Pobierz najnowszy numer

Newsletter

Zapisz się do naszego Newslettera, aby otrzymywać informacje o nowościach z branży!

Jesteś tutaj

Od radarów wojskowych do ochrony perymetrycznej rozwój technik wykorzystujących mikrofale

Printer Friendly and PDF

Zaskakująco dużo technik, których używamy na co dzień, ma swoje początki w rozwiązaniach tworzonych na potrzeby wojska. Jednym z najlepszych przykładów jest system nawigacji satelitarnej GPS. Początkowo był używany tylko przez armię Stanów Zjednoczonych. Teraz jest nieodłącznym elementem codziennego życia i komunikacji. Innym przykładem może być wykorzystanie mikrofal.

Mikrofale to po prostu promieniowanie elektromagnetyczne o częstotliwości od 1 GHz do 300 GHz – z zakresu pomiędzy podczerwienią a falami ultrakrótkimi. Już w 1864 roku James Maxwell teoretycznie przewidział istnienie mikrofal, ale dopiero prace nad radarami umożliwiły rozwój teorii oraz badań nad ich właściwościami. Mikrofale są wykorzystywane bardzo różnie, m.in. w radarach, kuchenkach mikrofalowych, telefonach komórkowych, w bezprzewodowych sieciach WLAN i Bluetooth.

Rys. 1. Kuchenka mikrofalowa Raytheon Radarange

 

Amerykański inżynier Percy Spencer zauważył podczas badań nad wytwarzaniem fal elektromagnetycznych stosowanych w urządzeniach radarowych, że mikrofale wprawiają cząsteczki wody w drgania rotacyjne, a tym samym zwiększają jej temperaturę. Dzięki temu zjawisku w 1947 roku na rynek została wprowadzona pierwsza kuchenka mikrofalowa Raytheon Radarange, która ważyła 340 kg oraz miała 1,65 m wysokości. Była ona przydatna głównie w obiektach przemysłowych i na okrętach marynarki wojennej.

Rys. 2. Schemat działania radaru

 

Skupmy się teraz na interesujących nas radarach, gdyż to one są urządzeniami wykorzystującymi mikrofale w systemach ochrony perymetrycznej. Wykrywanie obiektów polega na zjawisku odbicia fal radiowych. Rozróżniamy dwa główne typy radarów – aktywny (emituje wiązkę mikrofal na danym terenie, odbiornik umieszczony obok nadajnika szuka sygnałów odbitych od obiektów) oraz pasywny (nie emituje mikrofal, a jedynie odbiera promieniowanie odbite od obiektów, pochodzące od nadajników telekomunikacyjnych lub innych radarów). Na przykład w prędkościomierzach drogowych wykorzystujących efekt Dopplera wykrycie poruszającego się pojazdu polega na porównaniu częstotliwości fali wychodzącej oraz przychodzącej. W przypadku odbicia od nieruchomych obiektów częstotliwości będą takie same. Jeśli mikrofale odbiją się od obiektu oddalającego się od czujki, to odebrany sygnał będzie cechował się mniejszą częstotliwością. Jeśli sygnał odbije się od obiektu zbliżającego się do czujki, to częstotliwość zostanie zwiększona.

Rys. 3. Schemat działania bariery mikrofalowej

 

Obecnie ta technika ma zastosowania typowo wojskowe, a także jest używana w barierach mikrofalowych, które za pomocą kolumn z nadajnikami i odbiornikami generują niewidzialne ściany i służą do detekcji intruzów. Takie systemy jak bariera Model 316 amerykańskiej firmy Southwest Microwave są z powodzeniem stosowane do ochrony budynków przemysłowych, obiektów o podwyższonym ryzyku włamania (elektrowni, rafinerii), a także terenów prywatnych.

Maciej Prelich
Firma ATLine sp.j. Sławomir Pruski
mprelich@atline.pl

Zabezpieczenia 5/2017

Wszelkie prawa zastrzeżone. Kopiowanie tekstów bez zgody redakcji zabronione / Zasady użytkowania strony