МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ
НУ "ЛЬВІВСЬКА ПОЛІТЕХНІКА"
Методичні вказівки
до виконання лабораторної роботи N2
«Дослідження роботи нелінійних радіолокаторів
на прикладі детектора «КАТРАН»
Львів - 2006
Дослідження роботи нелінійних радіолокаторів на прикладі детектора «КАТРАН». Методичні вказівки до виконання лабораторної роботи для студентів спеціальності “Захист інформації з обмеженим доступом та автоматизація її обробки”.
Призначено для студентів спеціальності “Захист інформації з обмеженим доступом та автоматизація її обробки”.
Укладачі: Ю.Л. Пархуць, інж.
А.О. Чорний, інж.
Рецензенти: В.Б. Дудикевич, д.т.н., проф.
Л.Т. Пархуць, к.т.н., доц..
© ІКТАМ Національний університет “Львівська політехніка” 2006
Мета роботи: ознайомитися з принципом роботи нелінійних радіолокаторів, набути практичних навиків у пошуку закладних пристроїв за допомогою детектора “КАТРАН”.
Вступ
Робота нелінійного радіолокатора заснована на опромінюванні об‘єкта спектрально-чистим НВЧ - сигналом і на здатності об'єкту до прямого спектрального перетворення зондуючого сигналу і відбиттю його на гармоніках частоти зондування. Ці явища можливі за наявності у складі об'єкту елементів з нелінійними вольт-амперними характеристиками (ВАХ). або, як їх звичайно називають, просто нелінійних елементів - діодів, транзисторів, інтегральних мікросхем.
З теоретичних основ радіотехніки відомо, що спектр відгуку нелінійного елементу завжди відрізняється від спектру впливаючого сигналу, причому другий набагато ширший від першого. Візьмемо статичну ВАХ нелінійного елементу EMBED Equation.3 , наприклад напівпровідникового діода:
Її можна розвернути в статичний ряд:
EMBED Equation.3
де EMBED Equation.3 - струм спокою в робочій точці, EMBED Equation.3 - крутизна ВАХ в робочій точці, EMBED Equation.3 - перша похідна крутизна, EMBED Equation.3 - друга похідна крутизна і т.д. При дії на нелінійний елемент гармонійного сигналу EMBED Equation.3 , де EMBED Equation.3 - амплітуда сигналу, EMBED Equation.3 - кругова частота сигналу, відгук нелінійного елементу матиме вигляд:
EMBED Equation.3
Хоча при дії гармонічного сигналу на нелінійне з'єднання струм відгуку має нескінченний спектр, що містить всі гармоніки, на практиці ВАХ апроксимують кінцевим статичним многочленом. Причому номер найвищої гармоніки визначається степенем многочлена.
Серед реальних об'єктів нелінійні властивості найсильніше виражені у напівпровідникових n-p переходах, а також притискних металевих контактів. ВАХ більшості напівпровідникових переходів, що входять у всі елементи сучасної радіоелектронної апаратури, близькі до квадратичних. Саме ці нелінійні елементи і представляють об'єкт пошуку для нелінійного радіолокатора. ВАХ контактів різнорідних металів, а також контактів металл-оксид-металл, виникаючих в результаті корозії, апроксимуються многочленом третього ступеня. Такі контакти прийнято називати “хибними” переходами. Коли локатор опромінює напівпровідниковий перехід, відгук на другій гармоніці значно потужніший, ніж на третій.
При опромінюванні ж металевих контактів, навпаки, більш потужний відгук на третій гармоніці.
Якісні НЛ здатні порівнювати інтенсивність сигналів на другій і третій гармоніках і тим самим допомагають оператору відрізняти напівпровідникові переходи від помилкових. Правда, для цього локатору необхідно два приймачі з добре ізольованими каналами, що підвищує вартість пристрою.
Параметри нелінійних локаторів
Потужність відгуку об'єкту на n-й гармоніці (а значить, і ефективність виявлення) прямопропорційно залежності від потужності випромінювання локатора і оберненопропорційно - від квадрата частоти його випромінювання і номера гармоніки, що приймається. Чим менша частота випромінювання НЛ, тим менше загасання як зондуючого сигналу, так і сигналу відгуку від об'єкта.
Таким чином, частота випроміню...
