Он выне-
сен также в раздел " Темы для обсуждения" в этой главе.
Соотношения длины волны, ширины пучка и различающей способности
Наиболее очевидная выгода замены инфракрасной системы микроволновым
барьером связана с изменением поперечного размера пучка. В главе 14 от-
мечалось, что полезное сечение И К пучка света между передатчиком и при-
емником - 50 миллиметров. Его может перекрыть и птица, и человек, и раз-
личить, кому принадлежат эти сигналы, прибор не в состоянии.
Полезное сечение пучка волн в микроволновом барьере - около 300 мм.
Птица прервать его полностью не в состоянии, а человек наоборот вряд ли
способен пройти, не прервав пучка совсем. Следовательно, с увеличением
длины волны увеличивается размер антенны и возможность фильтровать лож-
ные тревоги.
Дальнейшее увеличение длины волны еще больше повысит различающую спо-
собность системы. К тому же, более длинные волны проникают без помех че-
рез бумагу и высохшие на солнце неметаллические объекты, подобные
листьям. Инфракрасные заграждения реагируют на листопад.
Можно возразить, что электронная система инфракрасных приборов спо-
собна "выловить" ложные тревоги. На что я отвечу: микроволновые заграж-
дения тоже могут быть оснащены подобными системами обработки сигналов, и
соотношение преимуществ не переменится.
Предел увеличения длины волны достигается тогда, когда антенна стано-
вится слишком большой и неуклюжей для реальной ситуации. Поскольку диа-
пазон используемых частот ограничен также и государством, на практике
волны длиннее 12 см не применяются. Этого вполне хватит для создания на-
дежных приемников и передатчиков.
Использование более коротких волн
Там, где требования к занимаемому пространству очень суровы, у фази-
рованной системы еще больше преимуществ.
Чтобы сузить пучок, мы можем или сократить длину волны, или расширить
выход антенны. А что, если сделать и то, и другое? Результаты нас уди-
вят.
Более ста лет назад немецкий ученый фраунгофер открыл, что, производя
опыты по методике Янга с пучками света, можно при достаточной ширине ще-
ли антенны добиться нулевого расхождения пучка на определенном отрезке
за отверстием.
Фраунгофер установил, что длина нерасходящегося пучка света будет
равна частному от деления длины щели антенны на длину волны, умноженному
на две длины волны. Это в теории, а на практике можно принять, что не-
расходящийся отрезок равен просто длине отверстия, умноженной на это
частное. 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.
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
сен также в раздел " Темы для обсуждения" в этой главе.
Соотношения длины волны, ширины пучка и различающей способности
Наиболее очевидная выгода замены инфракрасной системы микроволновым
барьером связана с изменением поперечного размера пучка. В главе 14 от-
мечалось, что полезное сечение И К пучка света между передатчиком и при-
емником - 50 миллиметров. Его может перекрыть и птица, и человек, и раз-
личить, кому принадлежат эти сигналы, прибор не в состоянии.
Полезное сечение пучка волн в микроволновом барьере - около 300 мм.
Птица прервать его полностью не в состоянии, а человек наоборот вряд ли
способен пройти, не прервав пучка совсем. Следовательно, с увеличением
длины волны увеличивается размер антенны и возможность фильтровать лож-
ные тревоги.
Дальнейшее увеличение длины волны еще больше повысит различающую спо-
собность системы. К тому же, более длинные волны проникают без помех че-
рез бумагу и высохшие на солнце неметаллические объекты, подобные
листьям. Инфракрасные заграждения реагируют на листопад.
Можно возразить, что электронная система инфракрасных приборов спо-
собна "выловить" ложные тревоги. На что я отвечу: микроволновые заграж-
дения тоже могут быть оснащены подобными системами обработки сигналов, и
соотношение преимуществ не переменится.
Предел увеличения длины волны достигается тогда, когда антенна стано-
вится слишком большой и неуклюжей для реальной ситуации. Поскольку диа-
пазон используемых частот ограничен также и государством, на практике
волны длиннее 12 см не применяются. Этого вполне хватит для создания на-
дежных приемников и передатчиков.
Использование более коротких волн
Там, где требования к занимаемому пространству очень суровы, у фази-
рованной системы еще больше преимуществ.
Чтобы сузить пучок, мы можем или сократить длину волны, или расширить
выход антенны. А что, если сделать и то, и другое? Результаты нас уди-
вят.
Более ста лет назад немецкий ученый фраунгофер открыл, что, производя
опыты по методике Янга с пучками света, можно при достаточной ширине ще-
ли антенны добиться нулевого расхождения пучка на определенном отрезке
за отверстием.
Фраунгофер установил, что длина нерасходящегося пучка света будет
равна частному от деления длины щели антенны на длину волны, умноженному
на две длины волны. Это в теории, а на практике можно принять, что не-
расходящийся отрезок равен просто длине отверстия, умноженной на это
частное. 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.
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