Антенны «Радант» для радиоканальных охранных систем диапазона 400-500 МГц

Неотъемлемой частью радиоканальных систем охранно-пожарных извещений является радиоканал, обеспечивающий посредством электромагнитных волн передачу информации между объектами охраны и центральной станцией. От надежной работы радиоканала зависит и надежность системы в целом. В основном надежность определяется, во-первых, идеологией построения самой системы (использование помехоустойчивого кодирования данных и различных методов цифровой обработки сигнала), во-вторых, выбором антенной системы.

При монтаже радиоканальных охранных систем возникает множество факторов влияющих на распространение электромагнитных волн между центральной станцией и объектами охраны. При благоприятных условиях, когда объектовая антенна находится в прямой видимости антенны базовой станции или ретранслятора, рационально использовать на объекте ненаправленные или слабонаправленные антенны. Эти антенны имеют небольшие габариты, легко устанавливаются, имеют меньшую стоимость. Однако встречаются ситуации, когда уровня сигнала, принятого на такие антенны, бывает недостаточно для нормальной работы охранной системы. Это происходит из-за большой длины фидерного тракта, сложного рельефа местности, плотной городской застройки, наличия деревьев, покрытых листвой, плохих метеоусловий, зарешеченных окон и т. д. В подобных ситуациях в качестве объектовых антенн необходимо использовать направленные антенны, обладающие коэффициентом усиления более 6 dBi.

Важным фактором, влияющим на потенциал радиолинии, является применение на базовых станциях и ретрансляторах коллинеарных или синфазных антенных решеток с коэффициентом усиления более 8 dBi. Использование эффективных базовых антенн позволяет расширить зону действия системы, снизить затраты на установку объектовых антенн. Коллинеарные антенные решетки представляют собой систему из нескольких излучателей последовательно запитанных с нижнего конца антенны. Достоинством этих антенн является небольшая масса и низкая ветровая нагрузка. Применение этих антенн оправдано, если они имеют заводскую настройку на рабочую частоту охранной системы. Настройка многоэлементных коллинеарных антенн в «полевых» условиях трудоемкий процесс, требующий метрологического обеспечения и квалифицированных специалистов.

Синфазные антенные решетки, как правило, состоят из 2-х, 4-х и более излучателей объединенных параллельной схемой питания. Достоинством этих антенн является широкая полоса частот, стабильность ориентации максимума диаграммы направленности вдоль горизонта. Синфазные антенны имеют большую по сравнению с коллинеарными антеннами массу и ветровую нагрузку.

Среди антенн марки «Радант» присутствует ряд моделей, предназначенных для работы в диапазоне частот 400 — 500. Антенны этой серии, с коэффициентами усиления от 3 до 17 dBi, предоставляют широкие возможности в организации надежных каналов передачи данных в различных системах радиосвязи и телекоммуникаций, в радиоканальных охранных комплексах, в сотовой телефонии.

Геометрические размеры антенн серии «Радант» получены в результате компьютерного моделирования с использованием программного комплекса для электродинамического анализа и параметрического синтеза антенных характеристик «DesAnt», разработанного специалистами компании.

Антенны, имеющие ненаправленное излучение в азимутальной плоскости представлены в этом ряду тремя видами коллинеарных антенн. Эти антенны состоят из одного, двух и трех полуволновых симметричных вибраторов. Отсутствие антенного эффекта обеспечивает запорный стакан длиной? л/4. Все антенны работают в режиме короткого замыкания по постоянному току.

Внешний вид антенн показан на рис. 1. Электрические характеристики приведены в таблице 1.

Таблица 1.

Рис. 1.

Альтернативой для коллинеарных антенн может служить антенна «Радант R-440/2» (рис.2). Антенна «Pадант R- 440/2» представляет собой симметричный вибратор, длина которого близка к ѕ л. Вблизи вибратора расположен пассивный излучатель, который позволяет согласовать антенну по уровню КСВ < 1,5 в широкой полосе частот. Кроме того, этот элемент усиливает излучение в направлении мачты и компенсирует ее затеняющее действие, что делает диаграмму направленности в азимутальной плоскости более равномерной во всей рабочей полосе. Антенна «Pадант R-440/2» устанавливается на металлических и диэлектрических мачтах. Широкополосные свойства антенны позволяют размещать ее вблизи железобетонных и кирпичных стен (рис. 3 и 4).

Для крепления антенны на стене «Pадант R-440/2» может комплектоваться простым стеновым кронштейном (рис.5). Технические характеристики «Pадант R-440/2» приведены в Таблице 2.

Таблица 2.

Антенна «Pадант R-440/2» имеет полосковое согласующее устройство, которое одновременно обеспечивает симметричное питание антенны. Это согласующее-симметрирующее устройство (ССУ) работает в режиме короткого замыкания по постоянному току, являясь фильтром верхних частот. ССУ обеспечивает подавление искровых помех индустриального и атмосферного характера на частотах ниже 1 МГц более 40 dB.

В некоторых случаях требуется размещение антенны внутри охраняемого периметра на стене или в оконном проеме. Размеры этой антенны должны быть небольшими, чтобы не портить интерьера охраняемого помещения. Для этих целей идеально подходит антенна «Радант R-400», которая имеет продольный размер 130 мм и легко крепится на стене и в проеме окна (рис.6). Малые габариты получены за счет того, что в этой трех элементной антенне нет рефлектора. Тем не менее, в полосе частот 100 МГц она обладает однонаправленным излучением, не «светит» внутрь помещения (рис.7), и имеет коэффициент усиления порядка 6 dBi.

Для антенн базовых станций и ретрансляторов выпускается антенная решетка, состоящая из 4-х антенн «Pадант R-440/2» (рис.8). Четыре излучателя антенной решетки закреплены на трубе из сплава алюминия диаметром 50 мм. Параллельная схема деления мощности располагается внутри несущей трубы. Антенна производится для любой частоты Fo в диапазоне 400 — 500 МГц. Например, для частоты Fo=433 МГц антенна имеет наименование «Радант, А — 400/10/433». Технические характеристики «Радант, А — 400/10/433» приведены в Таблице 3. Диаграммы направленности антенной решетки в горизонтальной и вертикальной плоскостях показаны, соответственно, на рисунках 9 и 10.

Рис. 8 «Радант А-400/10/433»

радиоканальный радант антенна сотовый Распределенные системы мониторинга и интеллектуального блокирования сотовой связи.

Распределенные системы блокирования предназначены для интеллектуального подавления сотовой связи на протяженных объектах, в отдельно стоящих зданиях, на закрытых территориях и т. д.

RS MultiJammer D.

Распределенная система, построенная на базе аппаратуры RS Multyjammer, для организации дополнительных зон интеллектуального блокирования использует разветвленную систему выносных приемных и передающих антенн, оборудованных дополнительными магистральными усилителями и усилителями мощности, подключаемыми через высокочастотные сумматоры и разветвители.

Такая система позволяет оборудовать несколько больших помещений, залов, этажей аппаратурой интеллектуального блокирования сотовой связи с единым центром управления, располагаемым на расстояниях до нескольких сотен метров. Схема включения оборудования на n зон для протяженного объекта представлена на рис. Зона подавления может быть единой, например, отдельно стоящим зданием. Выносная аппаратура в этом случае монтируется с четырех сторон так, чтобы диаграммы направленности антенн перекрывали все направления возможного прохождения сигналов. Для построения распределенной системы на базе RS MultiJammer требуется прокладка высокочастотных кабелей внутри здания, либо по его периметру.

RS SpiderWeb.

Распределенная система интеллектуального блокирования сотовой связи RS SpiderWeb построена на базе индивидуальных блокираторов RS SpiderCell, разработанных специально для этой системы.

Эта система наиболее удобна для оборудования отдельных зданий, где имеется множество небольших помещений, комнат, кабинетов и т. д., и где требуется исключить возможность пользования сотовыми телефонами. Каждое помещение оборудуется интеллектуальными блокираторами RS SpiderCell для сетей сотовой связи действующих стандартов. Все блокираторы объединяются в локальную сеть CAN (Controller Area Network).

Каждый блокиратор решает индивидуальную задачу подавления в данном помещении сотовой связи данного стандарта. Информация о выходе в эфир абонентских трубок с указанием времени и привязкой к конкретному помещению поступает в управляющий компьютер по сети CAN для осуществления контроля работы системы.

Кроме того, управляющая программа позволяет:

производить дистанционное включение/выключение режима подавления,.

дистанционно регулировать зону блокирования,.

осуществлять диагностику работоспособности системы и т. д.

Если для распределенной системы на базе аппаратуры RS MultiJammer требуется прокладка высокочастотных кабелей, то для контроля и управления распределенной системой RS SpiderWeb на базе индивидуальных блокираторов можно воспользоваться любым типом шины: витой парой, оптоволокном, радиоканалом и т. д.

Описанная выше система RS SpiderWeb может быть использована для оборудования учреждений с повышенной степенью секретности и учреждений пенитенциарной системы — следственных изоляторов, тюрем и т. д. Благодаря точному указанию места выхода абонентской трубки и постоянному контролю работоспособности каждого элемента и всей системы в целом имеется возможность практически мгновенного определения места нарушения режима, или установления факта вандализма, т. е. физического воздействия на систему. Индивидуальный блокиратор RS SpiderCell для подобного применения выполняется в вандалозащитном варианте в виде прямоугольной герметичной конструкции из прочного радиопрозрачного пластика с единственным разъёмом для подачи питания и управления. Такая конструкция позволяет сравнительно легко встроить блокираторы RS SpiderCell в стены или потолки оборудуемого здания. Необходимо отметить, что стена в полкирпича, либо слой бетона аналогичной толщины не являются действенным препятствием для надёжной работы блокиратора RS SpiderCell.

Таким образом, система RS SpiderWeb может быть смонтирована внутри стен, или в заранее подготовленных каналах, и быть недоступной для физического воздействия. Пример размещения оборудования системы RS SpiderWeb приведен на рисунке.

На одном объекте бывает целесообразной установка распределенной системы интеллектуального блокирования, сочетающей достоинства и той и другой системы, описанных выше. В этом случае для блокирования сотовой связи в больших помещениях (фойе, зал заседаний, столовая и т. д.) используется распределенная система RS Multijammer D, а в отдельных помещениях (кабинеты, рабочие комнаты и т. д.) устанавливается распределенная система RS SpiderWeb.

Необходимо особо отметить, что обе системы блокирования полностью соответствуют действующим санитарно-гигиеническим нормам и реально излучают сигналы по мощности не выше уровня излучения абонентской трубки, а время действия сигнала блокирования существенно меньше времени излучения трубки в режиме речи. Также следует указать на то, что подобные системы не нарушают сотовой связи в прилегающем районе, в соседних зданиях и т. д. Они не воздействуют на базовые станции и не создают радиопомех в окружающем пространстве.