Исследование и разработка приземных антенн радиоволновых охранных систем

• Автор: Асташкин, Михаил Александрович
• Шифр специальности: 05.12.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 173 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ

1.АНТЕННЫ РАДИОВОЛНОВЫХ ОХРАННЫХ СР1СТЕМ

1.1.Анализ вариантов построения и структуры существующих радиовол-новых охранных систем
1.2.Анализ модели функционирования антенн в составе двухпозиционной радиоволновой охранной системы

1.3.Характеристики и параметры взаимосвязанных антенн

2.ИССЛЕДОВАНИЕ ПРИЗЕМНЫХ АНТЕНН РАДИОВОЛНОВЫХ ОХРАННЫХ СИСТЕМ ДЛЯ ОДНОРОДНОЙ МОДЕЛИ ЗЕМЛИ

2.1.Разработка и анализ модели однопозиционной радиоволновой охранной системы

2.2.Разработка и анализ модели двухпозиционной радиоволновой охранной системы с подземной антенной
2.3.Разработка и анализ модели однопозиционной радиоволновой охранной системы с подземной антенной
3.ИССЛЕДОВАНИЕ АСИМПТОТИКИ ИНФОРМАТИВНЫХ ПАРАМЕТРОВ ВНЕШНЕГО КАНАЛА РАДИОВОЛНОВЫХ ОХРАННЫХ СИСТЕМ
3.1.Анализ модели многослойной земли, расположенной в межантенном промежутке радиоволновой охранной системы
3.2.Асимптотика комплексного наведенного сопротивления взаимосвязанных антенн радиоволновой охранной системы с учетом распространения радиоволн в межантенном промежутке
4.МАШИННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ИНФОРМАТИВНЫХ ПАРАМЕТРОВ РАДИОВОЛНОВЫХ ОХРАННЫХ СИСТЕМ С ПРИЗЕМНЫМИ АНТЕННАМИ
4.1.Моделирование и анализ двухпозиционной радиоволновой охранной системы по различным критериям тревоги
4.2.Моделирование и анализ однопозиционной радиоволновой охранной системы по величине полного входного сопротивления

4.3.Моделирование и анализ двухпозиционной радиоволновой охранной системы при изменении условий распространения в межантенном проме-
жутке
4.4.Моделирование и анализ однопозиционной РОС при изменении условий распространения радиоволн в охраняемом пространстве .
5.МОДЕЛИРОВАНИЕ РАДИОВОЛНОВЫХ ОХРАННЫХ СИСТЕМ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕ САПР
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность темы диссертационной работы подтверждается растущим спросом на радиоволновые охранные системы (РОС), которые обеспечивают высокую вероятность обнаружения нарушителя, но при этом являются менее чувствительными к перепадам температуры, изменениям погодных условий, влажности. Существует две основных области применения радиоволновых охранных систем - охрана периметров и охрана площадей. Охрана периметра востребована как на крупных промышленных объектах, которые весьма проблематично контролировать при помощи средств видеонаблюдения, так и для охраны частных участков.
Существующие РОС в качестве информативных параметров используют измеряемые значения' коэффициента прохождения между антеннами (двух позиционная схема) или коэффициента отражения (однопозиционная схема). Ири использовании РОС в большинстве случаев возникает проблема взаимодействия электромагнитного излучения с близлежащими объектами: неровностями, деревьями, кустарниками, ограждениями и т. д.
Наиболее остро даннаяшроблема проявляется, когда необходимо; обнаружить малозаметного, ползущего нарушителя, обладающего малым коэффициентом отражения. В’ настоящее время принцип функционирования многих радиоволновых охранных систем основан, на эффекте Доплера, данные системы имеют ряд ограничений, связанных с диапазоном минимально и максимально обнаруживаемых скоростей, минимальным весом обнаруживаемого нарушителя - проблемы связанные с обнаружением малозаметного (ползущего) нарушителя, передвигающегося с низкой скоростью. Трудности обнаружения связаны с тем, что большинство РОС работают в сантиметровом диапазоне длин волн, в котором.имеется возможность сформировать узкую диаграмму направленности антенн. Зона обнаружения, в таком случае, расположена параллельно земной поверхности — это приводит к возникновению мертвых зон, особенно, вблизи установленных извещателей, которые видны нарушителю.

Нахождение спектра поля, порождаемого антенной, ориентированной вдоль оси «у»:
ву і{к^ипр к^ИПр)
е —5*2/ 2_
У" ІЛГІ2 °4тг2 Ьк
|і-соз(лг^)|
ґ шЕ шН *0 Ж , ^0 ,Я 2 2 п

1^2 У к!
% ,Я ^0 .Е 2 п 2 п
(1.106)
(1.107)
(1.108)
Для нахождения поля, необходимо воспользоваться формулой (1.3) предварительно подставив в неё выражение (1.108), важно отметить, что определяется поле, порождённое токами второго вибратора, который расположен не в начале координат:
*,12= * ^
ІК.Х'+ІК у
■е ' А сік^аку,
(1.109)

где х3, у, - координаты второго вибратора. Подставив (1.107) в (1.108) получается:
Я., Л.„ / . ГГ ^ тт г/Е
ЕуП=~ I
» лг, лг0 E2.Fr

,2 л*

ґшН ш.
_о_,я о л 2
ік.х+ік~у г 1 2с1к,с1к„.
1 2 (1.110)

Если подставить выражение для поля (1.110) в формулу для взаимного сопротивления (1.95) получается:
д: К /с
ґ тт/

2П = • еК^+ІКіУГ(х)сікуік2сІх. (1.111)
к ? ?
Выражение (1.111) необходимо упростить. Для этого изменяется порядок интегрирования. Кроме того, «у» представляется в виде х = х,+г, где «хр) — координата середины второго вибратора, 1 — точка на плече вибратора. Вибратор в