Они-то и поглощают энергию пучка. Система в таком
случае бьет тревогу до тех пор, пока туман не исчезнет. В тех местах,
где туманы бывают редко, эта проблема снимается. Но там, где туманы час-
ты, приходится искать иной выход - например, увеличить длину волны. Мик-
роволны в тумане не рассеиваются, поэтому и появилась идея микроволновых
заграждений.
Способы контроля за зоной слежения с использованием МКВ барьеров по
мере близкого знакомства с ними пробуждают все больший интерес.
Системы, срабатывающие при прерывании пучка
Совершенно очевидно ее сходство с инфракрасной сигнализацией активно-
го типа. Передатчик и приемник расположены друг против друга на любом
требуемом расстоянии, вплоть до максимально допустимого производителями.
Технически это может быть 100 м. и более, но при практической эксплуата-
ции - меньше: для обеспечения прямого пучка между двумя приборами. Заг-
раждение может следовать контурам зоны охраны, рельефу поверхности и
огибать естественные препятствия.
При каждом значительном повороте - вверх, вниз или в сторону необхо-
дима дополнительная пара "передатчикприемник". Устройства, как правило,
устанавливаются в метре от земли. При рабочей длине волны в 3 см круглая
антенна диаметром 25 см даст конический пучок с расхождением около 10
градусов (5 градусов вверх и вниз от центральной оси).
Оба прибора срабатывают при прерывании луча, и ни в том, ни в другом
случае перекрытие на уровне земли не является их основной задачей.
Системы, перекрывающие уровень земли
При сомнении в надежности защиты с помощью конусного пучка из-за воз-
можности подползания под него следует изменить его форму.
Это можно сделать, используя вытянутый в вертикальной плоскости пара-
болический рефлектор высотой в 1 метр и шириной около 25 см. Он устанав-
ливается за длинной щелевой антенной типа волновода. Если основание ан-
тенны соприкасается с землей, опасность подползания под пучком устраня-
ется (при условии, что поверхность достаточно ровная).
Такое расположение дает высокую вероятность обнаружения и низкую
чувствительность к ложным объектам. Единственный недостаток - расплас-
танный в ширину пучок неоправданно увеличивает зону обнаружения. Повер-
нув антенну и рефлектор на 90 градусов и установив ориентированный те-
перь уже по горизонтали рефлектор в метре от земли, мы получим наиболее
интересную конфигурацию микроволнового заграждения.
Микроволновый барьер, чувствительный к сдвигу фазы волны
Получившееся вертикальное расположение вобрало в себя многие поучи-
тельные черты ультразвукового и микроволнового пространственного обнару-
жения, поэтому в дальнейшем описании этого барьера мы их повторим.
Формирование пучка
Как уже было сказано, основная проблема при поиске альтернативы виб-
родатчикам на оградах, а также инфракрасным лучам - это крайне ограни-
ченное пространство в периметровой зоне, где могут действовать приборы.
Однако грамотно сформированный луч способен вписаться в это прост-
ранство.
Для лучшего представления картины следует иметь в виду, что выход ан-
тенны шириной 2 метра при длине волны в 3 см даст ширину пучка в 1 гра-
дус. Исходя из этого и применяя упомянутую в главе 16 обратно пропорцио-
нальную зависимость сечений отверстия и пучка, можно заключить, что ан-
тенна шириной 1 метр даст расхождение пучка в 2 градуса (при той же дли-
не волны). Пучок такой ширины вполне впишется в пространство зоны защи-
ты. Если мы пожелаем воспользоваться преимуществами более длинноволново-
го излучения, например, 12 см, двухметровая антенна даст пучок в 4 гра-
дуса, также вполне подходящий для зоны защиты. Он, правда, "съест" по-
больше ценного пространства на периметре.
Чтобы предотвратить возможность подползания злоумышленника под луч,
предпринимаются две меры - антенны сужаются в вертикальной плоскости,
отчего по вертикали луч расширяется до угла в 15-20 градусов и касается
земли в непосредственной близости от антенны, и, во-вторых, используется
принцип "стоячей волны".
Использование принципа "стоячей волны"
В главе 15 при описании истории разработки ультразвуковых датчиков мы
уже упоминали принцип "стоячей волны". Там же отмечалось, как перемеще-
ния воздуха существенно влияют на ультразвук. Но в МКВ диапазоне этих
воздействий нет, и именно здесь "стоячая волна" проявляет свои свойства
наилучшим образом.
Чтобы легче представить себе, что происходит, вспомните о трудностях
с замиранием сигнала у радиолюбителей. Замирание - суть изменение в силе
принимаемого сигнала под действием части сигнала, отраженного от ионос-
феры Земли. Все было бы прекрасно, если бы отраженная энергия совпадала
на вхождении приемника по фазе с сигналом, пришедшим по поверхности зем-
ли. Но ионосфера нестабильна и нестабильна поэтому фаза отраженного сиг-
нала. Отраженный сигнал, приходя ко входу приемника то в фазе, то в про-
тивофазе, складываясь с основным, увеличивает энергию последнего либо
уменьшает, что и приводит к эффекту замирания.
При создании систем сигнализации эффект "замирания" может быть ис-
пользован для обнаружения нарушителя. Нужно лишь перевернуть только что
представленную картинку вверх ногами и подставить на место ионосферы по-
верхность земли как отражатель, а на место объекта возмущений - наруши-
теля. Результат будет тот же - фазовый сдвиг частот. Полученное "затуха-
ние" заставит систему сработать. Таким образом, система прямого луча,
использующая идеи "стоячей волны" и чувствительная к сдвигам не только
по амплитуде, но и по фазе, способна обнаружить проползающего под
барьером злоумышленника.
Еще одним интересным моментом является способность микроволнового
барьера из "стоячих волн" заполнять небольшие выемки на поверхности. Для
этого надо лишь чуть выше закрепить антенну и расширить пучок.
Нежелательное затухание
Ультразвуковые системы "стоячей волны" имели массу недостатков. Впол-
не законный вопрос - а имеются ли указанные недостатки у чувствительных
к фазе микроволновых заграждений?
Действительно, изменения отражающей способности поверхности в МКВ ди-
апазоне могут спровоцировать ложные тревоги. Эти изменения могут быть
медленными из-за вырастающей травы и быстрыми при ливневом дожде. Если
фазовая "картинка" поверхности меняется сверх установленного допуска,
тревоги не избежать.
К счастью, допуск этот благодаря неровности земной поверхности доста-
точно велик, чтобы сдвиг по фазе его превысил. Он не идет ни в какое
сравнение с допуском сдвига по фазе, приводящим к срабатыванию ультраз-
вукового датчика, установленного в комнате с гладкими стенами.
И все же и микроволновое заграждение может "занервничать", и при ус-
тановке длинных цепочек датчиков с этим приходиться бороться. Допустив,
что один датчик ошибается раз в году, придется смириться с тем, что ог-
раждение из 52 датчиков будет ошибаться раз в неделю. Если это вам ка-
жется чрезмерным (а так оно и должно быть), то как вы будете решать эту
проблему? Ответ на этот вопрос вы можете сами найти в главе 15.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88
случае бьет тревогу до тех пор, пока туман не исчезнет. В тех местах,
где туманы бывают редко, эта проблема снимается. Но там, где туманы час-
ты, приходится искать иной выход - например, увеличить длину волны. Мик-
роволны в тумане не рассеиваются, поэтому и появилась идея микроволновых
заграждений.
Способы контроля за зоной слежения с использованием МКВ барьеров по
мере близкого знакомства с ними пробуждают все больший интерес.
Системы, срабатывающие при прерывании пучка
Совершенно очевидно ее сходство с инфракрасной сигнализацией активно-
го типа. Передатчик и приемник расположены друг против друга на любом
требуемом расстоянии, вплоть до максимально допустимого производителями.
Технически это может быть 100 м. и более, но при практической эксплуата-
ции - меньше: для обеспечения прямого пучка между двумя приборами. Заг-
раждение может следовать контурам зоны охраны, рельефу поверхности и
огибать естественные препятствия.
При каждом значительном повороте - вверх, вниз или в сторону необхо-
дима дополнительная пара "передатчикприемник". Устройства, как правило,
устанавливаются в метре от земли. При рабочей длине волны в 3 см круглая
антенна диаметром 25 см даст конический пучок с расхождением около 10
градусов (5 градусов вверх и вниз от центральной оси).
Оба прибора срабатывают при прерывании луча, и ни в том, ни в другом
случае перекрытие на уровне земли не является их основной задачей.
Системы, перекрывающие уровень земли
При сомнении в надежности защиты с помощью конусного пучка из-за воз-
можности подползания под него следует изменить его форму.
Это можно сделать, используя вытянутый в вертикальной плоскости пара-
болический рефлектор высотой в 1 метр и шириной около 25 см. Он устанав-
ливается за длинной щелевой антенной типа волновода. Если основание ан-
тенны соприкасается с землей, опасность подползания под пучком устраня-
ется (при условии, что поверхность достаточно ровная).
Такое расположение дает высокую вероятность обнаружения и низкую
чувствительность к ложным объектам. Единственный недостаток - расплас-
танный в ширину пучок неоправданно увеличивает зону обнаружения. Повер-
нув антенну и рефлектор на 90 градусов и установив ориентированный те-
перь уже по горизонтали рефлектор в метре от земли, мы получим наиболее
интересную конфигурацию микроволнового заграждения.
Микроволновый барьер, чувствительный к сдвигу фазы волны
Получившееся вертикальное расположение вобрало в себя многие поучи-
тельные черты ультразвукового и микроволнового пространственного обнару-
жения, поэтому в дальнейшем описании этого барьера мы их повторим.
Формирование пучка
Как уже было сказано, основная проблема при поиске альтернативы виб-
родатчикам на оградах, а также инфракрасным лучам - это крайне ограни-
ченное пространство в периметровой зоне, где могут действовать приборы.
Однако грамотно сформированный луч способен вписаться в это прост-
ранство.
Для лучшего представления картины следует иметь в виду, что выход ан-
тенны шириной 2 метра при длине волны в 3 см даст ширину пучка в 1 гра-
дус. Исходя из этого и применяя упомянутую в главе 16 обратно пропорцио-
нальную зависимость сечений отверстия и пучка, можно заключить, что ан-
тенна шириной 1 метр даст расхождение пучка в 2 градуса (при той же дли-
не волны). Пучок такой ширины вполне впишется в пространство зоны защи-
ты. Если мы пожелаем воспользоваться преимуществами более длинноволново-
го излучения, например, 12 см, двухметровая антенна даст пучок в 4 гра-
дуса, также вполне подходящий для зоны защиты. Он, правда, "съест" по-
больше ценного пространства на периметре.
Чтобы предотвратить возможность подползания злоумышленника под луч,
предпринимаются две меры - антенны сужаются в вертикальной плоскости,
отчего по вертикали луч расширяется до угла в 15-20 градусов и касается
земли в непосредственной близости от антенны, и, во-вторых, используется
принцип "стоячей волны".
Использование принципа "стоячей волны"
В главе 15 при описании истории разработки ультразвуковых датчиков мы
уже упоминали принцип "стоячей волны". Там же отмечалось, как перемеще-
ния воздуха существенно влияют на ультразвук. Но в МКВ диапазоне этих
воздействий нет, и именно здесь "стоячая волна" проявляет свои свойства
наилучшим образом.
Чтобы легче представить себе, что происходит, вспомните о трудностях
с замиранием сигнала у радиолюбителей. Замирание - суть изменение в силе
принимаемого сигнала под действием части сигнала, отраженного от ионос-
феры Земли. Все было бы прекрасно, если бы отраженная энергия совпадала
на вхождении приемника по фазе с сигналом, пришедшим по поверхности зем-
ли. Но ионосфера нестабильна и нестабильна поэтому фаза отраженного сиг-
нала. Отраженный сигнал, приходя ко входу приемника то в фазе, то в про-
тивофазе, складываясь с основным, увеличивает энергию последнего либо
уменьшает, что и приводит к эффекту замирания.
При создании систем сигнализации эффект "замирания" может быть ис-
пользован для обнаружения нарушителя. Нужно лишь перевернуть только что
представленную картинку вверх ногами и подставить на место ионосферы по-
верхность земли как отражатель, а на место объекта возмущений - наруши-
теля. Результат будет тот же - фазовый сдвиг частот. Полученное "затуха-
ние" заставит систему сработать. Таким образом, система прямого луча,
использующая идеи "стоячей волны" и чувствительная к сдвигам не только
по амплитуде, но и по фазе, способна обнаружить проползающего под
барьером злоумышленника.
Еще одним интересным моментом является способность микроволнового
барьера из "стоячих волн" заполнять небольшие выемки на поверхности. Для
этого надо лишь чуть выше закрепить антенну и расширить пучок.
Нежелательное затухание
Ультразвуковые системы "стоячей волны" имели массу недостатков. Впол-
не законный вопрос - а имеются ли указанные недостатки у чувствительных
к фазе микроволновых заграждений?
Действительно, изменения отражающей способности поверхности в МКВ ди-
апазоне могут спровоцировать ложные тревоги. Эти изменения могут быть
медленными из-за вырастающей травы и быстрыми при ливневом дожде. Если
фазовая "картинка" поверхности меняется сверх установленного допуска,
тревоги не избежать.
К счастью, допуск этот благодаря неровности земной поверхности доста-
точно велик, чтобы сдвиг по фазе его превысил. Он не идет ни в какое
сравнение с допуском сдвига по фазе, приводящим к срабатыванию ультраз-
вукового датчика, установленного в комнате с гладкими стенами.
И все же и микроволновое заграждение может "занервничать", и при ус-
тановке длинных цепочек датчиков с этим приходиться бороться. Допустив,
что один датчик ошибается раз в году, придется смириться с тем, что ог-
раждение из 52 датчиков будет ошибаться раз в неделю. Если это вам ка-
жется чрезмерным (а так оно и должно быть), то как вы будете решать эту
проблему? Ответ на этот вопрос вы можете сами найти в главе 15.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88