Физические основы нелинейной электромагнитной локации

Как уже отмечалось ранее, основным фактором, препятствующим использованию радиолокационного метода для создания средств поиска неподвижных малоразмерных объектов, является значительный уровень помех от окружающего фона. Практическое отсутствие нелинейных электромагнитных свойств у естественного фона (грунта, воды, растительности) позволяет регистрировать гармоники облучающего поля, возникающие за счет наличия объектов искусственного происхождения, находящихся в зоне поиска на поверхности грунта или в его толще. Нелинейными свойствами могут обладать некоторые горные породы с высокой концентрацией ферромагнитных включений, а также отдельные залежи сульфидных руд. Исследованиями установлено, что у реальных объектов наибольшими нелинейными свойствами обладают высокочастотные полупроводниковые радиодетали (транзисторы, диоды), а также точечные прижимные стальные контакты. Такими объектами являются (таблица 2.2.1): радиоуправляемые взрывные устройства и устройства промышленного шпионажа, стрелковое оружие, обломки самолетов и вертолетов, переносные радиостанции (в том числе и выключенные) и т.д. Объектами поиска могут быть также специальные нелинейные метки, используемые для скрытого обозначения различных объектов и участков местности, а также людей (например, спасателей в труднодоступных местах).

Таблица 2.2.1. Объекты поиска в нелинейной радиолокации

Объекты поиска

Нелинейные элементы объектов поиска

Области применения нелинейной радиолокации (варианты)

Устройства промышленного шпионажа

аудио

П/п радиодетали модулятора и УВ микропередатчика

«Чистка» помещений от устройств коммерческой разведки конкурентов

видео

Фотоприемники, п/п радиодетали УВЧ (СВЧ) микропередатчика

Радиоуправляемые взрывные устройства (см. рис. 3.1)

П/п радиодетали схемы радиоприемника и блока управления состоянием РВУ

Предотвращение подрыва объектов террористами (офисов, автомобилей и др.)

Обломки самолетов и вертолетов

Точечные контакты отдельных металлических элементов и обломков между собой. Обломки радиоэлектронной аппаратуры

Дистанционное обнаружение обломков в труднодоступных местах (тайга, горы и т.д.)

Стрелковое оружие, мины

Точечные и плоскостные металлические контакты деталей и патронов

Борьба с терроризмом Разминирование

Переносные радиостанции и ЗР

П/п радиодетали передатчика, приемника и системы наведения ЗР

Дистанционное обнаружение террористических групп с воздушных носителей

Нелинейные маркеры

Полупроводниковые диоды, нагруженные на антенны-отражатели

Дистанционное маркирование подземных объектов, черных ящиков самолетов, участков местности и спасателей с земли и воздуха

На Рис. 2.2.1. приведен пример образца радиоуправляемого взрывного устройства непромышленного изготовления. Устройство устанавливается террористами под днище уничтожаемого автомобиля на магните.

Основные элементы:

- приемная электрическая антенна;

- металлический корпус;

- винт крепления магнита;

- радиосхема (приемник прямого усиления с реле времени);

- тумблер включения.

Как и в обычной (т.е. линейной) радиолокации, длина волны первичного (облучающего) электромагнитного поля должна быть соизмерима по величине с размерами объектов поиска. На более длинных волнах (в релеевской области) интенсивность отраженного поля будет мизерна из-за явления дифракции (т.е. «огибания» поля вокруг объекта). На более коротких волнах - нелинейные свойства объектов поиска резко падают (особенно при l менее 0,3 м). При этом увеличиваются потери сигнала в маскирующем слое грунта, растительности или снеге.

Рис. 2.2.1. Типичный образец радиоуправляемого взрывного устройства непромышленного изготовления

Величины амплитуд гармоник отраженного электромагнитного поля зависят от многих факторов: вида вольт-амперных и вольт-фарадных характеристик нелинейных элементов и их частотных свойств, взаимного расположения нелинейных элементов в пространстве, наличия реактивных нагрузок, соотношения между размерами объекта поиска и длины волны первичного поля, наличия маскирующего слоя грунта и его электрических параметров и др. Основная доля энергии, отраженной от объекта с нелинейными свойствами, сосредоточена на частоте падающего поля и только небольшая ее часть - на частотах гармоник. Отражательные характеристики объекта поиска в СВЧ диапазоне волн можно характеризовать переизлученной (нелинейной) мощностью Рн и эффективной площадью рассеяния на гармонике σн, которую принято называть нелинейной эффективной поверхностью рассеяния (НЭПР).

Перейти на страницу: 1 2 3 4

Похожые стьтьи по экономике

Расчёт кодера фамилии студента
Современный этап развития научно-технического прогресса характеризуется широким применением электроники и микроэлектроники во всех сферах жизни и деятельности человека. Важную роль ...

Блок вычислителя для радиолокационного измерителя высоты и составляющих вектора скорости
частотный высота скорость модуляция Измерение текущих значений истинной высоты полета любого летательного аппарата (ЛА) относительно подстилающей поверхности является важнейшим условием о ...

Дискретные устройства
принципиальная схема дискретный устройство Теория дискретных устройств (ТДУ) является сравнительно молодой и быстро развивающейся отраслью науки. Её появление в 30-х годах нашего столетия ...

Разделы

© 2019 - www.frontinformatics.ru