Другие особенности применения

Все эти методы получают крайне неоднозначные оценки у специалистов различного уровня. У каждого метода существуют как сторонники, так и противники. Все они приводят разные и зачастую противоречивые доказательства и аргументы, вводя в заблуждение людей, не имеющих достаточного опыта в области нелинейной локации. Вызвано это, прежде всего тем, что ни один из методов не гарантирует стопроцентного результата. Поэтому не стоит категорически относиться к любому из них. Специалисты, непосредственно многие годы работающие с техникой различных модификаций и фирм-производителей, предпочитают по возможности пользоваться всем спектром предлагаемых методов, не выделяя какой-либо из них, а умело используя тот или иной в конкретном случае. Только понимание сути физических процессов, лежащих в основе каждого из вышеупомянутых методов, а также проблем, возникающих при их применении на практике, позволит сделать НЛ полезным инструментом при проведении поисковых мероприятий.

1. Поиск с анализом уровней второй и третьей гармоник. Такой анализ возможен, как нетрудно догадаться, лишь для НЛ, обладающих двухканальными приемниками. Из-за различий в нелинейных характеристиках искусственного и ложного (естественного) полупроводников, отклики на второй и третьей гармониках будут иметь различную амплитуду. Когда НЛ облучает искусственный полупроводник, отклик на второй гармонике сильнее, чем на третьей. Ложный полупроводник дает более сильный отклик на третьей гармонике. Но следует помнить, что данное утверждение носит скорее вероятностный характер, чем закономерный.

Не все НЛ обладают хорошей изолированностью одного приемного канала от другого. Это означает, что в некоторых случаях искусственный полупроводник может иметь более сильный отклик на третьей гармонике, а ложный - на второй. Поэтому, даже если НЛ имеет возможность анализа на двух гармониках, зачастую задачу селекции нелинейного объекта трудно решить однозначно, исходя только из этих данных.

2. Использование эффекта затухания. Для распознавания характера нелинейного объекта применяют и другой распространенный способ, получивший название – «эффект затухания».

В основе теории «эффекта затухания» лежит очень простой процесс. Суть его заключается в следующем: если НЛ излучает немодулированный сигнал, то принимаемый на частотах гармоник сигнал также будет немодулированным, что и выражается в звуковом “эффекте затухания”. В демодулированном аудиоотклике от искусственного полупроводника, при приближении к нему антенны НЛ произойдет значительное понижение шумов за счёт увеличения амплитуды принятой немодулированной гармоники по сравнению с шумами радиоэфира. По достижении амплитудой гармоники определённого уровня, АРУ радиотракта приемника снижает коэффициент усиления, не допуская перегрузки и уменьшая тем самым уровень шумов. В демодулированном сигнале будет отсутствовать как постоянная составляющая от гармоники, так и шумы радиоэфира, уровень которых станет меньше собственных шумов приёмника. При удалении антенны шум усилится и достигнет нормального уровня. Аудиошум имеет наименьшее значение непосредственно над полупроводником и нормальный уровень - в стороне от него. При приближении антенны НЛ к естественному полупроводнику аудиосигнал может усилиться и достигнуть максимума непосредственно над ним, хотя в некоторых случаях уровень шума может понизится как в случае с настоящим полупроводником. Объясняется это модуляцией гармоники из-за нестабильного («зашумлённого») характера ВАХ нелинейного элемента естественного происхождения (рис. 1).

“Эффект затухания” может быть реализован как в импульсных, так и в НЛ постоянного излучения. Есть несколько импульсных НЛ российского производства, имеющих “режим 20К”. В этом режиме используется “эффект затухания” как метод идентификации типов соединений. Хотя часто под режимом “20К” подразумевается модуляция и с другими частотами следования импульсов (10 кГц для «Октавы» и 6 кГц для NR-900).

3. Прослушивание демодулированного отклика, анализ его при механическом воздействии на исследуемый объект. Аудиодемодуляция в некоторых случаях обеспечивает прослушивание последовательности синхронизирующих импульсов, исходящих от видеокамер. Возможно и прослушивание других специфических для какого-либо типа устройств звуков (сигналы записывающей видеоголовки, тактового генератора и т. п.). Частотная демодуляция дает возможность иногда услышать характерные аудиосигналы, обусловленные фазовыми сдвигами сигналов в электронных устройствах [4].

Одним из самых важных и часто применяемых специалистами способов селекции является механическое воздействие на объект. Одновременно с прослушиванием демодулированного отклика от объекта осуществляется постукивание резиновым или деревянным молоточком по исследуемой поверхности. При этом в случае естественного полупроводника (соединение профилей, ржавые гвозди или контакт разнородных металлов) наблюдается треск в наушниках в такт с ударами молоточком; на отклик от искусственного полупроводника (транзистор, диод) данные манипуляции никакого воздействия не оказывают.

Прослушивание тонального сигнала на наушники позволяет с высокой достоверностью распознать нелинейное соединение. При хорошей частотной изоляции приемного канала от передающего и обеспечении качественного приемного тракта дальность обнаружения с использованием частотно-модулированного сигнала существенно возрастает, так же, как и в случае использования азбуки Морзе в целях связи. Недостатком режима тональной модуляции является отсутствие селективности.

4. Другие особенности применения. При более обстоятельном знакомстве с процессом нелинейной локации, а особенно при многочисленном её практическом приложении в целях поисковых мероприятий, оператор приобретает специфические навыки и вырабатывает свои приёмы обнаружения и селекции, основанные на понимании и грамотном использовании ранее рассмотренных методов или их комбинации. Анализ результатов, проведение собственных экспериментов с известными нелинейными объектами способствуют более глубокому пониманию, а главное, к более качественному решению задач, поставленных при поисковых мероприятиях.

При кажущейся иногда простоте НЛ – очень серьезный и непростой в применении прибор. Рассмотрим на примере выбора мощности излучения спектр проблем, возникающих при применении НЛ для обследования помещения со сложным интерьером. Используя большой уровень мощности, мы вполне можем обойтись без двухстороннего обследования массивных предметов обстановки. Отпадёт необходимость вскрывать подвесные и натяжные потолки, демонтировать плинтуса и опанелку, не будут проблемой гипсокартонные и другие строительные конструкции. Казалось бы, поиск будет простым и достоверным. Однако в действительности чаще всего ситуация выглядит с точностью до наоборот. Увеличение мощности передатчика приводит к росту количества ложных срабатываний (НЛ может реагировать даже на оргтехнику, находящуюся в соседнем помещении), возрастанию времени анализа и даже к пропуску объекта, что сводит эффективность поисковых мероприятий на нет. Потому в отсутствие возможности выноса оргтехники и электронных приборов из обследуемого помещения не стоит увеличивать дальность односторонней «просветки» путём выбора большего уровня мощности. Время обследования массивных предметов интерьера при этом возрастёт почти в два раза (двухстороннее обследование), но вероятность ложного срабатывания или, что хуже, пропуска объекта существенно снизится.

Вышеизложенное во многом касается и чувствительности приемного тракта. Высокая чувствительность делает работу в помещении, насыщенном оргтехникой, практически невозможной из-за огромного числа ложных откликов. Пожалуй, правильнее рассматривать приемные и передающие каналы не по отдельности, а в совокупности. Поэтому, подбор оператором сочетания правильной чувствительности и мощности НЛ в меняющихся условиях окружающей обстановки обследуемого помещения наравне с используемым методом селекции имеет наиважнейшее значение.

3. Состав учебно-лабораторного стенда:

3.1. Нелинейный локатор «Катран».

3.2. Зарядное устройство.

3.3. Инструкция по эксплуатации НЛ.

3.4. Набор пронумерованных имитаторов.

3.5. Измерительная установка.

3.6. Экранированный бокс.

3.7. Индикатор электромагнитного поля RFI - 06.3.

3.8. Паспорт на RFI - 06.3.

3.9. Тестовое устройство.

3.10 Нелинейный локатор RFD 23.

Общий вид лабораторного стенда показан в приложении 1.

4. Содержание и порядок выполнения лабораторной работы

4.1. Ознакомиться с составом стенда. Изучить инструкцию по эксплуатации НЛ «Катран». Внешний вид НЛ показан в приложении 2.

4.2. Включить НЛ, убедиться в его работоспособности, оценить помеховую обстановку в месте размещения имитаторов путем прослушивания приемников второй и третьей гармоник при частотной (FM) и амплитудной (AM) модуляции. Убедиться в отсутствии откликов на всей длине линейки измерительной установки (рис. 3) на всех уровнях излучаемой мощности НЛ без имитаторов на предметном столике.

4.3. Установить на НЛ минимальный уровень мощности (80 мВт) кнопкой TX (горит нижний светодиод шкалы индикации мощности излучения). Разместить имитатор №1 в начало шкалы измерительной установки, состоящей из предметного столика и линейки (рис. 3). Соблюдая ориентацию антенны по нормали к имитатору и перемещая её по измерительной шкале вдоль оси, проходящей через центр имитатора, записать расстояние, на котором уровень большей из гармоник достигнет половины светодиодной шкалы индикатора (горят первые семь светодиодов). Считать расстояние равным нулю, если при приближении антенны НЛ даже вплотную к имитатору количество светодиодов индикатора уровня преобладающей гармоники не превышает семи. Результат занести в таблицу 2. В скобках отмечается номер преобладающей гармоники.

Рис. 3. Схема измерительной установки.

Далее необходимо зафиксировать разность уровней гармоник. Продолжая приближать антенну к имитатору до загорания всей шкалы индикатора большей из гармоник за исключением последнего светодиода, измерить разницу между уровнями гармоник, как разность горящих светодиодов соответствующих шкал индикатора. При нулевом расстоянии обнаружения разность уровней гармоник фиксируется также путём вычитания из уровня большей гармоники количества светодиодов меньшей. Записать номер преобладающей гармоники и разность в таблицу 2.

Таблица 2

Мощ-ность, мВт	Измеренные параметры	№ Имитатора

	Расстояние, см (№ гар.)
Разность, кол. инд. (№ гар.)
	Расстояние, см (№ гар.)
Разность, кол. инд. (№ гар.)
	Расстояние, см (№ гар.)
Разность, кол. инд. (№ гар.)
	Расстояние, см (№ гар.)
Разность, кол. инд. (№ гар.)

4.4. Провести измерения по пункту 4.3. для имитатора №1 на оставшихся трёх уровнях мощности (160, 600 мВт и 2 Вт).

4.5. Провести аналогичные измерения на всех четырёх уровнях мощности для имитаторов № 2,3,4,5,6,7. Данные занести в таблицу 2.

4.6. Установить на НЛ минимальную мощность излучения. Разместить на предметном столике тестовое устройство (выдается преподавателем). Провести измерение по пункту 4.3. для тестового устройства в неактивном режиме. Увеличить мощность излучения НЛ до 600 мВт и повторить измерение. Полученные результаты записать в таблицу 3.

Таблица 3

Мощность	Режим	Экраниров-ка	Дальность, см	№ Гармо- ники	Разность
80 мВт	пассив.	нет
600мВт	пассив.	нет
80 мВт	актив.	нет
600мВт	актив.	нет
80 мВт	актив.	полная
600мВт	актив.	полная
80 мВт	актив.	частичная
600мВт	актив.	частичная

4.7. Провести измерение на 80 мВт и 600 мВт для активного тестового устройства. Включение тестового устройства осуществляется переключателем сбоку. Наличие электромагнитного поля от тестового устройства в активном режиме предварительно зафиксировать при помощи индикатора RFI-06.3 (работа с индикатором согласно паспорту устройства). Полученные результаты записать в таблицу 3.

4.8. Произвести измерение на 80 мВт и 600 мВт, осуществив экранировку тестового устройства путем размещения в металлический бокс, включая антенну. Тестовое устройство перед размещением в боксе привести в активное состояние. При помощи индикатора RFI-06.3 убедиться в отсутствии электромагнитного поля рядом с боксом (на расстоянии порядка 10-15 см).

4.9. На 80 мВт и 600 мВт провести измерения экранированного частично (не экранирована только антенна) тестового устройства в активном состоянии. Устройство помещается в металлический бокс, антенна продевается через отверстие в стенке бокса наружу. Убедиться при помощи индикатора RFI-06.3 в наличии электромагнитного поля рядом с боксом.

4.10. Разместить на предметном столике имитатор №10, сориентировав его длинной стороной корпуса перпендикулярно измерительной шкале. Провести измерение дальности обнаружения. Развернуть имитатор на 90 градусов в горизонтальной плоскости в одном из направлений (короткая сторона корпуса имитатора перпендикулярна измерительной шкале) и повторить измерение. Зафиксировать полученные дальности обнаружения для обоих случаев в отчёте.

4.11. Получить у преподавателя имитаторы №8 и 9, при помощи НЛ попытаться установить тип нелинейных элементов.

4.12. В ознакомительном порядке провести селекцию имитаторов № 1 и 5 по другим методам, изложенным в теоретической части работы (метод затухания, метод механического воздействия). Прослушать отклики от них в различных режимах работы НЛ.

4.13. Изучить инструкцию по эксплуатации НЛ «RFD 23». Внешний вид НЛ показан в приложении 3. Включить НЛ «RFD 23» и повторить положения пункта 4.2.

4.14. Аналогично работе с НЛ «Катран», осуществить измерение дальности обнаружения импульсным локатором для имитаторов №1-№7 при максимальном и минимальном уровнях мощности зондирующего сигнала. При измерениях руководствоваться положениями пункта 4.3. Показания светодиодной шкалы заменяются численными значениями уровня сигнала индикатора НЛ «RFD 23». Чувствительность приемника в отсутствие помех выставить максимальной. Данные занести в таблицу 3.

Таблица 3

Мощ-ность	Измеренные параметры	№ Имитатора

мин.	Расстояние, см (№ гар.)
Разность, дБ (№ гар.)
макс.	Расстояние, см (№ гар.)
Разность, дБ (№ гар.)