Что нам даст эта формула?
Начнем вычисление для волн 3,2 см х-диапазона и антенны с длиной щели
32 см. Частное от деления по упрощенной формуле Фраунгофера - 10, а при
умножении на 0,32 метра - получим, что пучок не разойдется на отрезке
3,2 метра. Какое разочарование! Если микроволновому заграждению предсто-
ит перекрыть 100 метров пространства, результатом наших вычислений можно
пренебречь.
А вот если перейти на длину волны 8 мм (Q-диапазон), а щель антенны
увеличить в четыре раза, т.е. до 128 см, частное от деления 128 см на
0,8 см будет равно 160. Теперь помножим 160 на 1,25 /округленную длину
антенны/ и получим, что пучок не будет расходиться на отрезке в 205 мет-
ров! Этого достаточно практически для любой области применения микровол-
новых барьеров. Ничейная полоса под нерасходящимся пучком будет шириной
1 метр, а расстояние между внешним и внутренним ограждением можно вполне
сократить до 2 метров.
Преимущества нерасходящегося пучка таковы:
1/ Поскольку по горизонтали контуры пучка не меняются и расширяется
он лишь по вертикали, удвоение расстояния между передатчиком и приемни-
ком уменьшает мощность сигнала на приемнике вдвое, а не вчетверо. Следо-
вательно, лучше используются те малые мощности, которые правительство
разрешило для микроволновых приборов.
2/Пространственная чувствительность вдоль пучка более равномерна, так
как соотношение площадей перекрытия пучка телом нарушителя изменяется
незначительно на всем участке от передатчика до приемника.
3/ Наземное пространство, необходимое для установки системы, сокраща-
ется до минимума.
4/ Физический закон падения энергии излучения в четвертой степени с
увеличением дистанции превращается в квадратичное ослабление сигнала в
обычных микроволновых барьерах и сводится к простой линейной зависимости
при использовании барьера с нерасходящимся пучком.
Нерасходящиеся пучки и методы заполнения непросматриваемых участков в
чувствительных к сдвигу по фазе системах "стоячей волны" пока еще слабо
используются на практике. Время покажет, кто первым займется освоением
этих преимуществ.
Области применения микроволновых барьеров
Установить подходящие области применения микроволновых барьеров можно
опять-таки методом исключения.
Как уже говорилось в начале этой главы, микроволновые барьеры созда-
вались как средства раннего обнаружения нарушителя на границе зоны охра-
ны. Позже их стали использовать и для охраны особо рискованных зон внут-
ри объекта, включающих несколько помещений.
Поскольку "струны" микроволнового барьера практически невидимы, люди
вполне могут пересечь их и без дурных намерений - случайно. Чтобы избе-
жать этого, микроволновое заграждение необходимо устанавливать 1 внутри
0 видимого заграждения. Точно так же с внутренней стороны зоны на грани-
це поля микроволнового заграждения лучше поставить еще одну изгородь.
Она не пустит в зону работы микроволнового заграждения случайно забред-
ших туда обитателей охраняемого объекта. В зонах очень высокого риска
дублирующее ограждение тоже может быть оснащено системой сигнализации.
Однако независимо от конструктивных деталей двойное заграждение - это
очень дорогое удовольствие. Но, по-моему, если риск очень высок и
альтернативы нет, то уверенную работу системы сигнализации стоит опла-
тить. Не стоит устанавливать систему, не веря в ее возможности отличить
реальную тревогу от ложной. Принцип " на всякий случай" не подходит. Со-
поставимой альтернативой двойному заграждению является внутренняя систе-
ма телевидения, если есть возможность быстро реагировать на ее сигналы.
Особенности внутренних систем телевидения обсуждаются в главах 7 и 22.
Достоинством микроволновых барьеров является то, что злоумышленнику
очень трудно их перехитрить. Случайный прохожий, как уже говорилось, мо-
жет незаметно для себя попасть в невидимую зону ограждения. То же может
произойти и с нарушителем.
В местах установки передатчиков и приемников можно превратить в преи-
мущество такой недостаток антенн как их раскинутые в стороны "лепестки,
которые могут перекрывать совершенно неожиданные добавочные зоны. Это
преимущество усиливается перекрыванием пучков на углах и в длинных от-
резках ограды.
Если периметр сильно изломан, количество пар "передатчик-приемник"
может превысить разумные пределы. Экономия оборудования в таком случае
достигается переработкой всей концепции охраны объекта и концентрацией
средств сигнализации на действительно уязвимых точках.
Слишком пересеченный рельеф периметра исключает использование микро-
волнового заграждения и требует геодезически привязанной к себе системы
сигнализации.
Источники тока и сигнальное оборудование
Системы, использующие диоды Ганна как источники МКВ излучения, требу-
ют подпитки постоянным током от внешнего источника. Именно стоимость их
подключения к источнику тока и к контрольному пульту существенно влияет
на стоимость микроволнового барьера и на решение о его закупке.
Когда на место диодов Ганна ставятся транзисторы, тиристоры и иные
высокоэффективные МКВ источники, энергетические аппетиты системы падают
настолько, что становится выгодным использовать в качестве источников
тока солнечные батареи. В течение дня небольшой аккумулятор, обслуживаю-
щий отдельно взятый датчик, вполне успевает запастись энергией для ноч-
ной работы.
Для эффективной связи с центральным пультом поста охраны сигнал тре-
воги с каждого датчика может быть слегка видоизменен. Система обработки
информации на центральном пульте, зная соответствие вида сигнала его
местоположению, легко различит, на каком отрезке произошло нарушение.
Это резко сокращает затраты на поиск места возникновения сигнала.
Запатентованные устройства
Производимые системы для микроволнового барьера сильно отличаются
друг от друга, но каждая создается таким образом, чтобы поступать на ры-
нок в виде дешевой версии с единым серийным товарным наименованием.
Стоит начать с барьеров, срабатывающих при прерывании пучка. Образцом
подобной системы, выпускаемой в США, штат Аризона, фирмой " Southwest
Microwave". Антенна системы заключена во всепогодный защитный кожух и
дает конический микроволновый пучок. Как и в большинстве других микро-
волновых систем сигнализации, излучение генерируется полевым транзисто-
ром на базе арсенида галлия. В Великобритании создание целостных систем
охраны и их установка осуществляется фирмой " Fieldtech Heathrou Ltd".
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 89 90 91 92 93 94 95
Начнем вычисление для волн 3,2 см х-диапазона и антенны с длиной щели
32 см. Частное от деления по упрощенной формуле Фраунгофера - 10, а при
умножении на 0,32 метра - получим, что пучок не разойдется на отрезке
3,2 метра. Какое разочарование! Если микроволновому заграждению предсто-
ит перекрыть 100 метров пространства, результатом наших вычислений можно
пренебречь.
А вот если перейти на длину волны 8 мм (Q-диапазон), а щель антенны
увеличить в четыре раза, т.е. до 128 см, частное от деления 128 см на
0,8 см будет равно 160. Теперь помножим 160 на 1,25 /округленную длину
антенны/ и получим, что пучок не будет расходиться на отрезке в 205 мет-
ров! Этого достаточно практически для любой области применения микровол-
новых барьеров. Ничейная полоса под нерасходящимся пучком будет шириной
1 метр, а расстояние между внешним и внутренним ограждением можно вполне
сократить до 2 метров.
Преимущества нерасходящегося пучка таковы:
1/ Поскольку по горизонтали контуры пучка не меняются и расширяется
он лишь по вертикали, удвоение расстояния между передатчиком и приемни-
ком уменьшает мощность сигнала на приемнике вдвое, а не вчетверо. Следо-
вательно, лучше используются те малые мощности, которые правительство
разрешило для микроволновых приборов.
2/Пространственная чувствительность вдоль пучка более равномерна, так
как соотношение площадей перекрытия пучка телом нарушителя изменяется
незначительно на всем участке от передатчика до приемника.
3/ Наземное пространство, необходимое для установки системы, сокраща-
ется до минимума.
4/ Физический закон падения энергии излучения в четвертой степени с
увеличением дистанции превращается в квадратичное ослабление сигнала в
обычных микроволновых барьерах и сводится к простой линейной зависимости
при использовании барьера с нерасходящимся пучком.
Нерасходящиеся пучки и методы заполнения непросматриваемых участков в
чувствительных к сдвигу по фазе системах "стоячей волны" пока еще слабо
используются на практике. Время покажет, кто первым займется освоением
этих преимуществ.
Области применения микроволновых барьеров
Установить подходящие области применения микроволновых барьеров можно
опять-таки методом исключения.
Как уже говорилось в начале этой главы, микроволновые барьеры созда-
вались как средства раннего обнаружения нарушителя на границе зоны охра-
ны. Позже их стали использовать и для охраны особо рискованных зон внут-
ри объекта, включающих несколько помещений.
Поскольку "струны" микроволнового барьера практически невидимы, люди
вполне могут пересечь их и без дурных намерений - случайно. Чтобы избе-
жать этого, микроволновое заграждение необходимо устанавливать 1 внутри
0 видимого заграждения. Точно так же с внутренней стороны зоны на грани-
це поля микроволнового заграждения лучше поставить еще одну изгородь.
Она не пустит в зону работы микроволнового заграждения случайно забред-
ших туда обитателей охраняемого объекта. В зонах очень высокого риска
дублирующее ограждение тоже может быть оснащено системой сигнализации.
Однако независимо от конструктивных деталей двойное заграждение - это
очень дорогое удовольствие. Но, по-моему, если риск очень высок и
альтернативы нет, то уверенную работу системы сигнализации стоит опла-
тить. Не стоит устанавливать систему, не веря в ее возможности отличить
реальную тревогу от ложной. Принцип " на всякий случай" не подходит. Со-
поставимой альтернативой двойному заграждению является внутренняя систе-
ма телевидения, если есть возможность быстро реагировать на ее сигналы.
Особенности внутренних систем телевидения обсуждаются в главах 7 и 22.
Достоинством микроволновых барьеров является то, что злоумышленнику
очень трудно их перехитрить. Случайный прохожий, как уже говорилось, мо-
жет незаметно для себя попасть в невидимую зону ограждения. То же может
произойти и с нарушителем.
В местах установки передатчиков и приемников можно превратить в преи-
мущество такой недостаток антенн как их раскинутые в стороны "лепестки,
которые могут перекрывать совершенно неожиданные добавочные зоны. Это
преимущество усиливается перекрыванием пучков на углах и в длинных от-
резках ограды.
Если периметр сильно изломан, количество пар "передатчик-приемник"
может превысить разумные пределы. Экономия оборудования в таком случае
достигается переработкой всей концепции охраны объекта и концентрацией
средств сигнализации на действительно уязвимых точках.
Слишком пересеченный рельеф периметра исключает использование микро-
волнового заграждения и требует геодезически привязанной к себе системы
сигнализации.
Источники тока и сигнальное оборудование
Системы, использующие диоды Ганна как источники МКВ излучения, требу-
ют подпитки постоянным током от внешнего источника. Именно стоимость их
подключения к источнику тока и к контрольному пульту существенно влияет
на стоимость микроволнового барьера и на решение о его закупке.
Когда на место диодов Ганна ставятся транзисторы, тиристоры и иные
высокоэффективные МКВ источники, энергетические аппетиты системы падают
настолько, что становится выгодным использовать в качестве источников
тока солнечные батареи. В течение дня небольшой аккумулятор, обслуживаю-
щий отдельно взятый датчик, вполне успевает запастись энергией для ноч-
ной работы.
Для эффективной связи с центральным пультом поста охраны сигнал тре-
воги с каждого датчика может быть слегка видоизменен. Система обработки
информации на центральном пульте, зная соответствие вида сигнала его
местоположению, легко различит, на каком отрезке произошло нарушение.
Это резко сокращает затраты на поиск места возникновения сигнала.
Запатентованные устройства
Производимые системы для микроволнового барьера сильно отличаются
друг от друга, но каждая создается таким образом, чтобы поступать на ры-
нок в виде дешевой версии с единым серийным товарным наименованием.
Стоит начать с барьеров, срабатывающих при прерывании пучка. Образцом
подобной системы, выпускаемой в США, штат Аризона, фирмой " Southwest
Microwave". Антенна системы заключена во всепогодный защитный кожух и
дает конический микроволновый пучок. Как и в большинстве других микро-
волновых систем сигнализации, излучение генерируется полевым транзисто-
ром на базе арсенида галлия. В Великобритании создание целостных систем
охраны и их установка осуществляется фирмой " Fieldtech Heathrou Ltd".
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 89 90 91 92 93 94 95