RADAR NO LINEAL Y CARACTERÍSTICAS DE SU APLICACIÓN PARA BÚSQUEDA DE DISPOSITIVOS DE MORTERO.

RADAR NO LINEAL Y CARACTERÍSTICAS DE SU APLICACIÓN PARA BÚSQUEDA DE DISPOSITIVOS DE MORTERO .

El radar no lineal (NRL) es quizás el tipo de tecnología de búsqueda más «respetado». Esto se debe a su capacidad única y única para detectar cualquier dispositivo radioelectrónico en estructuras de edificios, elementos interiores, etc., lo que hace que NRL sea absolutamente indispensable a la hora de realizar actividades de búsqueda. NRL detecta las propiedades no lineales de los semiconductores (SC) contenidos en cualquier dispositivo radioelectrónico integrado (SD). Como sabes, NRL puede detectar y localizar cualquier dispositivo electrónico, independientemente de si está encendido o no. Al mismo tiempo, algunos especialistas en búsqueda valoran muy positivamente esta técnica, mientras que otros hablan de ella con mucha reserva. La experiencia en el uso de NRL y temas de enseñanza en esta área muestra que la razón principal del «malentendido» del valor de este dispositivo radica en gran medida en la divulgación insuficiente de algunas características tácticas y técnicas sutiles e importantes, desde el punto de vista del autor. , que determinan en gran medida el éxito (o fracaso de) la aplicación de NRL para buscar memoria. El propósito de este artículo — Proporcionar asistencia a los especialistas en búsquedas para resolver una serie de problemas que pueden surgir al utilizar NRL.

donde I es la intensidad de la corriente, Is es la intensidad de la corriente de ruptura, q es la carga del electrón, V es el voltaje, K es la constante de Boltzmann, T es la temperatura.

A pesar de las grandes diferencias entre los dispositivos PP, todos tienen características bastante “limpias” y predecibles. Para conexiones de PP, la fórmula anterior se describe mediante una curva (Fig. 1). Para los diodos MOM, esta curva no es predecible y no puede describirse mediante una fórmula estricta. Sin embargo, con cierto grado de error, la característica corriente-voltaje de los diodos MOM en la mayoría de los casos puede considerarse bastante simétrica (Fig. 2).

Fig. . 1. Características de la conexión PP

Fig. 2. Características del diodo MOM

El nivel de “pureza” de la conexión y, por tanto, la selección de señales de los diodos PCB y MOM, se manifiesta en la diferencia en los valores de las señales armónicas recibidas por el NRL. Así, al irradiar el NRL de una conexión PP, aparece una señal fuerte del 2º y una señal débil del 3º armónico. Un diodo MOM se comporta de manera diferente: tiene una señal débil en el segundo armónico y una señal fuerte en el tercer armónico. Así, un análisis comparativo de los niveles del 2º y 3º armónico permite al operador seleccionar sus fuentes. El uso de NRL proporciona un alto porcentaje de detección de cargadores ubicados en diversos refugios (por ejemplo, en muros de hormigón armado la probabilidad de detectar cargadores es del 90 — 95%).

La principal ventaja de NRL — capacidad de detectar circuitos electrónicos tanto en estado encendido como apagado, desventaja — un número relativamente grande de detecciones falsas de reflectores naturales no lineales del tipo MOM.

Principales características tácticas y técnicas de los radares no lineales y sus características

Veamos Considere las principales características técnicas de NRL y sus características, desde el punto de vista de las tácticas de uso de localizadores. Los principales parámetros de NRL son:

— potencia y frecuencia de la radiación de sondeo del transmisor;
— modo de funcionamiento;
— sensibilidad del receptor;
— propiedades direccionales del sistema de antena;
— precisión de los dispositivos de visualización;
— características ergonómicas de los dispositivos.

De gran importancia para el funcionamiento del NRL es la profundidad del material en estudio, que depende de las características de la capacidad de penetración de la onda radiante, que a su vez depende de la frecuencia y potencia del NRL. Desde el punto de vista de la elección de la frecuencia NRL, existen dos condiciones. Por un lado, debido al aumento de la atenuación de la onda electromagnética en el medio de propagación al aumentar la frecuencia, el nivel de potencia de la señal reflejada convertida es mayor cuanto menor es la frecuencia NRL. Pero, por otro lado, para emisiones con una frecuencia más baja, la capacidad del NRL para localizar con precisión la ubicación del cargador se deteriora, ya que con dimensiones aceptables de su antena, el patrón de radiación de la antena NRL se expande. Observemos un parámetro más del NRL, del que dependen sus características de frecuencia. Es decir: cuanto mayor sea la frecuencia de radiación del dispositivo, menores serán las dimensiones geométricas del sistema de antena NRL y más conveniente será trabajar con el dispositivo.

Consideremos la influencia del poder en el funcionamiento de NRL. Evidentemente, cuanto mayor sea la potencia de radiación del localizador, más profundamente penetra la onda electromagnética y mayor será la probabilidad y el alcance de detección de un marcador colocado en un refugio. Pero, por otro lado, teniendo en cuenta el hecho de que el funcionamiento del NRL se lleva a cabo en la región de frecuencias ultra altas: microondas (los dispositivos que se ofrecen actualmente funcionan en el rango de frecuencia de 680 a 1000 MHz), la alta potencia de radiación tiene un efecto nocivo para el operador

Además, la potencia de radiación del NRL determina en gran medida el coeficiente de conversión (Kp) de la energía de la señal de sondeo en energía de armónicos superiores. A medida que aumenta la potencia de radiación, aumenta el valor de Kp. Al mismo tiempo, como se señaló anteriormente, aumentar la potencia mejora las características del NRL, pero al mismo tiempo conduce a un aumento del impacto peligroso para el operador. Por lo tanto, para resolver los problemas de aumentar el alcance de NRL e implementar efectivamente el funcionamiento del dispositivo para localizar el cargador en los tipos modernos de NRL, se utilizan modos con radiación continua y pulsada. Así, la potencia media de la radiación continua NRL oscila entre 0,3 y 3 W. La potencia máxima de los NRL pulsados ​​oscila entre 150 y 400 W, es decir casi 30 dB mayor que la potencia de los dispositivos de radiación continua. Teniendo en cuenta que la eficiencia de conversión (Kp) no está determinada por la potencia de radiación promedio, sino por su valor máximo, el rango de localizadores que funcionan en modo pulsado resulta ser mayor que el de los dispositivos que funcionan con radiación continua (en igualdad de condiciones ).

En general, los dispositivos transmisores de localización que generan una señal sonora se caracterizan por las siguientes características tácticas y técnicas principales:

— modo de funcionamiento (continuo o pulsado);
— límites de control de potencia de salida (dB);
— frecuencia de radiación continua;
— frecuencia de repetición y duración del pulso de radio (μs).

La sensibilidad del receptor determina en gran medida el alcance máximo del NRL. Para los dispositivos modernos, esta cifra oscila entre -110 y -145 dB. En general, la calidad del dispositivo receptor que registra las señales reemitidas se refleja en los siguientes indicadores:

— frecuencias de sintonización (MHz) para armónicos registrados (2 y 3);
— sensibilidad real a una determinada relación señal-ruido (dBW);
— límites de control de sensibilidad (dB).

Los principales parámetros del sistema de antena que emite señales de sondeo y recibe radiación reflejada en frecuencias armónicas más altas son:

&# 8212; coeficiente direccional (DC);
— ancho del lóbulo principal del patrón de radiación a la mitad del nivel de potencia (grados);
— nivel de supresión del lóbulo posterior (dB);
— coeficiente de elipticidad (para antenas con polarización circular).

Los indicadores tácticos y técnicos del NRL están determinados en gran medida por la calidad de los dispositivos que indican los modos de funcionamiento y los parámetros de la señal. La mayoría de los NRL modernos están equipados con indicadores LED (pantalla) de múltiples segmentos y alarmas audibles de tono variable. Para aumentar la precisión de la identificación de objetos, el NRL proporciona modos de recepción en las frecuencias del segundo y tercer armónico de la radiación de sonda, además de escuchar las señales transmitidas por el dispositivo de memoria fuera de la habitación inspeccionada.

Características ergonómicas incluyen, en primer lugar, indicadores de peso y tamaño y la facilidad de uso del NRL.

Características de las tácticas para trabajar con el localizador

El conocimiento de las características tácticas determina en gran medida la eficacia del uso de NRL. Al realizar operaciones de búsqueda utilizando NRL, el operador debe realizar secuencialmente tres funciones principales: detección, ubicación e identificación de PP.

La característica de detección de NRL está normalizada solo para el espacio libre. Además, en las condiciones de búsqueda de memoria, no estamos hablando tanto del alcance, sino de la profundidad máxima de detección de objetos en un entorno de camuflaje. Este indicador se evalúa por el nivel de respuesta, que aumenta a medida que te acercas al objeto, lo que permite determinar la ubicación del recuerdo.

Cuando se trabaja en áreas abiertas o en salas grandes y no equipadas, los localizadores de pulso pueden proporcionar un rango de detección varias veces mayor que los continuos, lo que reduce el tiempo de inspección. Al mismo tiempo, cuando se trabaja en oficinas, prácticamente no se utiliza la gama máxima de localizadores de ambos tipos debido a la saturación de las salas dedicadas y adyacentes con equipos electrónicos y objetos de interferencia de contacto. El alcance real requerido en estos casos es de aproximadamente 0,5 m para cualquier tipo de localizador. Lo ajusta el operador teniendo en cuenta la situación de interferencia reduciendo la potencia del transmisor o “engrosando” la sensibilidad del receptor hasta el límite que permite distinguir de qué objeto provino la respuesta. El alcance depende del tipo de dispositivo que se detecta (por ejemplo, un dispositivo con una antena más larga suele detectarse a mayor distancia) y de las condiciones de su colocación (en muebles, detrás de barreras de madera, ladrillo, hormigón, etc.). ).

Consideremos secuencialmente las funciones principales del NRL presentadas anteriormente y el algoritmo para su implementación. Entonces, para resolver la primera etapa de las actividades de búsqueda — Detección de memoria, el operador debe realizar las siguientes operaciones:

— al encender el NRL, detectar y, si es posible, eliminar fuentes de señales perturbadoras;

— establecer el nivel máximo de sensibilidad del dispositivo receptor y el nivel máximo de potencia del transmisor de señal de sondeo;

— monitorear las instalaciones para detectar la presencia de objetos de interferencia potentes, tanto corrosivos como electrónicos (principalmente equipos electrónicos de oficina y equipos de radio), escaneando las estructuras circundantes y los elementos interiores desde una distancia de aproximadamente 1 m; en este caso, deberá determinarse con precisión la finalidad de los objetos y deberán retirarse del local o no tenerse en cuenta en posteriores registros; Hay que tener en cuenta que estos objetos perturbadores pueden estar situados en habitaciones contiguas y en otras plantas, que, si es posible, deberían inspeccionarse;

— después de eliminar fuentes de interferencia poderosa de la habitación, repita la inspección de paredes, techos, muebles y electrodomésticos desde una distancia de 20 cm o menos; Durante la inspección, marque las áreas sospechosas.

Solución de la segunda etapa de actividades de búsqueda — La determinación de la ubicación de la memoria se lleva a cabo evaluando el nivel y el rumbo de la señal de respuesta. El rumbo se refiere a la dirección correspondiente al nivel máximo de la señal recibida. Hay que tener en cuenta que las señales de sondeo y reflejadas se reflejan en los objetos cercanos. Los reflectores eficaces son espejos, placas metálicas, mallas, herrajes, etc. Cuando se irradian, es posible registrar señales reflejadas de reflectores no lineales, incluidos los ubicados detrás de la espalda del operador. Para determinar la ubicación exacta de la memoria necesita:

— reducir el nivel de potencia radiada y la sensibilidad del receptor;

— moviendo la antena cerca de áreas sospechosas, analice las lecturas del indicador luminoso y la frecuencia de la señal de tono en los auriculares;

— determine la dirección de llegada de la señal reflejada del nivel máximo, tome el rumbo de acuerdo con la orientación de la antena;

— Una vez determinada la ubicación exacta, proceda a identificar el objeto.

Para eliminar errores al comparar las lecturas de los indicadores, es necesario, cuando alguna de las columnas LED alcance su altura máxima, reducir la sensibilidad del receptor o reducir la potencia del transmisor para que el bucle iluminado no llegue a 1 — 3 segmentos hasta el límite de escala.

Finalmente, para resolver la tercera etapa de las actividades de búsqueda — Para identificar diodos MOM y PCB existen varios métodos que permiten lograr un alto efecto práctico.

En dispositivos que reciben señales de respuesta simultáneamente en el segundo y tercer armónico de la señal de sondeo, el primer (y principal) paso para identificar un objeto es comparar los niveles de señal en las salidas de ambas rutas de recepción. Cuando se irradia un compuesto de PP, se produce una fuerte reflexión en la frecuencia del segundo armónico y una reflexión débil en la frecuencia del tercer armónico. El diodo MOM se comporta de manera diferente, creando una reflexión fuerte en el tercer armónico y débil en el segundo armónico.

Como segundo paso en la identificación de diodos MOM y PCB, algunos NRL brindan la capacidad de «escuchar» señales armónicas demoduladas, lo que permite la identificación de objetos utilizando el efecto de los cambios en el nivel de ruido. A medida que el NRL se acerca al PP, se observa una disminución significativa en el nivel de ruido, alcanzando un mínimo directamente encima del objeto. Cuando se irradian diodos MOM, este efecto prácticamente no se observa (Fig. 3).

Fig. 3. Cambio en el nivel de ruido en la ubicación del objeto

Sin embargo, existen conexiones falsas que reducen tanto el ruido como las PCB. Por lo tanto, como tercer paso para identificar la PCB (diodo MOM), se recomienda realizar un impacto mecánico en la ubicación sospechosa. En la práctica, la acción mecánica se realiza mediante el método de “tapping”. Cualquier impacto mecánico provoca un cambio en la geometría del diodo MOM y sus propiedades de conversión. En este caso, la frecuencia de captación se puede escuchar claramente en la señal convertida. El nivel de señal al golpear puede ser mínimo, por lo que basta con golpear ligeramente con la mano la superficie que se está examinando. Esta operación le permite identificar un objeto con mayor precisión.

Algunos modelos de pulso NRL proporcionan un cuarto método de identificación: Modo «20K», que permite seleccionar la envolvente de la señal reemitida, llamada así por la frecuencia de repetición de los pulsos de sondeo, igual a 20 kHz. En este caso, la señal sonora obtenida al detectar reemisiones del PP se encuentra más allá del rango de percepción del oído humano. Si el contacto MOM es inestable, no se reflejan todos los impulsos de palpación, es decir, se resalta la envolvente correspondiente a la frecuencia más baja escuchada en los auriculares.

Principales tendencias en la mejora de los radares no lineales

Un estudio de las opiniones de los usuarios de NRL muestra que para trabajar exitosamente con NRL, no es lo menos importante estudiar las principales tendencias en la mejora de NRL y la elección correcta del equipo para el trabajo. Los tipos modernos de NRL incluyen muchas soluciones de ingeniería nuevas que hacen que la búsqueda sea más precisa y eficiente. Nombramos las principales tendencias para mejorar NRL:

— el uso de control automático de potencia del dispositivo transmisor NRL, que puede proporcionar control dinámico del nivel de la señal de salida, evitando la sobrecarga de la ruta de recepción;

— el uso de transceptores digitales NRL con sintetizadores, lo que garantiza la estabilidad de frecuencia y la búsqueda automática de frecuencias operativas «limpias» en una amplia gama de frecuencias operativas;

— el uso en NRL de un diseño con antena polarizada circularmente, que elimina la necesidad de realizar varios pases sobre la superficie en estudio y reduce el riesgo de perder un cargador debido a una orientación incorrecta de la antena;

— el uso de un diseño NRL único, ergonómico y liviano, que incluye un dispositivo transceptor, una antena y una pantalla combinada con una varilla deslizante; Al mismo tiempo, es deseable que la estructura se pliegue fácilmente, asegurando su compacidad y movilidad.

— transmisión a través de un cable de todas las señales de control de transmisión, recepción y visualización digital con enrutamiento de cables dentro de la estructura NRL, lo que elimina la necesidad de conexiones adicionales de los componentes NRL antes de comenzar a trabajar;

— el uso de baterías ligeras y compactas y cargadores rápidos;

— el uso de auriculares inalámbricos en la NRL, que garantizan la escucha de las señales recibidas sin una conexión por cable a la NRL.

Este artículo no pretende cubrir completamente todos los problemas asociados con el uso de NRL, sino que solo se centra en las cuestiones que, desde el punto de vista del autor, son las más importantes para aumentar la eficiencia de la búsqueda de memoria.

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