В статье приводятся результаты измерений отрицательной энергии вакуума индуцированной симметричной пятилистниковой ФАР, питаемой миниатюрным микрополосковым генератором на базе двух замкнутых в кольцо последовательных СВЧ-усилителей SPF-5043Z

Использовалось оборудование: анализатор спектра N9342C (KeySight Technologies) для проведения измерений и калибровки генератора.

Генератор на частоту 2,32 ГГц -2,4 ГГц создан на базе двух замкнутых в кольцо последовательных СВЧ-усилителей типа SPF-5043Z. В собранном виде показан на рис.1.

Рис.1 Миниатюрный микрополосковый СВЧ-генератор в сборе.

Измерительный стенд в рабочем состоянии с генератором, подключенным к симметричной осевой ФАР , состоял из двух пятилистников, установленных вдоль оси ФАР на расстоянии полволны равной 12 см, питаемых синфазно. Эта ФАР вдоль оси излучает синфазно продольную заузленную компоненту заузленной электромагнитной волны (ЭМВ), т.е. энергия суммируется вдоль ФАР в пространстве и в кабеле, а поперченная заузленная компонента заузленной ЭМВ излучается перпендикулярно оси ФАР и интерференционно гасится.

На рис. 2 показано расположение зонда около ФАР на расстоянии полволны вдоль кабеля от согласующе-симметрирующего шлейфа ФАР. Справа на фото СВЧ-генератор, подключенный к кабелю ФАР на расстоянии 1 м от ФАР (примерно 8 длин волн).

Рис. 2 Фото расположение зонда около ФАР на расстоянии полволны вдоль кабеля от согласующе-симметрирующего шлейфа ФАР.

На рис. 3 показан фото совместного расположения контакта штыря зонда и кабеля ФАР.

Рис. 3 Фото совместного расположения контакта штыря зонда и кабеля ФАР.

На рис. 4 показано фото результата калибровки СВЧ-генератора по анализатору спектра. На фото видно, что максимальная мощность на выходе генератора равно 17,28 дБм (54 мВт или 1, 6 В на согласованной нагрузке 50-Ом спектр-анализатора).

Рис. 4 Результаты калибровки СВЧ-генератора

Режимы измерения следующие: частота начала сканирования 2,2 ГГц, - конца сканирования 2,5 ГГц, полоса радио отклика RBW=3 МГц, полоса видеосигнала VBW=3 кГц, уровень опоры индикации 25 дБм, уровень входного аттенюатора 45 дБ, время сканирования 150,8 мс.

Калибровка измерительного зонда проведена ранее на анализаторе цепей N1918B и измеренные потери в зонде равны 10 дБ.

На рис. 5 показано измеренное зондом значение мощности излучения снаружи кабеля на поверхности его изоляции, она равна 2,79 дБм, но на несколько отстроенной частоте генератора равной 2,3519 ГГц (вместо 3,3536 на рис. 4 при работе на активную согласованную нагрузку анализатора спектра), что обусловлено перестройкой частоты генератора в виду отсутствия вентиля на его выходе при внесении некомпенсированной ёмкостной реактивности зонда. Поэтому максимум излучения на выходе генератора и на входе антенн, также изменяется до 16 дБм (вместо 17,28 на рис. 4 при работе генератора только на активную нагрузку анализатора спектра)

Рис. 5 Фото результата измерения зондом значение мощности излучения снаружи кабеля на поверхности его изоляции.

ОБСУЖДЕНИЕ

Поскольку мощность на выходе генератора, нагруженного ФАР, равна 16 дБм, а потери в зонде равны 10 дБ, то, следовательно, мощность сигнала внутри кабеля в пространстве внутри экрана коаксиала в точке измерения равна расчётному значению 6дБм− 0,2 дБ (с учётом − 0,2 дБ потерь в кабеле). Однако на поверхности кабеля вне экрана измеряется мощность, излученная в металл кабеля (центральную жилу и экранную оболочку) равная 2,78 дБм (примерно 2,8 дБм). Это не отражённая мощность фидерного эффекта, так как КСН на выходе генератора - входе ФАР не более 1,2 вблизи максимума сигнала. Такая мощность на поверхности кабеля обусловлена потерями на излучение ~3 дБ заузленной ЭМВ в открытое пространство. Следует отметить, что затухание снаружи кабеля, обусловленное просачиванием энергии через экранную оплётку, не более −50 дБ, а фидерный эффект из-за затекания ЭМВ на экранную оболочку менее −30дБм.

Большая мощность, излученная обратно в кабель, нагревает кабель, его металл и диэлектрик, что обнаружено ранее на мощности 100 Вт.

ВЫВОД

Проведённый эксперимент подтверждает ранее полученные и опубликованные результаты со стационарными генераторами большого веса - до 50 кг. Преимущество данного миниатюрного генератора в том, что он удобен для переносных демонстрационных опытов, но главное в том, что этот миниатюрный генератор можно расположить вблизи ввода энергии в кабель и вблизи устройства съёма энергии с поверхности кабеля для прямого преобразования отрицательной энергии вакуума в электрическую энергию.

Работа проведена при содействии «Фонда перспективных технологий и новаций» (Исполнительный директор Татур В.Ю. при техничеcкой поддержке компании «KeySight Technologies» (США)