Принцип работы нелинейного локатора
В состав нелинейного локатора (HJ1) входят: передатчик, приемник, приемо-передающая антенная система, устройства индикации.
Способность локатора обнаруживать объекты, содержащие электронные компоненты, основана на следующем. Любые радиоэлектронные устройства (РЭУ) состоят из печатных плат с проводниками (антеннами), к которым подключены полупроводниковые элементы: диоды, транзисторы, микросхемы, представляющие для высокочастотного зондирующего сигнала локатора набор нелинейных отражателей (НО). В результате облучения на этих антеннах наводятся переменные ЭДС. Элементами с нелинейной вольт- амперной характеристикой они преобразуются в высокочастотные сигналы кратных частот (гармоники), переизлучаемые в пространство.
Переизлученный сигнал поступает на вход приемного устройства локатора, настроенного на частоты гармоник 2-го или 3-го порядка. По наличию в спектре принимаемого сигнала высших гармоник частоты собственного передатчика устанавливается факт присутствия в зоне зондирования любого РЭУ независимо от того, включено оно или выключено.
Помехами для нелинейного локатора могут быть отражения от соприкасающихся металлических поверхностей. При контакте таких слоев возникает полупроводниковый нелинейный элемент с неустойчивым «р-n» переходом. В физике полупроводников такое образование известно как металл-окисел-металл, а возникающий элемент называется МОМ-диод. МОМ-структура преобразовывает спектр зондирующего сигнала в частотный спектр, отличающийся от спектра сигнала, отраженного от электронного элемента. Различие обусловлено временной и механической нестабильностью MOM-структуры и проявляется в соотношении уровней компонентов спектра, являющихся продуктами нелинейных преобразований второго и третьего порядка. Источником помех могут служить и радиопередатчики, работающие на частотах, близких или кратных частоте зондирующего сигнала.
|
|
|
Главное достоинство нелинейных локаторов - способность обнаруживать электронные схемы как во включенном, так и выключенном состоянии, недостаток - сравнительно большое число «ложных» обнаружений естественных нелинейных отражателей типа MOM.
Эксплуатационно-технические характеристики локаторов
Основными параметрами, используемыми при сравнении эксплуатационных качеств нелинейных локаторов, являются: режим работы, мощность и частота зондирующего излучения передатчика, чувствительность приемника, направленные свойства антенной системы, точность устройств индикации, а также сервисные возможности приборов,
В зависимости от режима работы передатчика различают нелинейные локаторы непрерывного и импульсного излучения. Мощность излучения в значительной степени определяет коэффициент преобразования («Кп») энергии зондирующего сигнала в энергию высших гармоник. Повышение мощности улучшает характеристики нелинейных локаторов, но одновременно приводит к увеличению опасного воздействия на оператора. Средняя мощность локаторов непрерывного излучения составляет от 0,3 до 3 Вт. Пиковая мощность импульсных нелинейных локаторов при сравнимой или меньшей средней составляет от 150 до 400 Вт, т.е. почти на 30 дБ превышает мощность приборов непрерывного излучения.
|
|
|
Так как эффективность преобразования определяется не средней мощностью излучения, а ее пиковым значением, дальность действия локаторов, работающих в импульсном режиме, оказывается выше, чем у приборов с непрерывным излучением при прочих равных условиях.
Чем выше частота излучения, тем меньше геометрические размеры антенной системы, тем удобнее работа с прибором. Но с увеличением частоты по экспоненциальному закону растет доля энергии, поглощаемой материальной средой, укрывающей средство съема. Вместе с тем при приближении частоты излучения НЛ к рабочей частоте закладки из-за околорезонансных явлений возрастает уровень переотраженных сигналов и, следовательно, вероятность ее обнаружения. Приборы, предлагаемые в настоящее время, работают в частотном диапазоне 680...1000 МГц. Чувствительностью приемника определяется максимальная дальность действия НЛ. Для современных приборов этот показатель составляет от -110 до -145 дБ.
|
|
|
Передающие устройства локаторов, генерирующие зондирующий сигнал, характеризуются:
- режимом работы {непрерывным или импульсным);
- пределами регулирования выходной мощности (дБ);
- частотой непрерывного излучения;
- частотой следования и длительностью радиоимпульса (мкс).
Качество приемного устройства, регистрирующего переизлученные сигналы, отражается следующими показателями:
-частотами настройки (МГц) на регистрируемые гармоники (2 и 3);
- реальной чувствительностью при определенном соотношении с/ш (дБ-Вт);
- пределами регулирования чувствительности (дБ).
Основными параметрами антенной системы, излучающей зондирующие сигналы и принимающей переотраженные излучения на частотах высших гармоник, являются:
- коэффициент направленного действия (КНД);
|
|
|
- ширина главного лепестка диаграммы направленности по уровню половинной мощности (град);
- уровень подавления задних лепестков диаграммы направленности (дБ);
- коэффициент эллиптичности (для антенн с круговой поляризацией).
Эксплуатационные показатели локаторов определяются во многом качеством устройств индикации режимов работы и параметров сигналов. Большинство современных нелинейных локаторов оборудованы многосегментными светодиодными индикаторами и звуковыми сигнализаторами переменного тона.
Для повышения точности идентификации объекта в нелинейных локаторах предусматриваются режимы приема на частотах 2 и 3 гармоник зондирующего излучения, а также прослушивания сигналов, транслируемых средствами съема за пределы обследуемого помещения.
Методика работы с локатором
Нелинейный локатор выполняет три основные функции: обнаружение НО, определение местоположения и идентификацию средства съема информации.
Зондирующее излучение легко проникает во многие материалы, мебель, может проходить (с ослаблением) через внутренние перегородки помещений, бетонные стены и полы.
Обнаружительная характеристика нелинейного локатора нормируется только для свободного пространства. В условиях поиска скрытых средств съема информации (ССИ) речь идет не о дальности, а о максимальной глубине обнаружения объектов в маскирующей среде. Оценка ведется по уровню отклика, увеличивающемуся при приближении к объекту, что позволяет определить точное местоположение ССИ.
При работе на открытых площадях или в больших необорудованных помещениях импульсные локаторы могут обеспечить в несколько раз большую дальность обнаружения, чем непрерывные, что позволяет сократить время обследования. При работе в офисах максимальная дальность локаторов обоих типов практически не используется из-за насыщенности выделенных и соседних помещений электронной техникой и контактными ломеховыми объектами.
Реальная дальность в этих случаях составляет примерно 0,5 м для локаторов любого типа. Она регулируется оператором с учетом помеховой обстановки путем снижения мощности передатчика или загрубления чувствительности приемника до предела, позволяющего различать, от какого объекта пришел отклик. Дальность зависит от типа обнаруживаемого устройства (например, закладка с большей по длине антенной, как правило, обнаруживается на более значительном расстоянии) и условий его размещения (в мебели, за преградами из дерева, кирпича, бетона и т.д.).
Итак, для решения первого этапа поисковых мероприятий обнаружения средств съема информации оператору необходимо проделать следующие операции:
• Включив НЛ, обнаружить и по возможности устранить источники мешающих сигналов.
• Установить максимальный уровень чувствительности приемного устройства и максимальный уровень мощности передатчика зондирующего сигнала.
• Провести контроль помещения на наличие мощных помеховых объектов, как «коррозийных», так и электронных (в основном электронная оргтехника и радиоаппаратура), путем сканирования ограждающих конструкций и предметов интерьера с расстояния примерно 1 м. При этом назначение объектов должно быть точно установлено и они должны быть либо удалены из помещения, либо не приниматься во внимание при дальнейшем поиске. Следует учитывать, что эти помеховые объекты могут находиться в соседних комнатах и на других этажах, которые при необходимости и возможности целесообразно осмотреть.
• После удаления из комнаты источников сильных помех повторить осмотр стен, потолков, мебели и приборов с расстояния 20 см и меньше. В ходе осмотра отметить подозрительные зоны.
Определение местоположения осуществляется путем оценки уровня и пеленга сигнала отклика. Под пеленгом понимается направление, соответствующее максимальному уровню принимаемого сигнала. Следует учитывать, что зондирующие и отраженные сигналы переотражаются близлежащими объектами. Эффективными рефлекторами являются зеркала, металлические плиты, сетки, арматура и т.д. При их облучении можно регистрировать переотраженные сигналы от нелинейных отражателей, находящихся за спиной оператора.
Для определения точного местоположения средств съема информации необходимо:
• снизить уровень излучаемой мощности и чувствительность приемника;
• перемещая антенну около подозрительных зон, анализировать показания светового индикатора и частоту тонального сигнала в головных телефонах;
• определить направление прихода отраженного сигнала максимального уровня, взять пеленг по ориентации антенны;
• определив точное местоположение, приступить к идентификации объекта.
Для исключения ошибки при сравнении показаний индикаторов необходимо по мере достижения любым из светодиодных столбцов максимальной высоты уменьшать чувствительность приемника или снижать мощность передатчика так, чтобы засвеченный шлейф не доходил на один-три сегмента до предела шкалы.
Для четкой идентификации «коррозийных диодов» и полупроводников существует ряд методов, позволяющих достигать высокого практического эффекта.
В приборах, принимающих сигналы отклика одновременно на второй и третьей гармониках зондирующего сигнала, идентификация объекта производится путем сравнения уровней сигналов на выходах обоих трактов приема. При облучении полупроводникового соединения возникает сильное переотражение на частоте 2-й гармоники и слабое на частоте 3-й. МОМ-диод ведет себя иначе, создавая сильное переотражение на 3-й и слабое на 2-й гармониках.
В ряде приборов предусмотрена возможность «прослушивания» демодулированных сигналов гармоник, позволяющая идентифицировать объект, используя эффект изменения уровня шума. По мере приближения НЛ к р-п переходу отмечается значительное понижение уровня шума, достигающего минимума непосредственно над объектом. При облучении МОМ-диодов этот эффект практически не наблюдается - рис. 2.18.
Однако существуют ложные соединения, также снижающие уровень шума, как и р-nпереход. Для их выявления рекомендуется произвести механическое воздействие на подозрительное место.
Любое механическое воздействие приводит к изменению геометрии МОМ-диода и его преобразующих свойств. На практике механическое воздействие осуществляется вибрационным методом, при этом в преобразованном сигнале ясно прослушивается частота вибрации. Уровень вибрации может быть минимальным, поэтому достаточно легкого постукивания рукой по обследуемой поверхности. Даже если модель локатора рассчитана на прием 2-й и 3-й гармоник, данная операция позволяет более точно идентифицировать объект.
В некоторых моделях импульсных нелинейных локаторов предусмотрен режим «20К» выделения огибающей переизлученного сигнала, получивший название по частоте следования зондирующих импульсов, равной 20 кГц. Звуковой сигнал, полученный при детектировании переизлучений от искусственного р-nперехода, лежит за пределами восприятия человеческого уха.
|
Расстояние до объекта, см Рис. 2.18. Изменение уровня шума в районе р-nперехода |
При неустойчивом МОМ-контакте не все зондирующие импульсы переотражаются, т.е. выделяется огибающая, соответствующая более низкой частоте, слышимой в наушниках.
Досмотровая техника
Для выявления внедренных устройств перехвата информации как объектов, имеющих определенные физические свойства {габариты, массу, структуру и т.д.), применяют досмотровые технические средства.
Металлодетекторы
Электронные средства съема информации обнаруживают в маскирующих средах методом вихретокового контроля, который заключается в анализе взаимодействия внешнего электромагнитного (ЭМ) поля с ЭМ полем вихревых токов, наводимых только в электропроводящих объектах. Распределение и плотность вихревых токов определяются источником ЭМ поля, геометрическими размерами и электромагнитными свойствами объекта, а также их взаимным расположением. В качестве источника ЭМ поля чаще всего используется индуктивная катушка, называемая вихретоковым преобразователем (ВТП). В современных приборах применяют двухкатушечные ВТП. Одна катушка - возбуждающая, служит для создания вихревых токов в объекте, а другая - измерительная, для измерения ЭДС, наводимой результирующим магнитным потоком, проходящим внутри измерительной катушки (рис. 2.19).
Достоинством вихретоковых металлодетекторов является то, что контроль можно осуществлять без непосредственного контакта с объектом, в том числе и при движении катушки относительно маскирующей среды с достаточно высокой скоростью. Дополнительное преимущество заключается в том, что на сигналы ВТП не влияют влажность, давление, загрязнение воздушной среды и поверхности объекта, радиоактивные излучения.
В поисковых операциях применяют в основном ручные металлодетекторы, снабженные световыми и звуковыми индикаторами.
Модели АКА-7215 «Унискан» осуществляют селекцию объектов из черных и цветных металлов, снабжены системой игнорирования мелких предметов из ферромагнитных материалов, имеют высокую чувствительность, позволяющую обнаруживать пистолет Макарова, отличая его от сигаретной алюминиевой фольги.
|
|
|
|
Самая миниатюрная модель АКА-7210 «Минискан» (рис. 2.20) имеет габариты 160 х 80 х 30 мм, что позволяет использовать ее в скрытоносимом варианте для обнаружения оружия. Селекция объектов из черных и цветных металлов сочетается в этом приборе с высокой чувствительностью.
|
а) б) в) Рис. 2.20. Общий вид металлодетекторов: а - АКА-7202; б - АКА-7240; е - АКА-7210 «Минискан» |
Профессиональный высокочувствительный компьютеризированный селективный грунтовой металлодетектор АКА-7234 «Стерх Мастер» снабжен различными программами поиска, включая программу «поиск объекта заданного типа», способен запоминать визуальные образы объектов, имеет автоматическую настройку и схему подавления влияния минерализации грунта.
Дальность обнаружения пистолета Макарова - 70 см, колодезного люка - 150 см, монеты диаметром 25 мм - 35 см.
Малогабаритный прибор «Сфинкс ВМ-311» и портативный «СфинксВМ-611» имеют ступенчатую регулировку чувствительности. Автоматический селективный грунтовой металлодетектор «Сфинкс- ВМ-911» снабжен световой и звуковой индикацией.
Дальность обнаружения монеты диаметром 25 мм - около 30 см, пистолета Макарова - 50 см, колодезного люка - 180 см, масса - 0,99 кг (рис. 2.21).
Сравнительные характеристики отечественных металлодетекторов АКА-7202, АКА-7210, АКА-7215, Сфинкс ВМ-311, Сфинкс БМ-611 приведены в табл. 2.3.
|
Рис. 2.21. Общий вид металлодетектора типа «Сфинкс» |
Таблица 2.3
| Характеристики отечественных металлодетекторов
|
Дата добавления: 2019-02-26; просмотров: 381; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!