Радио-волновые и микроволновые средства обнаружения

1. Лекция Радио-волновые и микроволновые средства обнаружения

А.А.Краснобородько
1

2. Радиочастотные диапазоны

Диапазон
Аббревиатуры
Частоты
Километровый
Низкие частоты
НЧ
30……...300 кГц
Гектометровый
Средние частоты
СЧ (ДВ)
300….3000 кГц
……3 МГц
Декаметровый
Высокие
частоты
ВЧ (КВ)
3…30 МГц
Метровый
Очень высокие
частоты
ОВЧ (УКВ)
Сантиметровый
Сверхвысокие
частоты
СВЧ
3…30 ГГц
Миллиметровый
Крайне высокие
частоты
КВЧ
30….300 ГГц
Децимиллиметровый
Гипервысокие
частоты
ГВЧ
300…3000 ГГц
30….300 МГц
2

3. Обозначения поддиапазонов

L 1 - 2 ГГц
S
2…4 ГГЦ
длина волн 15-30 см
длина волн 7,5…15 см
С 4…8 ГГц
длина волн 3,5…7,5 см
X 8…12 ГГЦ
длина волн 2,5…3,5 см
К(u) 12…18 ГГц длина волн 1,6…2,5 см
К
18….27 ГГц длина волн 1,1…1,6 см
К(а) 27…40 ГГц длина волн 0,75…1,1 см
Mm 40…75 ГГц длина волн 2,7….4 миллиметра
3

4. Выбор частоты

Диапазон 10,5 ГГц традиционный (длина волны ~3 см)
Диапазон 24 ГГц (длина волны ~ 1,5 см):
• Сужение зоны обнаружения
• Не влияет на РЛС (аэропорты)
• Не требует разрешения (контроль радиочастот)
• Свободен от средств связи
Диапазон 400-450 МГц (длина волны ~ 70 см)
• Объемная зона обнаружения
4

5. Зона обнаружения (типичная) радиоволнового СО

5

6. Зона обнаружения (типичная) радиоволнового СО

6

7. Принципы работы

Среда – электромагнитное поле.
Чувствительный элемент – приемник.
Измеряемые параметры:
1. Классический эффект Доплера;
2. Изменения характеристик принимаемого
сигнала
7

8. Области применения

Ограждения объектов
Тоннели
Причалы
Ангары
Прочие протяженные открытые и закрытые
помещения, дворы…
8

9. Пример антенны датчика

Частота 24 ГГц
(1,5 см)
STS-107
Стилсофт
9

10. Экзотический вариант установки

10

11. Проблемы эксплуатации

Основные причины несрабатывания
• Неправильная установка
• Сезонные изменения рельефа (отсутствие
перенастройки)
Основные причины ложных срабатываний
Уменьшение сигнала на приеме до минимального
Стационарные или движущиеся объекты в зоне
Импульсные наводки по цепям питания
Посторонние радиоизлучатели
Установка слишком высокого уровня
чувствительности

12. Влияние высоты установки прибора

Пример изменения
интенсивности
сигнала на приёмном
блоке в зависимости
от высоты установки
блоков.
Зависимость
типична для частот
в диапазоне 10 ГГц

13. «Контур М» (произв. «Элерон»)

Потребляемая мощность: не
более 1,3 Вт.
Рабочая частота 10,05 ± 0,05
ГГц. (4 варианта исполнения с
несущей частотой)
Зона обнаружения: от 10 до
150 метров. Ширина в
центре – 2,5 м, высота 3 м.
13

14. «Контур М» эксплуатационные характеристики

Напряжение питания DC 10…30 В.
Диапазон скоростей цели 0,1…10 м/с
Среднее время наработки на ложное
срабатывание – 1000 часов.
Наработка на отказ 20000 часов.
Установка на : грунт, стены, капитальные
ограды
14

15. «Контур М» рекомендации по установке

Высота установки блоков от поверхности 0,8…1,0
м. - при установке на грунт.
Для обнаружения ползущего нарушителя высота
установки 0,5…0,6 м
При установке вдоль ограждения расстояние до
ограждения не менее 1,5 м.
Расположение блоков при монтаже на заграждении
расстояние от верха заграждения до блоков должно
быть от 0,2…0,5 м
.
15

16. «Контур М» рекомендации по установке

Протяженность одного охраняемого участка должна
быть не более 130 м, не менее 12 м.
Поверхность участка должна быть выровнена
Максимальные отклонения поверхности грунта в
зоне обнаружения от плоскости не должно
превышать 0,3 м.
На участке допускается наличие травы , суммарная
высота травы и неровностей не должна превышать
0,4 м.
16

17. «Контур М» рекомендации по установке

• Не рекомендуется расположение
радиопередающих устройств вблизи блока
приемника ( мобильных телефонов,
радиостанций и т.п.).
• Работа радиопередающих устройств (
мощность излучения более 1 Вт ) на
расстоянии менее 10 м от приемника
может вызывать срабатывание.
.
17

18. Тантал – 600-01 (г.Пенза)

Зона обнаружения –
5…500 м
Рабочая частота 24,15 ±
0,1 ГГц,
количество частотных
каналов – 200 (с шагом 1
МГц)
Напряжение питания
9…36 В
18

19. Тантал – 600-01

Извещатель не выдает ложной тревоги при
раздельном воздействии следующих помех:
− движение человека на расстоянии от осевой
линии зоны обнаружения (при максимальной длине)
не менее 3,0 м.
− движение одиночного автотранспорта на
расстоянии от осевой линии зоны не менее 4,0 м.
− движение в зоне обнаружения птиц и мелких
животных с линейными размерами, не более 0,3 м.
19

20. Р10 (г.Пенза)

Зона обнаружения – 10м
Рабочая частота:
433,92 ± 0,5 МГц
Ширина зоны
обнаружения – не менее
6м
Высота зоны
обнаружения – не менее
2,2 м
20

21. Извещатель Р 10

21

22. Однопозиционные радиоволновые извещатели

Принцип работы основан на:
• Допплеровом эффекте
• Выделении при перемещении объекта в поле разностной
частоты.
Расстояние до объекта определяет амплитуду полезного
сигнала:
Амплитуда = 1/ (Расстояние)2
Более крупный объект, (человек) на расстоянии 5 метров от
датчика, дает примерно такой же сигнал, как кошка на
расстоянии менее метра.
22

23. Радиоволновые (микроволновые) извещатели

• тонкие перегородки из легких
материалов, деревянные двери, стекла,
шторы не являются существенной
преградой для электромагнитного поля,
поэтому зона чувствительности
может распространяться и за пределы
охраняемого помещения

24. Радиоволновые (микроволновые) извещатели особенности распространения ЭМВ

Легкая
перегородка
Металлическая
или ж/б стена
Вид сбоку

25. Блокирование свободных помещений однопозиционным СО.

26. Блокирование загроможденных помещений однопозиционным СО.

27. Однопозиционный извещатель АГАТ - 6

Частота: 9,25±0,25 ГГц
Длина зоны
обнаружения: 6…20 м
Площадь зоны: 120 кв.м.
Высота установки не
менее 1,5 м
Диапазон температур 40…+60 С.
27

28. Однопозиционный извещатель АГАТ - 6

Частота: 9,375 ГГц
Длина зоны
обнаружения: 2…30 м
Ширина зоны: 5 м.
Высота зоны 4 м
Диапазон температур
-40…+65 С.
5 частотных
28

29.

30. Блокирование помещений двухпозиционным СО

31. Блокирование помещений двухпозиционным СО

Основное отличие в расположении этих блоков от предыдущих
заключается в увеличении высоты их установки на стене до 3,2 м или
закреплении на потолке.

32. Блокирование помещений двухпозиционным СО

• Горизонтальная установка антенных блоков в
помещениях малого размера

33. Блокирование помещений двухпозиционным СО

34. Блокирование помещений двухпозиционным СО

• Если в этом же
помещении приемник
и передатчик
разместить на
потолке, то удастся
блокировать
практически все
помещение.

35. Размещение и монтаж

• Практически всегда можно найти такое
размещение антенных блоков, при
котором мертвые зоны будут
незначительны или отсутствовать.

36. Радиоволновые (микроволновые) извещатели

Двухпозиционное микроволновое СО
«КОНУС-3М»
(«стоячая волна»)

37. Радиоволновые (микроволновые) извещатели

Двухпозиционное микроволновое СО
«КОНУС-4»

38. Достоинства микроволновых СО

• Высокая степень обнаружения
проникновения в зону охраны ;
• Возможна скрытная установка;

39. Недостатки микроволновых СО

• Тонкие перегородки и т.д. не являются
существенной преградой для ЭМП;
• Ложные срабатывания от:
– Вибрирующих поверхностей, предметов;
– Помех от люминесцентного освещения;
– Потоков дождевой воды на стеклах;
– Мелкие животные и птицы;
• Крупногабаритные предметы (шкафы, сейфы и
т.п.), находящиеся в помещении, создают "тени"
(зоны нечувствительности);
• Воздействие на здоровье человека;
• Проблемы при установке в небольших
помещениях;