Анотація до роботи:

Сторож В.Г. Пристрої і системи захисту та контролю об’єктів на основі збурення електромагнітного поля. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.12.13 – Радіотехнічні пристрої та засоби телекомунікацій. – Національний університет „Львівська політехніка”, Львів, 2007.

Дисертація присвячена розробці моделей процесу збурення стороннім діелектричним тілом електромагнітного поля та створення на цій основі високоефективних пристроїв і систем захисту та контролю важливих об’єктів.

Проведено моделювання процесу збурення електромагнітного поля стороннім тілом, представленим системою ниток струму. Здійснено аналіз моделі давача в режимі модуляційного прийому відбитого сигналу від рухомого тіла. Досліджено вплив паразитної модуляції на параметри давача. Результатом проведеного моделювання стало створення давача на основі антени-автогенератора, в якому модуляція відбитого сигналу забезпечується шляхом комутації діаграми спрямованості. Досліджено особливості формування чутливої зони таких давачів, керування її формою. Розроблено конструкції двочастотних давачів на основі антен-автогенераторів.

Розроблено моделі випромінюючого кабелю і системи двох зв’язаних ліній з неоднорідністю збурення. В результаті аналізу моделей запропоновано спосіб вирівнювання чутливості в системі захисту та контролю на випромінюючих кабелях. Розроблено та досліджено широкосмугову систему захисту периметру з підвищеною завадостійкістю на випромінюючих кабелях. Результати теоретичних досліджень підтверджені експериментально.

У дисертаційній роботі вирішено актуальну науково-технічну задачу, яка полягає в підвищенні ефективності радіохвильових пристроїв захисту та контролю важливих об’єктів на основі моделей процесу збурення електромагнітного поля стороннім тілом.

Найбільш істотні наукові і практичні результати дисертаційної роботи:

1. Розроблено електродинамічну ниткову модель процесу збурення діелектричним тілом поля випромінювання, аналіз якої дає можливість досліджувати вплив параметрів діелектричного тіла циліндричної форми на вхідний імпеданс випромінювача, а також при дослідженні характеру розподілу сигналу у випромінюючих кабелях периметричної системи. При цьому встановлено, що число ниток моделі необхідно вибирати з умови забезпечення кроку між ними (0,05...0,06).

2. Створено фізичну модель і структурну схему електронного імітатора рухомого тіла для автоматизованого вимірювання параметрів пристроїв захисту та контролю, що дає можливість в процесі експлуатації давача здійснювати контроль його параметрів. Електронний імітатор використано в пристрої охоронної сигналізації, який захищений патентом України №25738А.

3. Розроблено принципово нові схеми та конструкції давачів руху на базі малопотужних НВЧ антен-автогенераторів, що дозволило покращити масогабаритні та енергетичні показники, зокрема збільшити чутливість в середньому на 20% (патент №15339А).

4. Вперше для підвищення чутливості давачів руху на базі антен-автогенераторів запропоновано модуляційний метод формування НВЧ сигналу шляхом комутації діаграми спрямованості, внаслідок чого підвищується відношення сигнал/шум на виході давача не менше ніж на 20 дБ і збільшується радіус його дії. Структурна схема давача з комутацією діаграми спрямованості захищена патентом №25479А.

5. Вперше запропонована схема і реалізовано радіохвильовий давач з сигналами випромінювання на двох різних частотах з ортогональними поляризаціями, що дає можливість формувати по двох каналах два незалежних інформаційних сигнали, викликаних збуренням поля одним і тим же фізичним тілом. Це розширює можливості щодо побудови алгоритму обробки сигналів та підвищує надійність виявлення малоконтрастних тіл. Пристрій захищений патентом України №56686А.

6. Розроблено моделі, проведено теоретичний аналіз та експериментальні дослідження розподілу струмів і полів випромінюючих кабелів, як давачів з розподіленими чутливими елементами, що дозволило обгрунтувати необхідність використання широкосмугового сигналу в периметричній системі контролю об’єктів на випромінюючих кабелях.

7. Розроблено широкосмугову периметричну систему контролю об’єктів на випромінюючих кабелях, яка для зменшення нерівномірності чутливості працює з ЛЧМ сигналом в діапазоні 5573,5 МГц. Встановлено, що імовірність вірного спрацювання в широкосмуговій периметричній системі контролю об’єктів складає не менше 0,98, у той час як при роботі на одній фіксованій частоті – 0,670,85.

Таким чином мета дисертаційної роботи, яка пов’язана з розробкою і дослідженням моделей процесів збурення стороннім тілом електромагнітного поля та створення високоефективних радіохвильових пристроїв захисту та контролю важливих об’єктів досягнута і всі поставлені часткові задачі вирішені повністю. Перспективним напрямком подальших досліджень може бути розроблення пристроїв захисту та контролю, на основі ААГ, які використовують синхронний та надрегенеративний режими роботи, а також широкосмугові шумові сигнали, з метою забезпечення селекції рухомих тіл певного розміру.

Публікації автора:

1. Сторож В.Г. Імітатори руху для радіохвильових давачів переміщень // Вісник ДУ „Львівська політехніка”. Теорія і проектування напівпровідникових та радіоелектронних пристроїв. – 1996. –№306. С. 27-30.

   Прудиус І.Н., Проць Р.В., Голинський В.Д., Сторож В.Г., Тебенько Я.В. Радіохвильовий засіб виявлення на лініях витікаючої хвилі // Вісник ДУ „Львівська політехніка”. Теорія і проектування радіоелектронних пристроїв і систем. – 1997.– №326.– С.33-35.

   Прудиус І.Н., Сторож В.Г., Яковенко Є.І. Моделювання електромагнітного поля системи двох зв’язаних ліній в неоднорідному середовищі // Вісник ДУ „Львівська політехніка”. Теорія і проектування напівпровідникових та радіоелектронних пристроїв – 1998.– №343.– С. 69-73.

   Сторож В.Г., Проць Р.В., Голинський В.Д., Тебенько Я.В. Мікрохвильовий давач переміщень // Вісник НУ „Львівська політехніка”. Радіоелектроніка та телекомунікації.–1999.–№367.–С.78-81.

   Сторож В.Г., Проць А.Р. Моделювання розподілу електричного струму вздовж випромінюючого кабелю // Вісник НУ „Львівська політехніка”. Радіоелектроніка та телекомунікації. – 2001. – №428. – С.190-192.

   Сторож В.Г. Модель приймально-передавального модуля на основі антени-автогенератора // Вісник НУ „Львівська політехніка”. Радіоелектроніка та телекомунікації. – 2003.– №477.– С.176-179.

   Захарія Й.А., Прудиус І.Н., Сторож В.Г. Моделювання впливу діелектричного тіла на параметри випромінювача // Вісник НУ „Львівська політехніка”. Радіоелектроніка та телекомунікації” .– 2002.– №443.– С.3-7.

   Прудиус І.Н., Голинський В.Д., Сторож В.Г. Розробка та дослідження двочастотних транзисторних автогенераторів та антен-автогенераторів // Вісник НУ „Львівська політехніка”. Радіоелектроніка та телекомунікації”. – 2004.–№508.– С.65-70.

   Прудиус І.Н., Проць Р.В., Сторож В.Г. Засіб охорони периметру на випромінюючих кабелях // Захист інформації. – 2006. - №2. – С. 67-74.

   Активна НВЧ антена: Патент №15339А. Україна, МПК Н01Q23/00 / В.Г. Сторож. – №95041512; заявлено 04.04.95; Опубл. 30.06.97, Бюл. №3.– 2с.іл.

   Мікрохвильвий давач переміщень: Патент №25479А. Україна, МПК H02J3/26 / В.Г. Сторож, Р.В. Проць, В.Д. Голинський. – №95114957; заявлено 21.11.95, Опубл. 30.10.98, Бюл.№6.–3с.іл.

   Пристрій охоронної сигналізації: Патент №225738А. Україна, МПК G08B13/00, G08B19/00 / І.Н. Прудиус, В.Д. Голинський, Р.В. Проць, В.Г. Сторож. – №97062915; заявлено 19.07.97; Опубл. 30.10.98, Бюл. №6.– 3с.іл.

   Радіолокаційний датчик: Патент №56686 А. Україна, МПК G08S13/04, G08B13/18 / В.Д. Голинський, І.Н. Прудиус, В.Г. Сторож. – №20020086786;заявл.15.08.02, Опубл15.05.03. Бюл №5.– 3с.іл.

   Голинський В.Д., Сторож В.Г. Синхронизация антенн-автогенераторов / ЛПИ .– Львов, 1988.-8с.-Рус.- Деп в УкрНИИНТИ 08.01.88 (171-Ук88).

   Hollynskyy V.D., Prudyus I.N., Prots` R.V., Storozh V.G. Development and investigation of radio wave sensors for moving objects’ detection based on active antenna-oscillators // Biuletnyn wojskowej akademii technicznej “Elektronika i optoelektronika”, Warszawa-2003, Vol. LII, №4(608), p.71-78.

   Чаплин А.Ф., Голинський В.Д., Сторож В.Г., Яковенко И.Г. Результаты разработки и исследований печатных антенн-автогенераторов // 2-я РНТК «Расчет и проектирование полосковых анттенн», Свердловск 16-17 мая 1985 г. С. 26-28.

   Сторож В.Г. Разработка антенн-автогенераторов (ААГ) // НТК «Математическое моделирование и САПР радиоэлектронных систем на ОИС», Суздаль, 3-7 апреля 1989 г. С.121.

   Проць Р.В. Голинський В.Д, Сторож В.Г, Тебенько Я.В. Ящишин Е.М. СВЧ-радиолокатор на активной печатной антенне Міжнародна НТК «Современная радиолокация» Київ-1994р. С.79-80.

   Сторож В.Г. Комутатори діаграми спрямованості для радіохвильових давачів переміщень // Матеріали Міжнародної наук.-техн. конф. “Сучасні проблеми автоматизованої розробки і виробництва радіоелектронних засобів та підготовки інженерних кадрів”. – Частина 1.– Львів,1996.– С. 114-115.

   Прудиус І.Н.,Машкін О.Г., Проць Р.В., Сторож В.Г. Мартиненко В., Тебенько Я.В. Деякі питання охорони ділянок кордону сигналізаційними комплексами // Матеріали Міжнародної науково-технічної конференції "Сучасні проблеми засобів телекомунікації, комп’ютерної інженерії та підготовки спеціалістів", TCSET'98.– Львів, Україна, 1998.– С.188.

   Zacharia J.A., Prudyus I.N., Storozh V.G. Simulation of dielectric body impact onto dipole parameters // Proceeding of International Conference on Modern Problems of Telecommunicatіons Computer Sіence and Engineer Training. TCSET’2002, Lviv-Slavsko, Ukraine, February, 2002.– Р.191-192.

   Prudyus I.N., Hollynskyy V.D., Storozh V.G. Development and research of two-frequency transistor oscillators and antenna-oscillators // Proceeding of the International Conference TCSET’2004 Modern Problems of radio engineering, telecommunications and Computer Science TCSET’2004, Lviv-Slavsko, Ukraine, February, 2004.– P.542-543.

   23. Prudyus I.N., Prots` R.V., Storozh V.G. Protection noiseproof device on radiating cables // Proceeding of the International Conference TCSET’2006 Modern Problems of radio engineering, telecommunications and Computer Science TCSET’2006, Lviv-Slavsko, Ukraine, February, 2006.– P.262-264.

   24. В.Д. Голинський, І.Н. Прудиус, В.Г. Сторож Результати розробки НВЧ антен-автогенераторів та їх застосування // Сьома міжнародна науково-практична конференція „Современные информационные и электронные технологии” СИЭТ-2006, Том 1. Одеса, Україна, 22-26 травня 2006.– С. 186.