Wpływ parametrów dielektryka w wielowarstwowej antenie planarnej zasilanej szczelinowo na szerokość jej pasma pracy
Przedmiotem pracy jest zbadanie wpływu zmian grubości oraz przenikalności poszczególnych warstw dielektryka w strukturze anteny planarnej wielowarstwowej na szerokość pasma jej pracy. Omówione zostaną zjawiska zachodzące w wielowarstwowej strukturze planarnej zasilanej szczelinowo. Przedstawiony zastanie wpływ zmian wartości tych parametrów poszczególnych warstw na szerokość pasma pracy. Abstract: Examining the influence of the changes of thickness and the permittivity of the individual layers of dielectric in multilayer antenna on the bandwidth is the object of the work. Phenomena setting in the aperture-coupled stacked microstrip antennas were introduced. The influence of the changes of the value of these parameters of individual layers on the bandwidth was talked over. (Influence o[...]
Modelowanie rozchodzenia się fal elektromagnetycznych w warunkach idealnych i rzeczywistych DOI:10.12915/pe.2014.07.031
This article applies to modelling the propagation of electromagnetic waves. The use of mathematical models describing the propagation of electromagnetic waves allows you to simulate the propagation of any environment such as a building. The paper shows problem of selecting the appropriate propagation model for the analysis of the propagation environment. (Modeling the propagation of electromagnetic waves in ideal and real conditions) Streszczenie. Artykuł dotyczy modelowania rozchodzenia się fal elektromagnetycznych. Zastosowanie matematycznych modeli opisujących rozchodzenie się fal elektromagnetycznych pozwala na symulowanie dowolnego środowiska propagacyjnego np. budynku. Celem artykułu jest przedstawienie problemu doboru odpowiedniego modelu propagacyjnego do analizowanego środowiska. Keywords: wave propagation, attenuation, model Słowa kluczowe: propagacja fal, tłumienie, model doi:10.12915/pe.2014.07.31 Wstęp W ostatnich latach zaobserwować można dynamiczny wzrost liczby urządzeń korzystających z komunikacji bezprzewodowej. Wśród nich zdecydowaną większość stanowią urządzenia mobilne (smartfony, tablety), ale nie należy pomijać intensywnie rozwijanych nowych środków i systemów łączności (także wojskowych) bezprzewodowej. Wprowadzane na rynek rozwiązania bezprzewodowe należy wcześniej przetestować. W tym celu prowadzone są symulacje pracy urządzeń bezprzewodowych lub nawet całych systemów telekomunikacyjnych w różnych środowiskach propagacyjnych. Praktycznie niemożliwe jest zrealizowanie wszystkich typów testów w rzeczywistym środowisku propagacyjnym. Zastosowanie matematycznych modeli opisujących rozchodzenie się fal radiowych pozwala na wyeliminowanie tej niedogodności, możliwe staje się symulowanie dowolnego środowiska propagacyjnego np. budynku. Opracowanie odpowiedniego oprogramowania symulacyjnego, lub skorzystanie z już istniejącego pozwala na stosunkowo tanią weryfikację przygotowywanych projektów, przy akceptowal[...]
ANALIZA PORÓWNAWCZA WYBRANYCH METOD LOKALIZACJI ŹRÓDEŁ PROMIENIOWANIA ELEKTROMAGNETYCZNEGO DOI:10.15199/13.2019.2.9
Lokalizacja źródła promieniowania radiowego we
współczesnym świecie odgrywa coraz bardziej znaczącą
rolę, zarówno jako element walki radioelektronicznej,
jak i element usług telekomunikacyjnych oferowanych
przez operatorów sieci. Lokalizacja jest głównie
używana ze względów bezpieczeństwa narodowego, jak
i również coraz powszechniejszej używana przez różnego
rodzaju usługi telekomunikacyjne oraz aplikacje.
Do najpopularniejszych metod lokalizacji pasywnej źródła
promieniowania elektromagnetycznego możemy zaliczyć
metody: AOA (ang. Angle of Arrival), TDOA (ang. Time
Difference of Arrival), FDOA/DD (ang. Frequency Difference
of Arrival/Differential Doppler) oraz SDF (Signal Doppler
Frequency).
Porównania wyników analizy numerycznej w środowisku
Matlab dokonano na podstawie wartości błędu kołowego
CEP (ang. Circular Error Probable) oraz elipsy błędów CRLB
(ang. Cramer-Rao Lower Bound).
CHARAKTERYSTYKA METOD
LOKALIZACJI ŹRÓDEŁ
PROMIENIOWANIA RADIOWEGO
Lokalizacja źródeł promieniowania to dziedzina radioelektroniki,
która zajmuje się technicznymi aspektami określania
położenia źródeł promieniowania fal elektromagnetycznych.
Ma ona zastosowanie militarne, zwłaszcza w rozpoznaniu
radiowym, jak i w telekomunikacji, gdyż operatorzy, jak i sami
użytkownicy końcowi często korzystają z tej usługi.
Podstawowym kryterium klasyfikacji metod lokalizacji
jest rodzaj parametru wyznaczanego w odbieranym sygnale,
na podstawie którego określana jest pozycja źródła sygnału
w danej metodzie. Generalnie można wyróżnić pięć
podstawowych grup metod pozycjonowania:
● metody kątowe, np. AOA (Angle of Arrival),
● metody amplitudowe, np. RSS (Received Signal Strength),
● metody czasowe, np. TOA (Time of Arrival), TDOA (Time
Difference of Arrival),
● metody częstotliwościowe, np. FDOA (Frequency Difference
of Arrival), SDF (Signal Doppler Frequency),
● metody hybrydowe, będące połączeniem przynajmniej
dwóch różnych met[...]
PROJEKT ANTENY DLA TERMINALA PRZENOŚNEGO PRACUJĄCEGO W SYSTEMIE 5G DOI:10.15199/13.2019.11.2
Gwałtowny wzrost popularności urządzeń mobilnych
powoduje rozwój infrastruktury sieci bezprzewodowej.
Zwiększająca się liczba użytkowników
smartfonów i tabletów wymusza rozwój istniejących
rozwiązań.
Na rynku pojawiła się nowa technologia 5G, która zrewolucjonizuje
łączność bezprzewodową. Zgodnie z przewidywaniami,
sieć 5G przeniesie świat cyfrowy na wyższy poziom.
Czy ta zmiana jest w ogóle potrzebna?
Literka G oznacza generację, które średnio zmieniają się
co dekadę. Pierwsza została wprowadzona przez Nordic Mobile
Telephone w 1982 roku. Dziesięć lat później na rynku
pojawiła się druga generacja, a w 2001 roku trzecia generacja.
Dokument w pełni opisujący standardy sieci czwartej
generacji pojawił się w 2012 roku. Każda generacja to nowe
pasma częstotliwości i szersze pasma widmowe, co zbliża
nas do chwili, w której już wyższe częstotliwości będą zakłócały
transmisję satelitów komunikacyjnych. W wyniku tego,
celem nowego systemu 5G jest zwiększenie liczby urządzeń
obsługiwanych przez stację, zwiększenie wydajności spektralnej,
obniżenie zużycia energii przez urządzenia odbiorcze,
zmniejszenie opóźnień oraz spadek kosztów utrzymania
infrastruktury.
Po pełnym wdrożeniu infrastruktury 5G możliwe będzie
podłączenie do sieci prawie nieograniczonej liczby urządzeń.
Zapewnione będzie przesyłanie danych z minimalną szybkością
100 Mb/s w dowolnie wybranym miejscu. Ponadto
występujące opóźnienia mają być zredukowane do poziomu
kilku milisekund [1].
CHARAKTERYSTYKA SYSTEMU 5G
5G jest systemem nowej generacji zapewniającym łączność
mobilną oraz bezprzewodową. Kluczowymi wymaganiami
stawianymi temu systemowi jest zwiększenie pojemności,
zwiększenie wrażliwości na potrzeby użytkowników, energooszczędność
oraz opłacalność, która spowoduje, że system
ten będzie tańszy niż, którykolwiek z poprzednich.
Wzrost zapotrzebowania na sieć 5G jest napędzany przez
stale rosnący popyt na dane mobilne oraz pojawienie się Internet
of Things (IoT[...]
ANTENY MIKROPASKOWE DO ŁĄCZNOŚCI W SYSTEMACH WOJSKOWYCH ORAZ ŁĄCZNOŚCI CYWILNEJ PRACUJĄCE W PAŚMIE 5 GHz DOI:10.15199/13.2019.11.3
Po raz pierwszy antenę mikropaskową zasilaną linią
mikropaskową przedstawił w 1953 r. G.A. Deschamps,
jednak jak to często bywa w świecie nauki,
patent został złożony dopiero w 1955 r. przez francuskich
wynalazców Guttona i Baissinota. Pomimo ustanowienia
patentu minęło jeszcze 20 lat zanim wprowadzono
je do użytku. Wynikało to z faktu rozwoju innych dziedzin
nauki, związanych z materiałami, które pozwoliły na otrzymanie
podłoży o odpowiednich parametrach zapewniających
dobre działanie tworzonych na nich anten. Pierwszymi którzy
wykonali praktycznie wykorzystywaną antenę mikropaskową
byli Howell i Munson. Użyto jej w pociskach Sprint oraz
Sidewinder, znajdujących się na wyposażeniu armii USA.
Zauważono wtedy duży potencjał w tego typu rozwiązaniach
układowych. Dało to początek dużemu rozwojowi tej technologii
na przełomie następnych dziesięcioleci. Aktualnie anteny
mikropaskowe są powszechnie używane ze względu na ich
liczne atuty, z których między innymi to [1]:
- małe wymiary,
- mała waga,
- niskie koszty produkcji itd.
Oczywiście anteny te mają również wiele wad takich jak:
- bardzo wąskie pasmo pracy;
- duże straty w torze zasilającym;
- wysoka polaryzacja krzyżowa;
- mała tolerancja dla dużych mocy;
Mimo wszystko wiele firm cały czas pracuje nad pozbawieniem
anten mikropaskowych ich wad, lub chociaż ich
minimalizacji. Prace te będą trwały do momentu w którym
rynek będzie tego wymagał [1].
Łączność jest to dziedzina technologii która na przełomie
XX i XXI wieku dokonała zatrważającego postępu -
zmieniając medium z przewodowego na bezprzewodowe.
Jednak nie byłoby to możliwe gdyby nie rozwój technologii
produkcji anten, które pozwoliły na porzucenie potrzeby
rozwijania kabli na odcinkach setek kilometrów, a pozwoliły
na ich zastąpienie przy wykorzystaniu dwóch prostych
anten nadawczo-odbiorczych. Taką samą drogę przeszedł
Internet, jeszcze 20 lat temu niezbędne było podłączanie
przewodu do komputera, aby móc korzyst[...]
Kompatybilność elektromagnetyczna jako czynnik bezpieczeństwa systemów teleinformatycznych inteligentnego transportu w wielkich aglomeracjach
W ostatnim okresie coraz częściej zauważa się wady systemów
radiokomunikacji ruchomej opartych na komórkach o tradycyjnych
kształtach. Już w latach osiemdziesiątych w niektórych miastach
państw wysoko rozwiniętych zauważono pewne wady tych systemów
i podzielono klasyczną komórkę na kilka podkomórek.
Początkowo miało to wprawdzie na celu jedynie zwiększenie
pojemności systemu, ale ważne jest to, że po raz pierwszy wprowadzono
wtedy do praktycznego użytku szyki antenowe w stacjach
bazowych.
W najprostszej postaci antena wielowiązkowa w stacji bazowej
służy do utworzenia kilku wiązek mających pokryć całą przestrzeń
komórki, dla przykładu - trzy wiązki o szerokości 120 stopni lub
sześć o szerokości każdej 60 stopni (rys. 1).
[17] CEPT ECC, CEPT Report 020, Report from CEPT to the European Commission
in response to the Mandate to: the harmonised radio spectrum
use for safety critical applications of Intelligent Transport Systems (ITS) in
the European Union, 21 December 2007
[18] CEPT ECC, CEPT Report 036, Report from CEPT to the European Commission
in response to Part 1 of the Mandate to: Automotive Short-Range
Radar systems (SRR), 25 June 2010
[19] CEPT ECC, CEPT Report 037, Report from CEPT to the European Commission
in response to Part 2 of the Mandate to: Automotive Short-Range
Radar systems (SRR), 25 June 2010
[20] ETSI, Technical Report, Electromagnetic compatibility and Radio spectrum
Matters (ERM); Intelligent Transport Systems (ITS); Part 2: Technical
characteristics for pan European Electromagnetic compatibility and
Radio spectrum Matters (ERM) harmonized communications equipment
operating in the 5 GHz frequency range intended for road safety and
traffic management, and for non-safety related ITS applications; System
Reference Document, Draft ETSI TR 102 492-2 V1.1.1 (2006-07)
[21] ETSI, Technical Report, Electromagnetic compatibility and Radio spectrum
Matters (ERM); Short Range Devices (SRD);Intelligent Transport
Syst[...]
MODYFIKACJA REFLEKTORA GENRATORA HPEM ZWIĘKSZAJĄCA NATĘŻENIE GENEROWANEGO POLA E DOI:10.15199/59.2016.8-9.64
W wyniku ciągłego postępu technologicznego,
w ciągu ostatnich kilku latach gwałtownie wzrasta liczba
używanych komputerów, różnego rodzaju urządzeń
elektronicznych oraz urządzeń telekomunikacyjnych. Impulsy
HPEM są coraz częściej wykorzystywane do zakłócania
pracy urządzeń elektronicznych lub nawet ich niszczenia.
W artykule przedstawiono modyfikację konstrukcji
anteny reflektorowej generatora HPEM zwiększającą wartość
natężenia generowanego pola elektrycznego.
Abstract: As a result of constant technological progress
over the last several years a rapidly increasing number of
used computers, various types of electronic devices and
telecommunications equipment. HPEM impulses are increasingly
being used to disrupting or even destroy electronic
devices. The article presents a modification of the
construction of the reflector antenna of HPEM generator
increases the intensity of the generated electric field
Słowa kluczowe: antena, HPEM, HPM DS, reflektor
Keywords: antenna, HPEM, HPM DS, reflector
1. WSTĘP
Ciągły postęp cywilizacyjny wiąże się z przetwarzaniem
coraz to większej ilości energii do form wykorzystywanych
w nauce, medycynie, technologii itp. Do
tej grupy energii należy także energia prądów i pól wysokich
częstotliwości, a obserwowane zwiększanie ilości
tych źródeł oraz wzrost ich mocy, to kolejne źródło zagrożeń
wywołujących niepożądane efekty techniczne.
Z jednej strony należy się zabezpieczać przed tego typu
zagrożeniami, a z drugiej strony warto wykorzystać
źródła impulsów elektromagnetycznych do bezinwazyjnego
unieszkodliwiania delikatnego sprzętu elektronicznego
np. podczas działań zbrojnych na polu walki.
Analiza cech pracy źródeł impulsowego promieniowania
elektromagnetycznego dużej mocy po[...]
IMPLEMENTACJA BAZY DANYCH DLA INTERFEJSÓW SPRZĘTOWYCH URZĄDZEŃ INFORMATYCZNYCH W PROCESIE ICH IDENTYFIKACJI NA BAZIE EMISJI PROMIENIOWANEJ DOI:10.15199/59.2016.8-9.89
W artykule przedstawiono cechy dystynktywne
dla współczesnego sprzętu informatycznego znajdującego
się na rynku Unii Europejskiej wyznaczone na podstawie
emisji promieniowanej. W artykule opisano implementację
bazy danych dla interfejsów sprzętowych urządzeń informatycznych
wykorzystywaną w procesie ich identyfikacji
bazując na emisji promieniowanej. Ponadto w artykule
przedstawiono miary podobieństwa emisji promieniowanej
dla poszczególnych interfejsów sprzętowych urządzenia informatycznego
wykorzystane w zaimplementowanej bazie
danych służące do realizacji procesu identyfikacji.
Abstract: In the article distinctive feature for modern IT
equipment present on the European Union market have
been presented. The collected measurement results of radiated
emission generated by particular components of IT devices
allowed it to build data base which could be used for
identification of components characterized by too high level
of radiated emission. This paper describes the implementation
a database for informatics devices in the process of identification
based on radiated emissions. In addition, the article
presents a similarity measure radiated emissions for each
hardware interfaces of PC computer. These similarity
measures are used in the implemented database used to perform
the identification process.
Słowa kluczowe: interfejs, baza danych, EMC, identyfikacja,
emisja promieniowana
Keywords: interface, data base, EMC, identification, radiated
emission
1. WSTĘP
Energia emitowana (ε) przez dowolne źródło, ogólnie
biorąc, może zależeć od częstotliwości (f), czasu (t) i
kierunku ().Wielkość ε można uważać za operator opisujący
przekształcenie energii wyzwalanej w źródle
(która zależy tylko od częstotliwości i czasu) w przestrzenno-
czasowo-częstotliwościowy rozkład energii w
ośrodku otaczającym źródło. Jeżeli właściwości kierunkowe,
częstotliwościowe i czasowe źródła są niezależne
od siebie, to jego zdolność em[...]
ANALIZA IMPULSÓW HPM Z WYKORZYSTANIEM BAZY DANYCH DOI:10.15199/59.2017.8-9.39
W związku z postępującym z dnia na dzień uzależnieniem
społeczeństw na całej Ziemi od urządzeń elektrycznych
i elektronicznych, stały się one integralną częścią
złożonych systemów, od których w dużej mierze
uwarunkowane jest prawidłowe działanie światowej gospodarki.
O jej rozwoju decydują takie aspekty jak sprawność,
niezawodność, czy też żywotność wcześniej wspomnianych
urządzeń, a te z kolei zależą przede wszystkim
od stopnia wrażliwości na narażenia elektromagnetyczne
oraz zaburzenia występujące w otaczającym nas środowisku.
Pomiary wrażliwości urządzeń elektrycznych i elektronicznych,
a przede wszystkim ograniczanie i kontrola
poziomu zaburzeń elektromagnetycznych, są niezwykle
ważne. Bardzo ważną grupą sygnałów działających destrukcyjnie
na urządzenia elektroniczne są impulsy HPM.
2. STANOWISKO DO POMIARÓW
IMPULSÓW HPM
Najważniejszymi elementami wymaganymi do
przeprowadzenia pomiarów oddziaływania źródeł elektromagnetycznych
wysokiej mocy na urządzenia elektroniczne
są sonda pomiarowa oraz odbiornik. Pomiary powinny
być przeprowadzane w komorach bezodbiciowych
celem odizolowania badanego systemu od zakłóceń pochodzących
ze środowiska zewnętrznego oraz odizolowaniem
środowiska zewnętrznego przed oddziaływaniem
impulsów HPM generowanych w trakcie badań. Na rys. 1
przedstawiono schemat blokowy stanowiska pomiarowego
do generowania oraz pomiaru impulsów HPM.
Główne elementy składowe tego stanowiska to generator
HPM DS110F firmy Diehl, oscyloskop DPO70404 firmy
Tektronix oraz sonda D-dot firmy Prodyn. Oscyloskop
posiada 4 kanały analogowe. Każdy z tych kanałów charakteryzuje
się pasmem 4 GHz i 25 GS/s czasu próbkowania.
Oscyloskop umożliwia zapamiętywanie próbek w
formacie FastFrame, dzięki czemu możliwe jest zapamiętanie
szybkich zmian w sygnale i z tego względu możliwe
jest zapamiętanie impulsów HPM jako kolejnych rekordów
w postaci pojedynczego długiego rekordu. Jest to
przydatne z uwagi na możliwość obejrzenia jak[...]
SYMULACJA MODYFIKACJI REFLEKTORA GENERATORA HPM DS 110 DOI:10.15199/59.2017.8-9.40
Impulsy elektromagnetyczne HPM DS są promieniowaniem
elektromagnetycznym o szerokim widmie
stosunkowo niskich częstotliwości (z reguły poniżej 600-
700 MHz), krótkim czasem trwania (rzędu nanosekund)
oraz bardzo dużym natężeniu pola (rzędu kilkudziesięciu
lub kilkuset kV/m). Wygenerowanie takiego impulsu
może spowodować wyłączenie, zakłócenie pracy czy nawet
zniszczenie przetwarzanych danych i urządzeń telekomunikacyjnych.
Analiza cech pracy źródeł impulsowego promieniowania
elektromagnetycznego dużej mocy pozwala stwierdzić,
że szczególne zainteresowanie budzi problem oceny
progu odporności elektromagnetycznej urządzeń w sytuacji
oddziaływania impulsu dużej mocy zakresu mikrofal
(High Power Microwave - HPM). Dokładne określenie
oddziaływania wymaga specjalistycznych badań i wielu
testów, a stosowane ekranowanie i filtracja to ograniczone
zabezpieczenie. Szczególnie, że wiązkę promieniowania
impulsowego można dowolnie ukierunkować, tj. zbudować
źródło, jako urządzenie z energią skierowaną używając
odpowiednich reflektorów i anten.
Największym zagrożeniem dla urządzeń elektronicznych
są elektromagnetyczne impulsy o dużej mocy,
które mogą być generowane przy użyciu bomb elektromagnetycznych
- generatorów o niewielkich rozmiarach
fizycznych.
2. GENERATOR IMPULSÓW HPM
Impulsy HPM zostały odkryte jako źródło uboczne,
podczas pierwszych wybuchów jądrowych, jednakże dopiero
znacznie później pojawił się pomysł włączenia ich
do arsenału wyposażenia armii. Uświadomiono sobie, że
eksplozja bomby atomowej na znacznej wysokości nad
terytorium wroga [...]