Способ оценки качества электромагнитного экрана

Изобретение относится к экранировке от электромагнитных полей и может быть использовано для контроля эффективности электромагнитного экранирования различных устройств, требующих защиты от внешних полей (неконтактные взрыватели инженерных мин, исполнительные приборы радиоуправляемых мин и разведывательно-сигнализационных приборов и др.). Способ оценки качества электромагнитного экрана заключается в том, что экран облучают снаружи первичным электромагнитным полем, а внутри исследуемого экрана размещают электромагнитный нелинейный отражатель и регистрируют новые спектральные компоненты в отраженном вторичном поле снаружи экрана. Дополнительно отражатель выполняют широкополосным, а облучение первичным полем и регистрацию вторичного электромагнитного поля (продуктов нелинейности) осуществляют в широком диапазоне частот. Техническим результатом является повышение качества оценки электромагнитного экрана, особенно - при исследовании экрана с большим экранным затуханием. Так как излучатель электромагнитных волн и приемник работают на разных частотах, то это обеспечивает глубокую развязку первичного и вторичного сигналов. Кроме этого, при этом не нарушается целостность конструкции исследуемого экрана, так как пассивный нелинейный отражатель является полностью автономным устройством. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относиться к экранировке от электромагнитных полей и может быть использовано для контроля эффективности электромагнитного экранирования различных устройств требующих защиты от внешних полей (неконтактные взрыватели инженерных мин, исполнительные приборы радиоуправляемых мин и разведывательно-сигнализационных приборов и др. [1]. Важно также оценить подверженность воздействию таких экранированных устройств зондированию СВЧ полей от поисковых нелинейных радиолокаторов [2].

Для оценки качества электромагнитного экранирования используют способ, на предварительном нагреве металлического экрана при пропускании через него электрического тока [3]. Затем, с использованием тепловизора, выявляют неоднородности на поверхности экрана, связанные с нарушением экранировки. Недостатки данного способа - отсутствие четкой связи между температурными неоднородностями и нарушениями в электромагнитной экранировке, большое время измерений, возможность термического повреждения экрана при измерениях.

Наиболее близким к заявленному изобретению является способ, основанный на облучении снаружи испытуемого замкнутого экрана первичным электромагнитным полем и измерением проникшего внутрь поля, обусловленного дефектами этого экрана [4].

Недостаток данного способа - нарушение целостности экрана из-за необходимости вывода сигнала с индикаторного зонда, расположенного внутри. Это затрудняет производить оценку качества замкнутого экрана с высоким экранным затуханием - из-за трудности обеспечения большой развязки между антенной и приемным трактом по всем путям, кроме основного, через индикаторный зонд. Кроме того, трудно оценить качество экранировки от зондирующих сигналов нелинейного радиолокатора, используемого для поиска специальных экранированных устройств.

Техническим результатом изобретения является повышение качества оценки электромагнитного экрана особенно - при исследовании экрана с большим экранным затуханием.

Поставленный технический результат достигается тем, что экран облучают снаружи первичным электромагнитным полем, а внутри исследуемого экрана размещают электромагнитный нелинейный отражатель и регистрируют новые спектральные компоненты в отраженном вторичном поле снаружи экрана. Так как излучатель электромагнитных волн и приемник работают на разных частотах, то это обеспечивает глубокую развязку первичного и вторичного сигналов. Кроме этого, при этом не нарушается целостность конструкции исследуемого экрана, так как пассивный нелинейный отражатель является полностью автономным устройством. Он не требует каких-либо соединительных проводов, выходящих из экрана наружу.

Дополнительно, с целью повышения достоверности оценки качества экрана нелинейный отражатель выполняют широкополосным, а облучение первичным полем и регистрация вторичного электромагнитного поля (продуктов нелинейности) осуществляют в широком диапазоне частот. Этим уменьшают влияние паразитных резонансных эффектов в неоднородностях экрана на оценку его качества.

На фиг. 1 показана структурная схема устройства, реализующая предлагаемый способ оценки качества электромагнитного экрана.

Устройство для оценки качества электромагнитного экрана 1 содержит нелинейный отражатель 2, размещенный внутри этого экрана. Передающее устройство 3 облучает исследуемый экран 1 снаружи. Приемное устройство 4, расположенное снаружи экрана, регистрирует новые спектральные компоненты в отраженном вторичном поле снаружи экрана. Наличие этих компонентов свидетельствует о нарушении целостности экрана и просачивании первичного и вторичного полей через его неоднородности (щели, стыки элементов конструкции и т.п.). Так как «просачивание» электромагнитного поля через щели в экране обладает частотной зависимостью, то измерение проводят в широком диапазоне частот с использованием широкополосного нелинейного отражателя.

Опробование предложенного способа было проведено в полевых и лабораторных условиях в несколько этапов.

На первом этапе (одночастотный вариант) использовалась поисковая переносная НРЛС НР-900ЕК «Коршун» [5]. Ее характеристики: Римп=200 Вт, длительность импульса τи=2 мкс, частота f=845 МГц, Рпр=10-12 Вт, Gпер=6, Gпр=6, поляризация - круговая, осуществлялась регистрация второй и третьей гармоник в спектре отраженного сигнала (новые спектральные компоненты). В качестве нелинейного электромагнитного отражателя применялась одновитковая рамочная антенна диаметром 10 см, нагруженная на нелинейный элемент (диод 2А201А). В эксперименте использовались различные замкнутые металлические экраны прямоугольной и цилиндрической формы размерами от 0,15…0,2 м до 0,3…0,4 м. Применялись как полностью замкнутые экраны, так и имеющие отверстия и щели с размерами от 0,03…0,05 до 0,1…0,2 см. Оценка качества экранов осуществлялась по дальности их обнаружения при размещении нелинейных отражателей внутри этих экранов. Установлено, что в зависимости от размеров щели или отверстия в стенке экрана дальность обнаружения лежала от нуля (при полной экранировке) до 15…20 м (когда длина щели лежала в резонансной области зондирующего СВЧ поля НРЛС НР-900ЕК).

Второй этап экспериментов проводился в безэховой камере. Качество экранировки в широкополосном режиме оценивалась по величине принимаемого сигнала на второй гармонике от нелинейного отражателя в различных экранах. Частота зондирующего СВЧ поля макета НРЛС изменялась в диапазоне от 640 МГц до 950 МГц. Широкополосным нелинейным отражателем являлась дипольная антенна «бабочка» [6], с диодом 2А201А в ее центре. Угол раскрыва антенны составлял 60°, поляризация антенны - линейная. Передатчик включал генератор Г4-37, фильтр низкой частоты, антенну П6-31. Прием второй гармоники осуществлялся антенной П6-23А и приемником П5-4Б с дополнительным фильтром на входе. Плотность потока мощности у объекта поддерживалась при изменении частоты постоянной и составляла 0,1 Вт/м2. Установлено, что при изменении частоты мощность принимаемого сигнала на второй гармонике изменялась на 20…25 дБ. Это изменение (в виде «всплесков») определялось размером и формой щели в экране, а также от ориентации щели относительно вектора электрической составляющей (максимально - при положении вектора Е зондирующего поля ортогонально щели).

Источники информации:

1. Шапиро Д.Н. Основы теории электромагнитного экранирования. Л-д, «Энергия», 1975 г., с 3-10.

2. Щербаков Г.Н. Обнаружение скрытых объектов. Изд. АРБАТ-ИНФОРМ, М., 2004, с. 57-82.

3. Горшков А.И. и др. Способ оценки качества электромагнитного экранирования узла уплотнения в электропроводящем экране с закрывающей его электропроводящей конструкцией. Патент РФ №2579176 с приоритетом от 22.09.2014 г.

4. Воробьев Е.А. Экранирование СВЧ конструкций, М., Советское радио, 1979, с. 87-88

5. NR-900EK Детектор нелинейных переходов [Электронный ресурс]: https://stt-group.ru/p3504180-900ek-detektor-nelineinyh.html

6. Ротхаммель Карлю Антенны. Изд. «Бояныч», С-Пб., 1998, с. 436-437

1. Способ оценки качества электромагнитного экрана, включающий облучение экрана первичным электромагнитным полем и регистрацию электромагнитного поля, проникающего внутрь экрана, отличающийся тем, что внутри экрана размещают нелинейный электромагнитный отражатель и регистрируют новые спектральные компоненты в отраженном вторичном поле снаружи экрана.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что нелинейный отражатель выполнен широкополосным, а облучение первичным полем и регистрация вторичного электромагнитного поля осуществляется в широком диапазоне частот.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области радиотехники, в частности, к способам и технике радиотехнического мониторинга источников радиоизлучений (ИРИ). Достигаемый технический результат - расширение видов радиолокационных сигналов, контролируемых в ходе радиотехнического мониторинга.

Изобретение относится к пассивным радиометрическим системам наблюдения за движущимися малоразмерными объектами. Достигаемый технический результат – повышение точности определения траектории движения объектов.

Изобретение относится к радиолокационным методам и предназначено для извлечения из доплеровских портретов воздушной цели (ВЦ) признака идентификации в виде пространственного размера ВЦ, оцененного по частотной протяженности доплеровского портрета (ДпП).

Изобретение относится к области радиотехники и может использоваться при определении отражательных свойств искусственных и естественных покрытий и материалов различных конструкций.

Изобретение относится к области радиотехники, а именно, к системам пассивной радиолокации и может быть использовано для оперативного определения координат неподвижных источников радиоизлучения, в том числе при не разрешении их сигналов по времени и частоте.

Изобретение относится к электроизмерительной технике. Система определения места повреждения содержит модуль обнаружения электромагнитной помехи (ЭПМ), включающий радиочастотную (РЧ) антенну для обнаружения сигналов ЭПМ и преобразования их в электрический сигнал; запоминающее устройство для хранения данных; двигатель для поворота антенны, при этом обеспечиваются поворот двигателем антенны и выполнение измерений ЭПМ посредством модуля обнаружения ЭПМ и конвертация в электрические сигналы, затем поворот двигателем антенны в следующее заданное угловое положение и снова выполнение измерений ЭПМ посредством модуля обнаружения ЭПМ и конвертация в электрические сигналы, и повторение данной процедуры для заданного числа угловых положений; модуль-анализатор для анализа спектрального состава электрических сигналов для идентификации повреждения; подвижный корпус, в котором размещены модуль обнаружения ЭПМ, антенна, запоминающее устройство и двигатель, и который выполнен с возможностью перемещения из одного положения в другое в области выполнения измерений ЭМП; регистратор местоположения для регистрации местоположения корпуса в процессе обнаружения сигналов ЭМП; и процессор для использования подвергнутых анализу сигналов ЭМП и зарегистрированного местоположения корпуса для определения местоположения повреждения.

Изобретение относится к области аэрокосмической техники, в частности ракетно-космического двигателестроения. Одной из широко распространенных причин отказа жидкостных ракетных двигателей является прогар камеры, начало которого сопряжено с появлением множества заряженных твердых частиц в продуктах сгорания.

Изобретение относится к области радиофизики и может быть использовано для контроля за солнечной, геомагнитной и сейсмической активностью, предвестников землетрясений, извержения вулканов, цунами, процессов грозовой активности, динамики мощных циклонов, а также для обнаружения ядерных и иных крупных взрывов и пожаров, больших аварийных выбросов на атомных электростанциях, запусков космических аппаратов и ракет, излучений мощных радиопередающих комплексов радиолокационного и связного назначения, средств специального воздействия на ионосферу с целью управления ее параметрами.

Изобретение относится к области радиотехнических измерений. Способ включает излучение сигнала с помощью излучающей антенны и прием сигнала с помощью испытуемой антенны.

Изобретение относится к области радиолокационной техники, а именно к способам определения угловых координат измерений произвольного количества точечных близко расположенных целей.

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для определения частот и амплитуд многокомпонентных нестационарных сигналов. Заявлен способ кратковременного спектрального анализа, в котором ошибки, возникающие из-за перекрытия характеристик полосовых фильтров (ПФ) при использовании набора (ПФ) с перекрывающимися частотными характеристиками, амплитудных детекторов (АД) и фильтров низкой частоты (ФНЧ) устраняют путем вычитания из выходных сигналов ФНЧ A1(fi,t) корректирующего сигнала А2(fi,t).

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в системах радиосвязи, радиолокации, радиоконтроля для измерения частотного сдвига радиосигналов, принимаемых от одного источника и различающихся одновременно по частоте и временной задержке.

Предлагаемое изобретение может быть использовано при создании агрегатированных измерительных комплексов с расширенными функциональными возможностями и повышенной точностью, включающих стандартные средства измерения (ССИ), специализированные аппаратные и программные модули, типовые ПЭВМ.

Изобретение относится к способу, указывающему на пробуксовку или юз колес транспортных средств с электротягой. Способ обнаружения боксования и юза колес транспортного средства с электрической передачей постоянного тока заключается в следующем.

Изобретение относится к средствам радиомониторинга электронного оборудования и может быть использовано с целью обнаружения несанкционированно установленных электронных устройств.

Изобретение относится к области телерадиокоммуникационной и измерительной техники и может быть использовано в устройствах обработки сигналов. Сущность заявленного вероятностного устройства вычисления спектральной плотности сигналов заключается в том, что в состав схемы входят счетчик операндов, два счетчика результатов, два блока постоянной памяти, два блока переписи результатов, два вероятностных множительных устройства, работающих синхронно, на первые входы которых подается двоичное значение входного сигнала, на второй вход первого вероятностного множительного устройства подается значение косинуса, а на второй вход второго подается значение синуса, хранящиеся в соответствующих блоках постоянной памяти, на выходах которых формируются вероятностные отображения произведения поданных значений, которые, в свою очередь, подаются на соответствующие счетчики результата, выполняющие операцию накапливающего суммирования, выходы которых подаются на первые входы соответствующих блоков переписи результата, выполняющих обратное преобразование вероятностно представленных данных в двоичные позиционные коды, на вторые входы которых подается разрешающий сигнал выдачи информации, формирующийся в счетчике операндов путем его переполнения под воздействием управляющего сигнала с первого вероятностного множительного устройства, который вырабатывается по окончании операции умножения каждой пары сомножителей, выходом устройства является совокупность выходов двух блоков переписи результатов.

Изобретения относятся к измерительной технике объективного контроля мастерства спортсменов и могут быть использованы в различных видах спорта, например футболе. Предложены способ и устройство для реализации воспроизведения эталонного удара по мячу в футболе с конкретной точки поля по ускорению пробивающей по мячу ноги, фиксируемого с помощью датчика ускорения, установленного на голеностопе.

Способ анализа спектрально-временной эволюции излучения включает в себя получение сигнала оптического гетеродина, измерение интенсивности сигнала, получение аналитической формы сигнала при помощи гильбертова дополнения.

Изобретение относится к области радиотехники и радиолокации и может быть использовано для оперативного контроля средней частоты по критерию центра тяжести энергетического спектра широкополосных доплеровских радиосигналов во временной области без спектральной обработки.

Способ относится к цифровой обработке сигналов, в частности к спектральному анализу сигналов в базисе Фурье, и может быть использовано в радиолокации, радиосвязи и измерительной технике.

Изобретение относится к области цифровой обработки сигналов и других отраслей техники, в которых может быть использована цифровая согласованная фильтрация (сжатие) сигналов с внутриимпульсной модуляцией. Технический результат заключается в повышении эффективности обработки реальных частотно-модулированных (ЧМ) сигналов, обеспечивающей по сравнению с традиционной обработкой требуемый уровень боковых помех сжатых сигналов в заданном диапазоне доплеровских частот, не увеличивая по сравнению с традиционной весовой обработкой длительность пика. Такой результат обеспечивается за счет использования скорректированной копии, учитывающей особенности спектра ЧМ сигнала (френелевские пульсации), а также возникшие в приемном тракте искажения. 2 н.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к экранировке от электромагнитных полей и может быть использовано для контроля эффективности электромагнитного экранирования различных устройств, требующих защиты от внешних полей. Способ оценки качества электромагнитного экрана заключается в том, что экран облучают снаружи первичным электромагнитным полем, а внутри исследуемого экрана размещают электромагнитный нелинейный отражатель и регистрируют новые спектральные компоненты в отраженном вторичном поле снаружи экрана. Дополнительно отражатель выполняют широкополосным, а облучение первичным полем и регистрацию вторичного электромагнитного поля осуществляют в широком диапазоне частот. Техническим результатом является повышение качества оценки электромагнитного экрана, особенно - при исследовании экрана с большим экранным затуханием. Так как излучатель электромагнитных волн и приемник работают на разных частотах, то это обеспечивает глубокую развязку первичного и вторичного сигналов. Кроме этого, при этом не нарушается целостность конструкции исследуемого экрана, так как пассивный нелинейный отражатель является полностью автономным устройством. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Наверх