Разработка нелинейного радиолокатора для обнаружения электронных устройств, содержащих нелинейные компоненты, страница 9

где _. - принимаемая локатором мощность на n-й гармонике, r - расстояние до объекта, α - степенная зависимость.

 Данные исследования были вызваны тем обстоятельством, что введенная в [3-6] зависимость

не соответствовала уже имеющимся натурным экспериментальным результатам для второй гармоники.
  Исследования проводились в специальной измерительной лаборатории, близкой по параметрам к безэховой камере: ослабление сигнала составляло минус 55 дБ, частота зондирующего сигнала НРЛС - 900 МГц, чувствительность - 10^-11 Вт при отношении сигнал/шум  5 дБ, мощность излучения в импульсе приемника для второй гармоники - 10 кВт, поляризация приемно-излучающих антенн - круговая, высота подвеса антенн и объекта над радиопоглощающей поверхностью - 1,1 м. В качестве объектов использовались: реальный сложный объект- электронный взрыватель противотанковой мины без подключенного источника питания и четвертьволновой вибратор (для частоты зондирующего сигнала), нагруженный на диод 2А605Б - нелинейный вибратор. Для вибратора не предпринималось специальных мер согласования его входного сопротивления с входным сопротивлением нелинейного элемента (НЭ), что достигалось чисто конструктивно.
  Из экспериментальных данных для сложного объекта значение ā составляет 4,4, тогда как для нелинейного вибратора ā равно 2,5. На Рис. 2.2.2. приведены экспериментальная (в) и аппроксимированная
 (г) зависимости для сложного объекта и экспериментальная (а) и аппроксимированная  (б) для элементарного нелинейного объекта. Для реального объекта экспериментальная и аппроксимированная зависимости имеют несущественное различие, тогда как для элементарного объекта наблюдается их существенное расхождение.

Рис. 2.2.2. Экспериментальная зависимость принимаемой мощности от дальности для нелинейного вибратор (а, б, д) и реального объекта (в, г).

  На рис. 2.2.3. показана экспериментальная зависимость   для нелинейного вибратора, которая характеризуется двумя участками с различными углами наклона, где точка перегиба соответствует 3 м до НРЛС. Эксперимент показал, что на участке (2÷3) м ā равном 1,5, а на участке  (3÷7) м ā составляет 3,7 и имеет несущественное расхождение с аппроксимированной

 (Рис. 2.2.2, д). Неравномерность в виде интерференционных колебаний (см. Рис. 2.2.2, 2.2.3) объясняется свойствами измерительной лаборатории при большой мощности излучения НРЛС.

Рис.2.2.3. Зависимость принимаемой мощности от плотности потока падающей мощности для нелинейного вибратора.

Подобное поведение принимаемой мощности от дальности было объяснено совершенно другими исследованиями, которые проводились параллельно с целью изучения влияния сверхмощного СВЧ-излучения на материалы, включая и полупроводниковые приборы. Подробно результаты этих исследований показаны в [12,13].
  В этих экспериментах для контроля воздействия мощного СВЧ-излучения на полупроводниковые приборы впервые применялся метод дистанционной бесконтактной диагностики с использованием нелинейной локации [14,15]. Это позволило наблюдать процесс воздействия в реальном масштабе времени и установить несколько его этапов:
  • кратковременное изменение ВАХ - от длительности воздействующего СВЧ-импульса до долей секунды с последующим восстановлением первоначального значения;
  • долговременное изменение ВАХ от одной до 60 минут с последующим восстановлением до исходной характеристики;
  • необратимое (устойчивое) изменение ВАХ;
  • предпробойное состояние - фриттинг, когда фиксировались произвольные флуктуации сигнала отклика, включая временные флуктуации длительности воздействующего импульса;
  • необратимый вывод приборов из строя.
  Иллюстрацией этому является рис. 2.2.4, на котором показана динамика необратимого изменения ВАХ.

Рис. 2.2.4. Изменение ВАХ диода КД514А от плотности потока облучающей мощности однократного импульса (1 – до облучения; 2 – 100 Вт/см²;  3 – 500 Вт/см²; 4 – 1 кВт/см²)