дистанционное изменение показаний доплеровских радаров, Старая тема, но ничего интересного так и не пробегало... Опции

[TheMad]

Вкусного чая вам, %username%!

Сразу извиняюсь что поднимаю старую тему.
Даю установку на обсуждение только технической стороны вопроса, морально-этическая, социо-сексуальная и правовая выходят за рамки данного обсуждения.

Как нам всем хорошо известно, нехорошие люди для пополнения собственных карманов используют на дорогах изделия типа "искра" производства фирмы "симикон". В автоматических фоторегистраторах, которых в скором времени станет больше, используется аналогичный по техническим характеристикам модуль измерения скорости. Информация, которая доступна нам по этим модулям\приборам довольно скудня, но из нее можно выудить следующее:
1. рабочая частота 24.150 ГГц
2. мощность передатчика 10мВт
3. Угол раскрыва диаграммы направленности в обеих плоскостях 15 град. (не помню где проскакивало)
4. прибор выделяет наиболее быструю цель, если ее отражающая поверхность составляет хотя бы 1\100 от более медленных.

Судя по целевому назначению диапазона 36ГГц (который у буржуев используется для аналогичных целей) у нас на этот диапазон в ближайшее время появления радаров не ожидается.
Оборудование на 10.525 ГГц наверное уже не встречается даже в глубинке.
Так что будем думать в сторону 24ГГц.

Исходя из п.4 давать АМ сигнал в надежде что он продетектируется на смесительном диоде радара и ненавистное устройство покажет нужную мне скорость довольно бесполезно - при уровне какой-нибудь из гармоник, попадающей в рабочий диапазон, более 1% он покажет совсем не то что я хочу.
А сделать так чтобы уровень гармоники после детектирования неизвестным диодом, неизвестно где стоящим, был менее 1% - утопия.
На данный момент мне видится более правильным использование смесительного диода радара по назначению - для смешивания сигналов. А именно - мы генерим 2 частоты в районе 24.150 ГГц с разницей частот, соответствующей скорости, которую мы хотим получить на индикаторе радара. Для скорости 60км\ч это будет 2683Гц. Простейший способ это сделать - использование двух синтезаторов с общим опорником. Hittite выпускает замечательный ГУН HMC533LP4 на 24 ГГц с выходом f/16, что составит 1509.375 МГц и не представляет сильной проблемы для стабилизации частоты. Но нам надо (после делителя на 16) уже получить разность частот 168Гц, и коэффициент деления ДПКД для достижения такой частоты сравнения составит 9 миллионов с хвостиком. В принципе, это не проблема - можно попробовать комбинации разных частот сравнения в одном синтезаторе и другом - пока не считал. Если есть какие-либо еще идеи насчет формирования двух частот с таким разносом - welcome.
Если это реализовать, то мощности 10-20 мВт в каждом из каналов на небольшую рупорную антенну в верхней части автомобиля будет вполне достаточно чтобы "наш" сигнал превышал полезный более чем в 100 раз, и на индикаторе зловредного устройства появились желаемые водителем цифры.
Вообще, такого рода устройство будет очень полезно на дороге - у встречных водителей будет срабатывать радар-детектор, предупреждая нарушения ПДД.
Интересно было бы услышать ваши комментарии, особенно от разбирающихся в РЭБ (они знают.
Спасибо!

[GAin]

То TheMad.
По п. 1 - уотчнение моей позиции с использованием цитирования Ваших слов.
По п. 3 - это была как раз мысль по теме (перечитайте предпоследнее предложение своего первого поста).

По п. 2 вот Вам задача:
Исходные данные:
а) на вашем автомобиле стоит источник частоты равной 24.15 ГГц + 2683 Гц (или 24.15 ГГц - 2683 Гц);
б) ваш автомобиль движется со скоростью V.
Вопрос:
Какова частота сигнала будет в точке наблюдения (т.е. на входе радара)?
И покажет ли радар Ваши V1=const=60 км/ч?

По п. 4:
Кто, где и какие радары продает свободно?

[Stanislav]

Исходные данные:
а) на вашем автомобиле стоит источник частоты равной 24.15 ГГц + 2683 Гц (или 24.15 ГГц - 2683 Гц);
б) ваш автомобиль движется со скоростью V.
Вопрос:
Какова частота сигнала будет в точке наблюдения (т.е. на входе радара)?
И покажет ли радар Ваши V1=const=60 км/ч?

Частоты посчитал ув. duden.
Вероятно, Автор темы рассчитывал, что две частоты, перемножившись на одиночном диоде, дадут "нужную" разностную, что позволяет усомниться в "прекрасном" знании работы радара (TheMad, не в обиду, плиз ). Повторюсь, в балансном перемножителе этот эффект будет дополнительно подавлен, хотя и в смесителе на одиночном диоде он будет выражен крайне слабо.
Кроме того, не понимаю, в чём состоит проблемма получения двух частот в выходном спектре сигнала? По-моему, для этого достаточно только одного синтезатора, одного генератора НЧ и одного балансного модулятора...
Ну, можно передатчик и с ПЧ замутить, но это, ПМСМ, лишнее...

[TheMad]

Повторюсь, в балансном перемножителе этот эффект будет дополнительно подавлен, хотя и в смесителе на одиночном диоде он будет выражен крайне слабо.

А можно ли как-то оценить этот эффект численно? Я понимаю что он будет слабже...

[Stanislav]

А можно ли как-то оценить этот эффект численно? Я понимаю что он будет слабже...

Тяжко. Надо знать конкретные характеристики смесителя. Думается, минимум на порядок...
Я с такими частотами никогда не работал практически. Что-нить у Hittite можно посмотреть, они навроде эталона на такие диапазоны...
Сам же делал балансные, и даже кольцевые, смесители на полевичках, но на частоты на 2-3 порядка меньше, ещё в институте.

[TheMad]

Думается, минимум на порядок...
Я с такими частотами никогда не работал практически. Что-нить у Hittite можно посмотреть, они навроде эталона на такие диапазоны...
Сам же делал балансные, и даже кольцевые, смесители на полевичках, но на частоты на 2-3 порядка меньше, ещё в институте.

Я тоже раньше не работал на таких частотах... только что был проведен эксперимент на более низкой частоте - 450 МГц. Были опробованы диоды HSMS286, Д405 и КД522:)
Схема эксперимента: с 3 генераторов сигнал загоняем в диод, с него же через простейший ФНЧ - в осциллограф. Сначала загоняем уровень одного генератора 0Дбм на частоте 450МГц, а второго - -25Дбм на частоте 450.100 и глядя на осциллограф регулируем смещение по максимуму сигнала частотой 100кгц на экране. Затем перестраиваем второй генератор на 480МГц и включаем третий на частоте 480.100, и смотрим уровень сигнала на осциллографе. Как ни странно, разница составила как раз на порядок или чуть больше (10-13 раз) и мало зависела от типа применяемого диода.

Теперь о мощности...радар светит 10Дбм в угол примерно 15 град. в обеих плоскостях. На расстоянии, скажем, 500м от него его плотность потока мощности получается около -72дбм\см2. Если на этом расстоянии находится идеальный отражатель, то радар обратно получает -78дбм\см2. Нам чтобы эффективно его накрыть надо создать поток мощности примерно на 40Дб больше (100 раз по мощности на работу смесителя в нестандартном режиме, и 100 раз на его селекцию целей). Если мы будем использовать такую же антенну нам понадобится передатчик мощностью 44Дбм на каждой частоте - многовато. Но и машина - далеко не идеальный отражатель. Жаль что у меня нет возможности светануть на машину на частоте 24 ГГц и посмотреть сколько обратно вернется. Но есть ощущение что реальная машина отражает хуже чем идеальный отражатель децибел на 20-30, что вселяет определенные надежды.
Может у кого есть возможность провести такой эксперимент?

А с ортогональной поляризацией приёмного и передающего трактов дело, думаете, не выгорит?

Наличие отражающей поверхности может привести к самовозбуждению схемы. Я думаю что не стоит.
Вообще мысль с измерением частоты радара мне в голову приходила, но кажется что не хватит стабильности. Лучший вариант - принимать сигнал радара, опускать вниз, усиливать, с помощью балансного модулятора загонять ему другую частоту которая должна зависеть от желаемых показаний и текущей скорости, поднимать обратно и излучать. Но сейчас у меня есть ощущение что я не осилю такую конструевину...что ж, дорогу осилит идущий.
Очень плохо что нет никакой документации на реальные радары, применяемые у нас. Хотя должны же быть у ремонтников...

[Stanislav]

Я тоже раньше не работал на таких частотах... только что был проведен эксперимент на более низкой частоте - 450 МГц. Были опробованы диоды HSMS286, Д405 и КД522:)
Схема эксперимента: с 3 генераторов сигнал загоняем в диод, с него же через простейший ФНЧ - в осциллограф. Сначала загоняем уровень одного генератора 0Дбм на частоте 450МГц, а второго - -25Дбм на частоте 450.100 и глядя на осциллограф регулируем смещение по максимуму сигнала частотой 100кгц на экране. Затем перестраиваем второй генератор на 480МГц и включаем третий на частоте 480.100, и смотрим уровень сигнала на осциллографе. Как ни странно, разница составила как раз на порядок или чуть больше (10-13 раз) и мало зависела от типа применяемого диода.

Ничего не понятно. Приведите схему эксперимента с указанием частот и мощностей генераторов, пожалуйста. А также форму и/или модуль спектра выходного сигнала.

...Теперь о мощности...радар светит 10Дбм в угол примерно 15 град. в обеих плоскостях. На расстоянии, скажем, 500м от него его плотность потока мощности получается около -72дбм\см2. Если на этом расстоянии находится идеальный отражатель, то радар обратно получает -78дбм\см2.

Пересчитал - вроде, близкие цифры получились.

...Нам чтобы эффективно его накрыть надо создать поток мощности примерно на 40Дб больше (100 раз по мощности на работу смесителя в нестандартном режиме , и 100 раз на его селекцию целей). Если мы будем использовать такую же антенну нам понадобится передатчик мощностью 44Дбм на каждой частоте - многовато.

Я бы сказал, что в машине придётся ездить в скафандре.
Кроме того, придётся разжиться чем-нить навроде ЛБВ.

...Вообще мысль с измерением частоты радара мне в голову приходила, но кажется что не хватит стабильности.

Ну почему же. Можно найти генератор с малой кратковременной нестабильностью, который на частоте 24 ГГц будет давать малую величину СКО ошибки по частоте за период следования импульсов, и весьма недорого.
Кстати, каков этот период, Вы, случайно, не знаете?

...Лучший вариант - принимать сигнал радара, опускать вниз, усиливать, с помощью балансного модулятора загонять ему другую частоту которая должна зависеть от желаемых показаний и текущей скорости, поднимать обратно и излучать.

Нет, здесь балансным модулятором, видимо, не обойтись... Нужен квадратурный ("гильбертов"), иначе в спектре излучаемого сигнала будут две частоты... Вопщем, гимору - выше крыши, с весьма сомнительными видами на удачный исход дела...
Обмануть радар по дальности ещё можно попробовать - приходящий импульс, нужно усилить, задержать (для этого придётся-таки частоту спускать, а потом поднимать), и переизлучать снова. Тоже задачка ещё та, а гарантий - никаких...
Ж.па.

[TheMad]

Ничего не понятно. Приведите схему эксперимента с указанием частот и мощностей генераторов, пожалуйста. А также форму и/или модуль спектра выходного сигнала.


Кстати, каков этот период, Вы, случайно, не знаете?

1) Схема эксперимента - на рисунке.
Эксперимент проводился следующим образом: с генератора Г1 дается 0ДБм на частоте 450МГц.
С генератора Г2 дается уровень сигнала на частоте 450.1 МГц такой, чтобы осциллографом было достаточно хорошо видно продукт их перемешивания (100кГц). В данном случае получилось -25Дбм.
Подстраивается смещение диода по максимуму сигнала частотой 100кгц на экране осциллографа.
Уровень сигнала на экране осциллографа запоминается в мозг как уровень 1.
Затем генератор Г1 не трогается, Г2 перестраивается на 480МГц и включается Г3 на частоте 480.1 МГц с уровнем сигнала, равным уровню Г2 - то есть -25Дбм. На экране осциллографа появляется продукт перемешивания сигналов Г2 и Г3 (100кГц), но с мЕньшим уровнем. Уровень запоминается в мозг как уровень 2.
Так вот с этими диодами уровни отличались примерно вдвое (самый большой - с HSMS286, самый маленький- с КД522), но отношение уровень1:уровень2 было в диапазоне 10-13.
Еще было законно замечено что повышение уровня сигнала с генератора Г1 приводило к увеличению этого отношения, которое достигало 20-25 при уровне его сигнала +13Дбм.

2)Насчет периода следования импульсов: у меня вообще ощущение что в течение одного измерения радар излучает немодулированную несущую, длительность измерения около 0.5с.
Я сейчас нахожусь, как говорят психиатры, в пограничном состоянии - думаю о приобретении радара.
В принципе, цена невысокая - 23 тыс руб. Если не получится сделать забивалку - пойду на дорогах стоять

Эскизы прикрепленных изображений

 

[Stanislav]

1) Схема эксперимента - на рисунке.
....................................................

Понятно.
Попробуйте смеситель сделать так:

Здесь In - вход, G - гетеродин, каждый со своим вых. сопротивлением, Out - выход.
Частота гетеродина устанавливается равной половине принимаемой.
В качестве диодов очень желательно использовать сборку.
КД522 для половины гига уже не годятся... Хотя, в таком смесителе работать худо-бедно будут...
Напряжение гетеродина должно быть достаточным для отпирания диодов (на х.х. - 0,8-1В минимум)
Думаю, результат будет совсем другой.

ЗЫ. Хотя, такая схема в радарах вряд ли применяется...

...2)Насчет периода следования импульсов: у меня вообще ощущение что в течение одного измерения радар излучает немодулированную несущую, длительность измерения около 0.5с.

Такой радар не может определять дальность. Sucks, короче. Обмануть его не составит очень уж большого труда.

...Я сейчас нахожусь, как говорят психиатры, в пограничном состоянии - думаю о приобретении радара.
В принципе, цена невысокая - 23 тыс руб. Если не получится сделать забивалку - пойду на дорогах стоять

Только не переусердствуйте.

[TheMad]

ЗЫ. Хотя, такая схема в радарах вряд ли применяется...

Такой радар не может определять дальность. Sucks, короче. Обмануть его не составит очень уж большого труда.


Только не переусердствуйте.

1) Такая схема не может применяться в радаре, ибо тогда между генератором и антенной надо ставить еще удвоитель. Это сложно, как мне кажется, и никто не будет этим заниматься.
2) Радар дальность и не определяет. У него есть 3 режима чувствительности, про которые дальность в метрах написана в паспорте условно. Низкая чувствительность наверное бывает нужна для грубой селекции целей, например на пересечении нескольких дорог.
Будем потихоньку работать над этим вопросом...