поверхности Земли, а так же потребляемые мощности электрической энергии приемными устройствами.The stationary station of the Siberian Physical-Technical Institute is known, created to control the natural and artificial (industrial frequency 50 Hz and 60 Hz) electromagnetic fields of the Earth in the city of Tomsk, which consists of: a technical building for placement of measurement equipment, an antenna field for placement of receiving antennas, representing eight dipole antennas (Installation of Ionospheric Radio Sounding System Dynasonde 21 at Tomsk State University, Russia, August 2008, Chicago IL). Each receiving dipole represents a conductor of at least 1000 meters long, grounded on one side. The disadvantages of this technical solution are the large occupied area of the receiving dipoles, the impossibility of measurements in relation to any area of the Earth’s surface, as well as the power consumption of electric energy by the receiving devices.

За прототип принята американская исследовательская станция (www.vlf.it) с магнитной петлевой антенной и измерительный комплекс КНЧ-шумов Земли с антенным полем штыревых антенн. (H01Q 23/00, УДК 53.087.45; №2 (24), 2011). Недостатками данного технического решения являются низкая эффективность антенных устройств, что вызывает необходимость большого усиления наведенной ЭДС в антенне электромагнитным полем резонатора Земля-ионосфера, сооружения громоздких антенных устройств и необходимость потребления значительной мощности электрической энергии приемными устройствами.The American research station (www.vlf.it) with a magnetic loop antenna and the measuring complex of the ELF noise of the Earth with the antenna field of whip antennas were taken as a prototype. (H01Q 23/00, UDC 53.087.45; No. 2 (24), 2011). The disadvantages of this technical solution are the low efficiency of the antenna devices, which necessitates a large amplification of the induced EMF in the antenna by the electromagnetic field of the Earth-ionosphere resonator, the construction of bulky antenna devices and the need for significant consumption of electrical energy by receiving devices.

Основным недостатком аналога и прототипа является низкая эффективность использования стационарных антенных устройств, высокая их стоимость и очень значительные их размеры, возможность измерения естественного поля Земли только в местах размещения антенных устройств, привязка к электрическим сетям для питания усилителей и анализаторов приемных систем.The main disadvantage of the analogue and prototype is the low efficiency of using stationary antenna devices, their high cost and very significant dimensions, the ability to measure the natural field of the Earth only at the locations of antenna devices, binding to electric networks to power amplifiers and analyzers of receiving systems.

Целью изобретения является измерение естественных электромагнитных полей Земли на основе мобильного, автономного измерителя, без использования сторонних источников питания измерителя.The aim of the invention is the measurement of natural electromagnetic fields of the Earth based on a mobile, stand-alone meter, without using third-party power sources of the meter.

Поставленная цель достигается тем, что в полевой индикатор естественного электромагнитного поля земли, содержащего рамочные антенны и индикаторы, дополнительно введены: N активных приемных модулей (с 1-1 по 1-N), суммирующий блок 4, Вк.1 на два контакта, блок переключателей 5, полосовой фильтр (6, 7, 8, 9, …, L, …, N), аттенюатор 3, фазовращатель 2, индикатор частот 50 Гц 10, блок индикаторов 11 и анализатор спектра 12.This goal is achieved by the fact that in the field indicator of the natural electromagnetic field of the earth containing the loop antennas and indicators, the following are additionally entered: N active receiving modules (1-1 to 1-N), summing block 4, Vk.1 for two contacts, block switches 5, band-pass filter (6, 7, 8, 9, ..., L, ..., N), attenuator 3, phase shifter 2, frequency indicator 50 Hz 10, indicator block 11 and spectrum analyzer 12.

На фиг. 1 представлен полевой индикатор естественного электромагнитного поля земли, который содержит: N активных приемных модулей с 1-1 по 1-N, суммирующий блок 4, Вк.1 на два контакта, блок переключателей 5, N полосовых фильтров (6, 7, 8, 9, …, L, …, N), аттенюатор 3, фазовращатель 2, индикатор частот 50 Гц 10, блок индикаторов 11 и анализатор спектра 12.In FIG. 1 shows a field indicator of the natural electromagnetic field of the earth, which contains: N active receiving modules from 1-1 to 1-N, a summing block 4, Bk.1 for two contacts, a block of switches 5, N bandpass filters (6, 7, 8, 9, ..., L, ..., N), attenuator 3, phase shifter 2, frequency indicator 50 Hz 10, indicator block 11 and spectrum analyzer 12.

На фиг. 2 представлен один из N активных приемных модулей 1-1 (1-N), который содержит два идентичных параллельных колебательных контура 13, и два гиратора 14, нагруженных на емкость связи С_СВ.In FIG. 2 shows one of the N active receiving modules 1-1 (1-N), which contains two identical parallel oscillatory circuits 13, and two gyrators 14, loaded on the communication capacitance C _CB .

На фиг. 3 представлен суммирующий блок 4, который содержит трансформатор Тр.1 из N первичных обмоток 1, одной вторичной обмотки 2, одной компенсирующей обмотки 3 и одной питающей обмотки 4 с включением выпрямляющих элементов в ней - диодом и конденсатором.In FIG. 3 shows a summing unit 4, which contains a transformer Tr. 1 of N primary windings 1, one secondary winding 2, one compensating winding 3 and one supply winding 4 with the inclusion of rectifying elements in it - a diode and a capacitor.

На фиг. 4 блок переключателей 5, содержащий N включателей на два положения (Вк.1, Вк.2, Вк.3, Вк.4, …, Вк.L, …, Bк.N).In FIG. 4 block of switches 5, containing N switches in two positions (Vk.1, Vk.2, Vk.3, Vk.4, ..., VK.L, ..., VK.N).

На фиг. 5 представлен один из N полосовых фильтров (6. 7, 8, 9, …, L, …, N), каждый фильтр содержит: две емкости настройки С_К, являющихся настройкой на частоту пропускания полосового фильтра, два гиратора 15, и три емкости С₁, входящих в состав Т-образного фильтра, включенного между двумя гираторами 15.In FIG. 5 shows one of N bandpass filters (6. 7, 8, 9, ..., L, ..., N ), each filter comprising: two tuning capacitance C _K are tuning to the frequency band of the filter, the two gyrator 15 and three tanks With ₁ included in the T-shaped filter included between the two gyrators 15.

На фиг. 6 представлен индикатор 10 на частоту 50 Гц, содержащий: Вкл. на два положения, измеритель напряжения 16 и светодиод 17.In FIG. 6 shows an indicator 10 at a frequency of 50 Hz, comprising: On into two positions, voltage meter 16 and LED 17.

На фиг. 7 представлен блок индикаторов 11, содержащий N включателей на два положения, измеритель напряжения 16 и светодиоды 17 для фиксации частот 7 Гц, 14 Гц, 21 Гц, 28 Гц, 35 Гц, 42 Гц и так далее, их количество зависит от исследуемой полосы частот.In FIG. 7 shows a block of indicators 11, containing N switches in two positions, a voltage meter 16 and LEDs 17 for fixing frequencies 7 Hz, 14 Hz, 21 Hz, 28 Hz, 35 Hz, 42 Hz, and so on, their number depends on the frequency band under study .

Полевой индикатор естественного электромагнитного поля земли, представленный на фиг. 1, содержит N активных приемных модулей с 1-1 по 1-N, суммирующий блок 4, Вк.1 на два контакта, блок переключателей 5, N полосовых фильтров (6, 7, 8, 9, …, L, …, N), аттенюатор 3, фазовращатель 2, индикатор частот 50 Гц 10, блок индикаторов 11 и анализатор спектра 12, при этом выходы N активных приемных модулей с 1-1 по 1-N соединены с N входами с первого по N суммирующего блока 4, выход суммирующего блока 4 соединен с нулевой клеммой первого включателя Вк.1, первая клемма включателя Вк.1 соединена с входом блока переключателей 5, а вторая клемма включателя Вк.1 соединена с анализатором спектра 12; первый выход блока переключателей 5 соединен через первый полосовой фильтр 6 через индикатор частот 50 Гц 10, через аттенюатор 3, через фазовращатель 2 с входом К суммирующего блока 4; второй выход блока переключателей 5 соединен с первым входом блока индикаторов 11 через второй полосовой фильтр 7 на 7 Гц; третий выход блока переключателей 5 соединен со вторым входом блока индикаторов 11 через третий полосовой фильтр 8 на 14 Гц; четвертый выход блока переключателей 5 соединен с третьим входом блока индикаторов И через четвертый полосовой фильтр 8 на 21 Гц; L выход блока переключателей 5 соединен с L-1 входом блока индикаторов И через L полосовой фильтр на гармонику, равную произведению - (L·7·Гц); N выход блока переключателей 5 соединен с N-1 входом блока индикаторов 11 через N полосовой фильтр на гармонику, равную произведению - (N·7·Гц).The field indicator of the natural electromagnetic field of the earth shown in FIG. 1, contains N active receiving modules from 1-1 to 1-N, the summing block 4, Vk.1 for two contacts, the block of switches 5, N bandpass filters (6, 7, 8, 9, ..., L, ..., N ), attenuator 3, phase shifter 2, frequency indicator 50 Hz 10, indicator block 11 and spectrum analyzer 12, while the outputs of N active receiving modules 1-1 to 1-N are connected to N inputs from the first to N summing block 4, the output the summing unit 4 is connected to the zero terminal of the first switch BK.1, the first terminal of the switch Bk.1 is connected to the input of the switch block 5, and the second terminal of the switch Bk.1 is connected to a spectrum analyzer 12; the first output of the block of switches 5 is connected through the first bandpass filter 6 through the frequency indicator 50 Hz 10, through the attenuator 3, through the phase shifter 2 with the input K of the summing block 4; the second output of the block of switches 5 is connected to the first input of the block of indicators 11 through a second band-pass filter 7 at 7 Hz; the third output of the block of switches 5 is connected to the second input of the block of indicators 11 through a third band-pass filter 8 at 14 Hz; the fourth output of the block of switches 5 is connected to the third input of the block of indicators And through the fourth band-pass filter 8 at 21 Hz; L the output of the block of switches 5 is connected to the L-1 input of the block of indicators And through the L band-pass filter to the harmonic equal to the product - (L · 7 · Hz); The N output of the block of switches 5 is connected to the N-1 input of the block of indicators 11 through the N band-pass filter at a harmonic equal to the product - (N · 7 · Hz).

На фиг. 2 представлен один из N идентичных активных приемных модулей (с 1-1 по 1-N) , содержащий два идентичных параллельных колебательных контура 13 с параметрами магнитной рамочной антенны L_КОНТ и С_КОНТ, каждый с индуктивностью связи в каждом контуре $$L_{СВ}^1$$

и $$L_{СВ}^2$$

, два гиратора 14 и емкость нагрузки гираторов С_НАГР, при этом входы двух гираторов 14 соединены с собственным для каждого гиратора 14 колебательным контуром 13 с параметрами L_КОНТ и С_КОНТ, выходы гираторов 14 соединены на общую шину, с которой соединена нагрузочная емкость С_НАГР, выход активных приемных модулей 1-1 соединен с последовательно соединенными индуктивностями связи $$L_{СВ}^1$$

и $$L_{СВ}^2$$

двух параллельных колебательных контуров 13.In FIG. 2 shows one of N identical active receiving modules (1-1 to 1-N), containing two identical parallel oscillatory circuits 13 with the parameters of the magnetic loop antenna L _CONT and C _CONT , each with a coupling inductance in each circuit $$L_{\mathrm{FROM}\mathrm{AT}}^{\mathrm{one}}$$

and $$L_{\mathrm{FROM}\mathrm{<figure-callout\; id="2"\; label="AT"\; filenames="00000009.png,00000010.png"\; state="\{\{state\}\}">AT</figure-callout>}}^2$$

Two gyrator 14 and capacitance gyrators load C _LOAD, the inputs of two gyrators 14 connected to its own for each gyrator 14, oscillation circuit 13 with the parameters L _CONT and C _CONT outputs gyrators 14 are connected to a common bus, which is connected to load capacitance C _LOAD , the output of the active receiving modules 1-1 is connected to series-connected communication inductances $$L_{\mathrm{FROM}\mathrm{AT}}^{\mathrm{one}}$$

and $$L_{\mathrm{FROM}\mathrm{<figure-callout\; id="2"\; label="AT"\; filenames="00000009.png,00000010.png"\; state="\{\{state\}\}">AT</figure-callout>}}^2$$

two parallel oscillatory circuits 13.

На фиг. 3 представлен суммирующий блок 4, содержащий трансформатор Тр.1 из N первичных обмоток 1, одной вторичной обмотки 2, одной компенсирующей обмотки 3 и одной питающей обмотки 4 с включением выпрямляющих элементов в ней - диодом и конденсатором, при этом N входов, начиная с первого по N, соединены с входами первичных обмоток 1 трансформатора Тр.1, выходы первичных обмоток 1 трансформатора Тр.1 заземлены; первый выход суммирующего блока 4 соединен с входом вторичной обмотки 2 трансформатора Тр.1, выход вторичной обмотки 2 трансформатора Тр.1 заземлен; вход К суммирующего блока 4 соединен с входом компенсирующей обмотки 3 трансформатора Тр.1, выход компенсирующей обмотки 3 трансформатора Тр.1 заземлен; второй выход суммирующего блока 4 соединен с выходом четвертой обмотки 4 трансформатора через элементы выпрямителя.In FIG. 3, a summing unit 4 is presented, comprising a transformer Tr. 1 of N primary windings 1, one secondary winding 2, one compensating winding 3 and one supply winding 4 with the rectifying elements in it — a diode and a capacitor, with N inputs starting from the first on N, connected to the inputs of the primary windings 1 of the transformer Tr.1, the outputs of the primary windings 1 of the transformer Tr.1 are grounded; the first output of the summing unit 4 is connected to the input of the secondary winding 2 of the transformer Tr.1, the output of the secondary winding 2 of the transformer Tr.1 is grounded; the input K of the summing unit 4 is connected to the input of the compensating winding 3 of the transformer Tr.1, the output of the compensating winding 3 of the transformer Tr.1 is grounded; the second output of the summing unit 4 is connected to the output of the fourth winding 4 of the transformer through the elements of the rectifier.

На фиг. 4 блок переключателей 5, содержащий N включателей на два положения каждый (Вк.1, Вк.2, …, Вк.L, …, Bк.N), при этом вход блока переключателей 5 соединен параллельно с нулевыми клеммами каждого из N включателей, начиная Вк.1 по Bк.N, выходы блока переключателей 5, начиная с первого по N, соединены со второй клеммой в каждом из N включателей; первая клемма каждого включателя с первого по N изолирована, поэтому при соединении первой клеммы с нулевой клеммой в каждом из N включателях осуществляется разрыв соединения входа блока переключателей 5 с его выходами в любом из N включателей с любым из N выходов блока переключателей 5.In FIG. 4 switch block 5, containing N switches in two positions each (Vk.1, Vk.2, ..., Vk.L, ..., Bk.N), while the input of the switch block 5 is connected in parallel with the zero terminals of each of the N switches, starting from Vk.1 to Bk.N, the outputs of the switch block 5, starting from the first to N, are connected to the second terminal in each of the N switches; the first terminal of each switch from the first to N is isolated, therefore, when the first terminal is connected to the zero terminal in each of the N switches, the connection of the input of switch block 5 with its outputs in any of the N switches with any of the N outputs of switch block 5 is broken.

На фиг. 5 представлен полосовой фильтр, показанный на фиг. 1 как 6, 7, 8, 9, …, L, …, N, который содержит две емкости настройки: входная С_ВХ и выходная С_ВЫХ, являющихся настроечными на частоту пропускания каждого из N полосовых фильтров, два гиратора 15, и три емкости С₁, С₂ и С₃, входящих в состав Т-образного фильтра, включенного между двумя гираторами 15; при этом вход полосового фильтра присоединен к входу первого гиратора 15 и параллельно к заземленной входной емкости С_ВХ, выход первого гиратора 15 соединен с входом второго гиратора 15 через последовательные соединенные первую и вторую емкости С₁ и С₂, а третья заземленная емкость С₃ соединена с точкой соединения первой и второй емкостей С₁ и С₂, выход полосового фильтра соединен с выходом второго гиратора 15 и параллельно с заземленной выходной емкостью С_ВЫХ.In FIG. 5 shows the bandpass filter shown in FIG. 1 as 6, 7, 8, 9, ..., L, ..., N, which contains two tuning capacities: input C _IN and output C _OUT , which are tuned to the frequency of transmission of each of N band-pass filters, two gyrators 15, and three capacitors C ₁ , C ₂ and C ₃ included in the T-shaped filter included between two gyrators 15; wherein the input of the bandpass filter is connected to the input of the first gyrator 15 and parallel to the grounded input capacitance C _BX , the output of the first gyrator 15 is connected to the input of the second gyrator 15 through the first and second capacitances C ₁ and C ₂ connected in series, and the third grounded capacitor C _{3 is} connected with the connection point of the first and second capacitors C ₁ and C ₂ , the output of the bandpass filter is connected to the output of the second gyrator 15 and in parallel with the grounded output capacitance C _OUT .

На фиг. 6 представлен индикатор 10 частот 50 Гц, который содержит измеритель напряжения 16, светодиод 17 и включатель (Вкл.) на два положения включения, при этом вход индикатора 10 частот 50 Гц присоединен к нулевым клеммам включателя (Вкл.), выход индикатора 10 частот 50 Гц соединен с первой клеммой включателя, обеспечивая передачу электрической энергии с входа индикатора 10 на его выход, измеритель напряжения 16 соединен со второй клеммой включателя, обеспечивая соединение индикатора напряжения 16 к входу индикатора 10 частот 50 Гц, первое положение включателя соединяет вход индикатора 10 частот 50 Гц с его выходом и светодиодом 17 для контроля наличия ЭДС, а второе положение включателя соединяет вход индикатора частот 50 Гц к измерителю напряжения 16.In FIG. 6 shows an indicator of 10 frequencies of 50 Hz, which contains a voltage meter 16, an LED 17 and a switch (On) for two switching positions, while the input of an indicator 10 of frequencies 50 Hz is connected to the zero terminals of the switch (On), the output of an indicator of 10 frequencies 50 Hz is connected to the first terminal of the switch, ensuring the transfer of electrical energy from the input of the indicator 10 to its output, the voltage meter 16 is connected to the second terminal of the switch, providing a connection of the voltage indicator 16 to the input of the indicator 10 of frequencies 50 Hz, the first position of the switch connects the input of the indicator 10 frequencies of 50 Hz with its output and the LED 17 to control the presence of EMF, and the second position of the switch connects the input of the frequency indicator 50 Hz to the voltage meter 16.

На фиг. 7 представлен блок индикаторов 11, содержащий N включателей на два положения, измеритель напряжения 16 и светодиоды 17 для фиксации частот 7 Гц, 14 Гц, 21 Гц, 28 Гц, 35 Гц, 42 Гц и так далее, их количество зависит от исследуемой полосы частот, при этом N входов блока индикаторов 11 соединены с нулевыми клеммами N включателей на два положения каждый, светодиоды 17 соединены с первой клеммой в каждом включателе и при короткозамкнутой цепи нулевая клемма первая клемма присоединен светодиод 17 ко входу в каждом из N входов, а при короткозамкнутой цепи нулевая клемма вторая клемма присоединен измеритель напряжения 16 к одному из каналов.In FIG. 7 shows a block of indicators 11, containing N switches in two positions, a voltage meter 16 and LEDs 17 for fixing frequencies 7 Hz, 14 Hz, 21 Hz, 28 Hz, 35 Hz, 42 Hz, and so on, their number depends on the frequency band under study in this case, the N inputs of the indicator block 11 are connected to the zero terminals of the N switches in two positions each, the LEDs 17 are connected to the first terminal in each switch and, with a short-circuited circuit, the zero terminal is the first terminal and the LED 17 is connected to the input in each of the N inputs, and with a short-circuited chain zero glue Mmma the second terminal is connected voltage meter 16 to one of the channels.

Предисловие.Foreword

Резонатор Земля-ионосфера возбуждается непрерывными разрядами молний грозовой активности. Причем резонансная частота резонатора находится в пределах f_{РЕЗОНАН}=7 (Гц) [1]. Гармонический состав находится в пределах кратных 7 Гц, т.е. соответствует выражению F_ГАРМ=n·f_{РЕЗОНАН} (Гц), где n - номер гармоники (n=2, 3, … целые числа). Таким образом, гармониками являются частоты F_ГАРМ=14 Гц, 21 Гц, 28 Гц, … Наибольшая гармоника для диапазона 3-300 Гц определится как n=300 Гц/f_{РЕЗОНАН}=300 Гц/7 Гц ≈ 42 гармоника. Резонатор возбуждает частоты гармоник до 1000 Гц. Гармоники низкого уровня, поэтому фиксировать их сложно. Однако создание колебательных систем на высокие частоты значительно проще. Так как индуктивность и емкость для колебательного контура на 7 Гц технически создать сложно из-за их необходимых больших размеров, потому антенные устройства современных станций слежения за данными частотами являются громоздкими и занимают площади в несколько квадратных километров.The Earth-ionosphere resonator is excited by continuous lightning strikes of thunderstorm activity. Moreover, the resonant frequency of the resonator is in the range f _RESONAN = 7 (Hz) [1]. The harmonic composition is within a multiple of 7 Hz, i.e. corresponds to the expression F _HARM = n · f _RESONAN (Hz), where n is the number of harmonics (n = 2, 3, ... integers). Thus, harmonics are frequencies F _HARM = 14 Hz, 21 Hz, 28 Hz, ... The highest harmonic for the 3-300 Hz range is defined as n = 300 Hz / f _RESONAN = 300 Hz / 7 Hz ≈ 42 harmonics. The resonator excites harmonic frequencies up to 1000 Hz. The harmonics are low, so fixing them is difficult. However, the creation of oscillatory systems at high frequencies is much simpler. Since the inductance and capacitance for an oscillatory circuit at 7 Hz is technically difficult to create because of their large sizes, the antenna devices of modern monitoring stations for these frequencies are bulky and occupy areas of several square kilometers.

Принцип работы изобретения «Полевой индикатор естественного электромагнитного поля земли».The principle of the invention "Field indicator of the natural electromagnetic field of the earth."

Возбуждаемая электромагнитным полем резонатора Земля-ионосфера наведенная ЭДС в N активных приемных модулей с 1-1 по 1-N (фиг. 1, 2) поступает на суммирующий блок 4, где складывается в суммирующем ЭДС трансформаторе Тр.1 (фиг. 3), за счет включенных в трансформатор N первичных обмоток. Фазировать наведенные ЭДС в N активных приемных модулей нет необходимости, так как длина волны на 7 Гц составляет около 40000 км. Поэтому распределенное электромагнитное поле для района размещения модулей синфазно.Excited by the electromagnetic field of the Earth-ionosphere resonator induced EMF in N active receiving modules 1-1 to 1-N (Fig. 1, 2) is fed to the summing unit 4, where it is added to the summing EMF transformer Tr.1 (Fig. 3), due to the N primary windings included in the transformer. Phasing the induced emf into N active receiving modules is not necessary, since the wavelength at 7 Hz is about 40,000 km. Therefore, the distributed electromagnetic field for the area where the modules are located is in phase.

Суммарная энергия наведенной ЭДС во вторичной обмотке трансформатора Тр.1 (фиг. 3) поступает на первый выход суммирующего блока 4 и далее на включатель Вк.1, который позволяет выполнить настройку системы приемных модулей от 1-1 до 1-N и суммирующего блока 4 с помощью анализатора спектра 12 в лабораторных условиях, замкнув нулевую клемму включателя Вк.1 со второй клеммой (фиг. 1). Для исследований спектра электромагнитного поля в полевых условиях анализатор спектра 12 не нужен. Поэтому в полевых условиях включатель Вк.1 (фиг. 1) всегда имеет надежное соединение нулевой клеммы и первой клеммы. Наведенная ЭДС, таким образом, поступает через первую клемму Вкл.1 на вход блока переключателей 5, который состоит из N включателей (Вк.1, Вк.2, Вк.3, …, Bк.L, …, Bк.N). Их назначение состоит в том, чтобы исследовать заданную полосу частот, отключив в исследовании другие полосы, учитывая, что энергия, наведенная пропорционально, делится по всем каналам исследования полос частотного спектра (фиг. 4). Каждый из N включателей соединяет вход блока переключателей 5 с любым из выходов через замкнутые для включателей клемм нулевой и второй, и разрывает соединение входа блока переключателей 5 с любым из выходов через замкнутые для включателей клеммы нулевой и первой. Таким образом, N включателей через свои вторые клеммы образует N выходов блока переключателей 5. К каждому выходу блока переключателей 5 подсоединен полосовой фильтр, начиная с 6 по N (фиг. 1). Первый выход блока 5 через полосовой фильтр 6, настроенный на частоту 50 Гц, частоту питающей сети энергоснабжения, соединен с входом индикатора 10 частот 50 Гц. Индикатор 10 частот 50 Гц (фиг. 6) позволяет пропустить энергию 50 Гц, поступающую на вход индикатора 10, непосредственно на выход индикатора 10 через короткозамкнутые клеммы нулевую и первую включателя, расположенного в индикаторе 10, либо измерить величину наведенной ЭДС промышленной частоты 50 с помощью измерителя напряжения 16 через короткозамкнутые клеммы нулевую и вторую включателя. Одновременно в цепь выхода индикатора 10 включен светодиод 17, который обеспечивает сигнализацию наличия наведенной ЭДМ промышленной частоты 50 Гц. В качестве измерителя напряжения 16 может быть использован любой промышленно выпускаемый переносной вольтметр. Выход индикатора 10 присоединен через аттенюатор 3 и фазовращатель 2 к входу К суммирующего блока 4 (фиг. 1). Подводимая к компенсирующей обмотке трансформатора Тр.1 наведенная энергия (фиг. 3) позволяет с помощью элементов настройки аттенюатора 3 и фазовращателя частично компенсировать мощную наведенную ЭДС частотой 50 Гц и суммарной ЭДС частотного спектра резонатора Земля-ионосфера и повысить разрешающие способности изобретения «Полевой индикатор естественного электромагнитного поля земли». Второй выход суммирующего блока 4 соединен с выходом четвертой обмотки 4 трансформатора через элементы выпрямителя - диод и емкость, цепь питания от второго выхода суммирующего блока до гираторов не показана, чтобы не увеличивать сложность приведенной схемы.The total energy of the induced EMF in the secondary winding of the transformer Tr. 1 (Fig. 3) is supplied to the first output of the summing unit 4 and then to the switch Bk.1, which allows you to configure the receiving module system from 1-1 to 1-N and summing unit 4 using a spectrum analyzer 12 in the laboratory, closing the zero terminal of the switch Vk.1 with the second terminal (Fig. 1). To study the spectrum of the electromagnetic field in the field, a spectrum analyzer 12 is not needed. Therefore, in the field, the switch Vk.1 (Fig. 1) always has a reliable connection of the zero terminal and the first terminal. The induced EMF, thus, passes through the first terminal On 1 to the input of switch block 5, which consists of N switches (Vk 1, Vk 2, Vk 3, ..., Bk.L, ..., Bk.N). Their purpose is to investigate a given frequency band, disabling other bands in the study, given that the energy induced proportionally is divided across all channels of the study of the bands of the frequency spectrum (Fig. 4). Each of the N switches connects the input of the block of switches 5 to any of the outputs through the terminals zero and two closed for the switches, and breaks the connection of the input of the block of switches 5 to any of the outputs through the terminals zero and first closed for the switches. Thus, N switches through its second terminals forms N outputs of switch block 5. A bandpass filter is connected to each output of switch block 5, starting from 6 to N (Fig. 1). The first output of block 5 through a band-pass filter 6, tuned to a frequency of 50 Hz, the frequency of the power supply network, is connected to the input of the indicator 10 frequencies of 50 Hz. The indicator 10 frequencies of 50 Hz (Fig. 6) allows you to pass the energy of 50 Hz supplied to the input of the indicator 10 directly to the output of the indicator 10 through the short-circuit terminals zero and the first switch located in the indicator 10, or measure the magnitude of the induced EMF of industrial frequency 50 with voltage meter 16 through short-circuit terminals zero and second switch. At the same time, an LED 17 is included in the output circuit of the indicator 10, which provides an alarm for the presence of an induced EDM of an industrial frequency of 50 Hz. As a voltage meter 16 can be used any industrially produced portable voltmeter. The output of the indicator 10 is connected through an attenuator 3 and a phase shifter 2 to the input K of the summing block 4 (Fig. 1). The induced energy supplied to the compensating winding of transformer Tr.1 (Fig. 3) allows, with the help of the attenuator 3 and phase shifter settings, to partially compensate the powerful induced EMF with a frequency of 50 Hz and the total EMF of the frequency spectrum of the Earth-ionosphere resonator and increase the resolution of the invention “Field indicator of natural electromagnetic field of the earth. " The second output of the summing unit 4 is connected to the output of the fourth winding 4 of the transformer through the rectifier elements - diode and capacitance, the power circuit from the second output of the summing unit to the gyrators is not shown, so as not to increase the complexity of the circuit.

Полосовые фильтры на фиг. 1, обозначенные как 6, 7, 8, …, L, …, N, конструктивно выполнены одинаково. Их конструкция представлена фиг. 5. Схема низкочастотного полосового фильтра построена на основе использования двух гираторов 15 с включением между ними емкостного Т-образного фильтра, состоящего из емкостей С₁, C₂ и С₃. Причем гиратор есть преобразователь сопротивления [2], если нагрузкой гиратора является емкость, но входное сопротивление гиратора носит индуктивный характер. Например, если нагрузкой гиратора будет емкость в 1 мкФ, то эквивалентная индуктивность входа гиратора будет равна 100 Гн. Это свойство гираторов использовано при построении фильтра. На частоты 7 Гц, 14 Гц, … необходимы контура с настолько огромным количеством индуктивного и емкостного сопротивлений. Поэтому в качестве антенн используют многокилометровые проволочные конструкции, а в полосовых фильтрах колебательные контуры с большой индуктивностью. В соответствии с схемой фиг. 5 нагрузкой гираторов 15 является емкость С₃, поэтому входная емкость С_ВХ и выходная емкость С_ВЫХ являются настроечными для контуров образованными указанными емкостями и входной индуктивностью гираторов 15. Такой полосовой фильтр хорошо работает на частотах до 300 Гц. Поэтому настроить полосовые фильтры на частоты 7 Гц, 14 Гц, 21 Гц и т.д. достаточно просто, если использовать преобразователь реактивных сопротивлений, каким является гиратор 15.Bandpass filters in FIG. 1, designated as 6, 7, 8, ..., L, ..., N, are structurally identical. Their design is shown in FIG. 5. The scheme of the low-pass bandpass filter is based on the use of two gyrators 15 with the inclusion of a capacitive T-shaped filter between them, consisting of capacitors C ₁ , C ₂ and C ₃ . Moreover, the gyrator is a resistance converter [2], if the load of the gyrator is a capacitance, but the input resistance of the gyrator is inductive. For example, if the load of the gyrator is a capacitance of 1 μF, then the equivalent inductance of the input of the gyrator will be 100 G. This property of gyrators is used in the construction of the filter. At frequencies of 7 Hz, 14 Hz, ... a circuit with such a huge amount of inductive and capacitive resistances is needed. Therefore, multi-kilometer wire structures are used as antennas, and in-band filters have high-inductance oscillatory circuits. In accordance with the diagram of FIG. 5, the load of the gyrators 15 is the capacitance C ₃ , therefore, the input capacitance C _IN and the output capacitance C _OUT are configured for the circuits by the indicated capacitances and the input inductance of the gyrators 15. Such a band-pass filter works well at frequencies up to 300 Hz. Therefore, set the bandpass filters to frequencies of 7 Hz, 14 Hz, 21 Hz, etc. simple enough if you use a reactance converter, which is a gyrator 15.

Контроль частот спектра резонатора Земля-ионосфера осуществляется блоком индикаторов 11 (фиг. 7), содержащим N включателей на два положения, измеритель напряжения 16 и светодиоды 17 для фиксации частот 7 Гц, 14 Гц, 21 Гц, 28 Гц, 35 Гц, 42 Гц и так далее, их количество зависит от исследуемой полосы частот, при этом N входов блока индикаторов 11 соединены с нулевыми клеммами N включателей на два положения каждый, светодиоды 17 соединены с первой клеммой в каждом включателе и при коротко-замкнутой цепи нулевая клемма - первая клемма соединен светодиод 17 ко входу в каждом из N входов, а при короткозамкнутой цепи нулевая клемма - вторая клемма присоединен измеритель напряжения 16 к одному из каналов. Таким образом, есть возможность контролировать каждый канал частотный с помощью светодиода 17, а также подключив к одному из N каналов измеритель напряжения, получить наведенную ЭДС на данной частоте частотного спектра, возбуждаемого в резонаторе Земля-ионосфера.The frequency control of the spectrum of the Earth-ionosphere resonator is carried out by a block of indicators 11 (Fig. 7), containing N switches for two positions, a voltage meter 16 and LEDs 17 for fixing frequencies 7 Hz, 14 Hz, 21 Hz, 28 Hz, 35 Hz, 42 Hz and so on, their number depends on the frequency band under study, while the N inputs of the indicator block 11 are connected to the zero terminals of the N switches in two positions each, the LEDs 17 are connected to the first terminal in each switch and, with a short-circuit, the zero terminal is the first terminal 17 ko LED connected in each of the N inputs, and with a short-circuited circuit, the terminal is zero — the second terminal is connected to a voltage meter 16 to one of the channels. Thus, it is possible to control each frequency channel using the LED 17, as well as by connecting a voltage meter to one of the N channels, to obtain the induced EMF at a given frequency of the frequency spectrum excited in the Earth-ionosphere resonator.

Наведенная ЭДС возбуждается в активных приемных модулей (с 1-1 по 1-N), содержащих два идентичных параллельных колебательных контура 13 с параметрами магнитной рамочной антенны L_КОНТ и С_КОНТ (фиг. 2), каждый с индуктивностью связи в каждом контуре $$L_{СВ}^1$$

и $$L_{СВ}^2$$

, два гиратора 14 и емкость нагрузки гираторов С_НАГР, при этом входы двух гираторов 14 соединены с собственным для каждого гиратора 14 колебательным контуром 13 с параметрами L_КОНТ и С_КОНТ, выходы гираторов 14 соединены на общую шину, к которой соединена нагрузочная емкость С_НАГР, выход активных приемных модулей 1-1 соединен с последовательно соединенными индуктивностями связи $$L_{СВ}^1$$

и $$L_{СВ}^2$$

двух параллельных колебательных контуров 13. Подключенная нагрузочная емкость С_НАГР для двух гираторов 14 позволяет создать значительную индуктивность L_ВХОДА на входе гираторов 14, а небольшая индуктивность магнитной рамочной антенны L_КОНТ как дополнение к индуктивности входа L_ВХОДА гираторов позволит настроить параллельные колебательные контура, состоящего из общей индуктивности L_ОБЩ=(L_КОНТ+L_BХОДА) и емкости С_КОНТ. Сложность создания подобных контуров из-за необходимости иметь очень большое значение индуктивного сопротивления, это решается путем использования преобразователей реактивных сопротивлений, что нашло отражение в применении активных приемных модулей. Возбуждаемая электромагнитным полем резонатора Земля-ионосфера наведенная ЭДС в параллельных колебательных контурах через индуктивную связь с индуктивностями $$L_{СВ}^1$$

и $$L_{СВ}^2$$

, последовательно включенные, поступает на выход активного приемного модуля (фиг. 2).Induced EMF is excited in the active receiving modules (1-1 to 1-N) containing two identical parallel oscillatory circuits 13 with the parameters of the magnetic loop antenna L _CONT and C _CONT (Fig. 2), each with a coupling inductance in each circuit $$L_{\mathrm{FROM}\mathrm{AT}}^{\mathrm{one}}$$

and $$L_{\mathrm{FROM}\mathrm{<figure-callout\; id="2"\; label="AT"\; filenames="00000009.png,00000010.png"\; state="\{\{state\}\}">AT</figure-callout>}}^2$$

Two gyrator 14 and capacitance gyrators load C _LOAD, the inputs of two gyrators 14 connected to its own for each gyrator 14, oscillation circuit 13 with the parameters L _CONT and C _CONT outputs gyrators 14 are connected to a common bus to which is connected to load capacitance C _LOAD , the output of the active receiving modules 1-1 is connected to series-connected communication inductances $$L_{\mathrm{FROM}\mathrm{AT}}^{\mathrm{one}}$$

and $$L_{\mathrm{FROM}\mathrm{<figure-callout\; id="2"\; label="AT"\; filenames="00000009.png,00000010.png"\; state="\{\{state\}\}">AT</figure-callout>}}^2$$

two parallel oscillatory circuits 13. The connected load capacitance C _NAGR for two gyrators 14 allows you to create a significant inductance L _INPUT at the input of the gyrators 14, and the small inductance of the magnetic loop antenna L _CONT as an addition to the inductance of the input L _{INPUT of the} gyrators allows you to configure parallel oscillatory circuits, consisting of total inductance L _TOTAL = (L _CONT + L _INPUT ) and capacitance C _CONT . The complexity of creating such circuits due to the need to have a very large value of inductive resistance, this is solved by using reactance converters, which is reflected in the use of active receiving modules. Excited EMF induced by the electromagnetic field of the Earth-ionosphere resonator in parallel oscillatory circuits through inductive coupling with inductances $$L_{\mathrm{FROM}\mathrm{AT}}^{\mathrm{one}}$$

and $$L_{\mathrm{FROM}\mathrm{<figure-callout\; id="2"\; label="AT"\; filenames="00000009.png,00000010.png"\; state="\{\{state\}\}">AT</figure-callout>}}^2$$

, sequentially connected, goes to the output of the active receiving module (Fig. 2).

Таким образом, поставленная цель в представленных материалах достигнута, работоспособность изобретения обоснована.Thus, the goal in the presented materials is achieved, the efficiency of the invention is justified.

Авторам неизвестны технические решения из области электрорадиотехники, содержащие признаки, эквивалентные отличительным признакам заявленного устройства. Авторам неизвестны технические решения из других областей техники, обладающие свойствами заявленного технического объекта изобретения. Таким образом, заявленное техническое решение, по мнению авторов, обладает критерием существенных признаков.The authors are not aware of technical solutions from the field of electrical engineering containing signs equivalent to the hallmarks of the claimed device. The authors are not aware of technical solutions from other technical fields having the properties of the claimed technical object of the invention. Thus, the claimed technical solution, according to the authors, has the criterion of essential features.

ЛитератураLiterature

1. Блиох П.В., Николаенко А.П, Филиппов Ю.Ф. Глобальные электромагнитные резонансы в полости земля-ионосфера. Киев: «Наукова думка» 1977.1. Bliokh P.V., Nikolaenko A.P., Filippov Yu.F. Global electromagnetic resonances in the earth-ionosphere cavity. Kiev: Naukova Dumka 1977.

2. Титце У., Шенк К. Полупроводниковая схемотехника. М.: «Мир». 1983.2. Titz U., Schenk K. Semiconductor circuitry. M .: "World". 1983.

Claims (7)

1. Полевой индикатор естественного электромагнитного поля земли, содержащий магнитную рамочную антенну и индикатор наведенной ЭДС, отличающий тем, что дополнительно введены N активных приемных модулей с 1-1 по 1-N, суммирующий блок, первый включатель на два положения включения, блок переключателей, N полосовых фильтров, аттенюатор, фазовращатель, индикатор частот 50 Гц, блок индикаторов и анализатор спектра, при этом выходы N активных приемных модулей с 1-1 по 1-N соединены с N входами с первого по N суммирующего блока, выход суммирующего блока соединен с нулевой клеммой первого включателя Вк.1, первая клемма включателя Вк.1 соединена с входом блока переключателей, а вторая клемма включателя Вк.1 соединена с анализатором спектра; первый выход блока переключателей соединен через первый полосовой фильтр на 50 Гц через индикатор частот 50 Гц, через аттенюатор, через фазовращатель с входом К суммирующего блока; второй выход блока переключателей соединен с первым входом блока индикаторов через второй полосовой фильтр на 7 Гц; третий выход блока переключателей соединен со вторым входом блока индикаторов через третий полосовой фильтр на 14 Гц; четвертый выход блока переключателей соединен с третьим входом блока индикаторов через четвертый полосовой фильтр на 21 Гц; L выход блока переключателей соединен с L-1 входом блока индикаторов через L полосовой фильтр на гармонику, равную произведению - (L·7·Гц); N выход блока переключателей соединен с N-1 входом блока индикаторов через N полосовой фильтр на гармонику, равную произведению - (N·7·Гц).1. A field indicator of the natural electromagnetic field of the earth, containing a magnetic loop antenna and an induced emf indicator, characterized in that N active receiving modules 1-1 to 1-N are additionally introduced, a summing block, a first switch for two switching positions, a switch block, N bandpass filters, attenuator, phase shifter, 50 Hz frequency indicator, indicator block and spectrum analyzer, while the outputs of N active receiving modules 1-1 to 1-N are connected to N inputs from the first to N summing blocks, the output of the summing block is connected Inen with the zero terminal of the first switch Vk.1, the first terminal of the switch Vk.1 connected to the input of the switch block, and the second terminal of the switch Vk.1 connected to the spectrum analyzer; the first output of the switch block is connected through a first 50 Hz bandpass filter through a 50 Hz frequency indicator, through an attenuator, through a phase shifter with an input K of the summing block; the second output of the switch block is connected to the first input of the indicator block through a second 7 Hz bandpass filter; the third output of the switch block is connected to the second input of the indicator block through a third 14 Hz bandpass filter; the fourth output of the block of switches is connected to the third input of the block of indicators through the fourth band-pass filter at 21 Hz; L the output of the switch block is connected to the L-1 input of the indicator block through the L band-pass filter at the harmonic equal to the product - (L · 7 · Hz); The N output of the switch block is connected to the N-1 input of the indicator block through the N band-pass filter at a harmonic equal to the product - (N · 7 · Hz). 2. Полевой индикатор по п. 1, отличающийся тем, что каждый из N активных приемных модулей (с 1-1 по 1-N) содержит два идентичных параллельных колебательных контура с параметрами L_КОНТ и С_КОНТ, каждый с индуктивностью связи в каждом контуре $$L_{СВ}^1$$

и $$L_{СВ}^2$$

, два гиратора и емкость нагрузки гираторов С_НАГР, при этом входы двух гираторов соединены с собственным для каждого гиратора колебательным контуром с параметрами L_КОНТ и С_КОНТ, выходы гираторов соединены на общую шину, с которой соединена нагрузочная емкость С_НАГР, выход активных приемных модулей соединен с последовательно соединенными индуктивностями связи $$L_{СВ}^1$$

и $$L_{СВ}^2$$

двух параллельных колебательных контуров.2. The field indicator according to claim 1, characterized in that each of the N active receiving modules (1-1 to 1-N) contains two identical parallel oscillatory circuits with the parameters L _CONT and C _CONT , each with a coupling inductance in each circuit $$L_{\mathrm{FROM}\mathrm{AT}}^{\mathrm{one}}$$

and $$L_{\mathrm{FROM}\mathrm{AT}}^2$$

, two gyrators and the load capacitance of gyrathers C _NAG , while the inputs of two gyrators are connected to their own oscillator circuit for each gyrator with the parameters L _KONT and C _KONT , the outputs of the gyrators are connected to a common bus to which the load capacitance C _NAGR is connected, the output of the active receiving modules connected to series-connected coupling inductances $$L_{\mathrm{FROM}\mathrm{AT}}^{\mathrm{one}}$$

and $$L_{\mathrm{FROM}\mathrm{AT}}^2$$

two parallel oscillatory circuits. 3. Полевой индикатор по п. 2, отличающийся тем, что суммирующий блок содержит трансформатор Тр.1 из N первичных обмоток, одной вторичной обмотки, одной компенсирующей обмотки и одной питающей обмотки с включением выпрямляющих элементов в ней - диодом и конденсатором, при этом N входов, начиная с первого по N, соединены с входами первичных обмоток трансформатора Тр.1, выходы первичных обмоток трансформатора Тр.1 заземлены; первый выход суммирующего блока соединен с входом вторичной обмотки трансформатора Тр.1, выход вторичной обмотки трансформатора Тр.1 заземлен; вход К суммирующего блока соединен с входом компенсирующей обмотки трансформатора Тр.1, выход компенсирующей обмотки трансформатора Тр.1 заземлен; второй выход суммирующего блока соединен с выходом четвертой обмотки трансформатора через элементы выпрямителя.3. The field indicator according to claim 2, characterized in that the summing unit comprises a transformer Tr. 1 of N primary windings, one secondary winding, one compensating winding and one supply winding with the inclusion of rectifying elements in it - a diode and a capacitor, while N inputs, starting from the first to N, are connected to the inputs of the primary windings of the transformer Tr.1, the outputs of the primary windings of the transformer Tr.1 are grounded; the first output of the summing unit is connected to the input of the secondary winding of the transformer Tr.1, the output of the secondary winding of the transformer Tr.1 is grounded; the input K of the summing unit is connected to the input of the compensating winding of the transformer Tr.1, the output of the compensating winding of the transformer Tr.1 is grounded; the second output of the summing unit is connected to the output of the fourth winding of the transformer through the elements of the rectifier. 4. Полевой индикатор по п. 3, отличающийся тем, что блок переключателей содержит N включателей на два положения каждый (Вк.1, Вк.2, …, Вк.L, …, Вк.N), при этом вход блока переключателей соединен параллельно с нулевыми клеммами каждого из N включателей, начиная с Вк.1 по Вк.N, выходы блока переключателей, начиная с первого по N, соединены со второй клеммой в каждом из N включателей и через включатель его нулевой клеммой с входом блока переключателей; первая клемма каждого включателя с первого по N изолирована, поэтому при соединении первой клеммы с нулевой клеммой в каждом из N включателях осуществляется разрыв соединения входа блока переключателей с его выходами в любом из N включателей с любым из N выходов блока переключателей.4. The field indicator according to claim 3, characterized in that the switch unit contains N switches in two positions each (Vk. 1, Vk. 2, ..., Vk. L, ..., Vk. N), while the input of the switch block is connected in parallel with the zero terminals of each of the N switches, starting from Vk.1 to VK.N, the outputs of the switch block, starting from the first to N, are connected to the second terminal in each of the N switches and through the switch, its zero terminal to the input of the switch block; the first terminal of each switch from the first to N is isolated, therefore, when the first terminal is connected to the zero terminal in each of the N switches, the connection of the input of the switch block with its outputs in any of the N switches with any of the N outputs of the switch block is broken. 5. Полевой индикатор по п. 4, отличающийся тем, что полосовой фильтр содержит две емкости настройки входная С_ВХ и выходная С_ВЫХ, являющихся настроечными на частоту пропускания каждого из N полосовых фильтров, два гиратора, и три емкости С₁, С₂ и С₃, входящих в состав Т-образного фильтра, включенного между двумя гираторами; при этом вход полосового фильтра присоединен к входу первого гиратора и параллельно к заземленной входной емкости С_ВХ, выход первого гиратора соединен с входом второго гиратора через последовательные соединенные первую и вторую емкости C₁ и С₂, а третья заземленная емкость С₃ соединена с точкой соединения первой и второй емкостей С₁ и С₂, выход полосового фильтра соединен с выходом второго гиратора и параллельно с заземленной выходной емкостью С_ВЫХ.5. The field indicator according to claim 4, characterized in that the band-pass filter contains two input capacitances C _IN and output C _OUT , which are tuned to the transmission frequency of each of N band-pass filters, two gyrators, and three capacitors C ₁ , C ₂ and C ₃ included in the T-shaped filter included between two gyrators; wherein the input of the bandpass filter is connected to the input of the first gyrator and parallel to the grounded input capacitance C _ВХ , the output of the first gyrator is connected to the input of the second gyrator through the first and second capacitors C ₁ and C ₂ connected in series, and the third grounded capacitor C _{3 is} connected to the connection point of the first and second capacitors C ₁ and C ₂ , the output of the bandpass filter is connected to the output of the second gyrator and in parallel with the grounded output capacitance C _OUT . 6. Полевой индикатор по п. 5, отличающийся тем, что индикатор частот 50 Гц содержит измеритель напряжения, светодиод и включатель (Вкл.) на два положения включения, при этом вход индикатора частот 50 Гц присоединен к нулевым клеммам включателя (Вкл.), выход индикатора частот 50 Гц соединен с первой клеммой включателя, обеспечивая передачу электрической энергии с входа индикатора на его выход, измеритель напряжения соединен со второй клеммой включателя, обеспечивая присоединение индикатора напряжения к входу индикатора частот 50 Гц, первое положение включателя соединяет вход индикатора частот 50 Гц с его выходом и светодиодом, для контроля наличия ЭДС, а второе положение включателя присоединяет вход индикатора частот 50 Гц к измерителю напряжения.6. The field indicator according to claim 5, characterized in that the frequency indicator 50 Hz comprises a voltage meter, an LED and a switch (On) for two switching positions, while the input of the frequency indicator 50 Hz is connected to the zero terminals of the switch (On), the output of the frequency indicator 50 Hz is connected to the first terminal of the switch, ensuring the transfer of electric energy from the input of the indicator to its output, the voltage meter is connected to the second terminal of the switch, ensuring the connection of the voltage indicator to the input of the frequency indicator 50 Hz, the first position The switch position connects the input of the frequency indicator 50 Hz with its output and LED to control the presence of EMF, and the second position of the switch connects the input of the frequency indicator 50 Hz to the voltage meter. 7. Полевой индикатор по п. 6, отличающийся тем, что блок индикаторов содержит N включателей на два положения, измеритель напряжения и N светодиодов для фиксации частот 7 Гц, 14 Гц, 21 Гц, 28 Гц, 35 Гц, 42 Гц и так далее, их количество зависит от исследуемой полосы частот, при этом N входов блока индикаторов соединены с нулевыми клеммами N включателей на два положения каждый, светодиоды соединены с первой клеммой в каждом включателе и при короткозамкнутой цепи нулевая клемма - первая клемма светодиод соединен с входом в каждом из N каналов, а при коротко-замкнутой цепи нулевая клемма - вторая клемма измеритель напряжения присоединен к одному из каналов. 7. The field indicator according to claim 6, characterized in that the indicator block contains N switches for two positions, a voltage meter and N LEDs for fixing the frequencies 7 Hz, 14 Hz, 21 Hz, 28 Hz, 35 Hz, 42 Hz and so on , their number depends on the frequency band under study, while the N inputs of the indicator block are connected to the zero terminals of the N switches in two positions each, the LEDs are connected to the first terminal in each switch and, with a short-circuited circuit, the zero terminal - the first terminal, the LED is connected to the input in each of N channels, and for short Knuth circuit terminal is zero - the second terminal voltage meter is connected to one of the channels.

Images