Парламентарий отметил, что военные системы противовоздушной обороны сейчас сосредоточены на защите важных государственных, инфраструктурных и энергетических объектов. Но каждая отечественная корпорация могла бы сама себе приобрести недорогие средства защиты от беспилотников. Об этом написал ТАСС со ссылкой на депутата Госдумы. Глава Комитета ГД по обороне Андрей Картаполов отметил, что Украина способна запускать беспилотники в обход российской системы ПВО. При этом противовоздушная оборона закрывает только важнейшие для государства объекты, она не может защитить всё — нефтебазы, электростанции, заводы и прочее. По словам депутата, на рынке есть недорогие средства борьбы с беспилотниками, и крупный бизнес мог бы сам позаботиться о защите своих объектов от дронов. «На мой взгляд, каждая уважающая себя корпорация вполне может закупить и поставить на свои объекты, тем самым обеспечив их надёжность и функционирование на постоянной даже основе», — сказал Картаполов в эфире телеканала «Соловьев Live». Он добавил, что это будет полезно не только во время проведения специальной военной операции, но и после её завершения. Например, компании смогут сами защищать себя от атак террористов. В общем, ждём, когда в квитанциях за ЖКХ появится новая графа - установка и обслуживание ПВО. Навряд ли они только юр. лицами ограничатся.
Итак, готовясь к худшему, но надеясь на лучшее, я занялся вопросом защиты частных объектов от незаконной слежки или вторжения БПЛА с целю нанесения ущерба.
На просторах онлайн торговли много дорогостоящих подавителей системы управления гражданским БПЛА стоимостью от 200000 рублей до 1000000 рублей, такие цены возможно приемлемы для министерства обороны и корпораций типа нашего национального достояния, но небольшого склада лакокрасочных или древесных изделий являются существенными неучтенными вложениями.
В связи с выше сказанным предлагаю использовать относительно недорогую глушилку гражданских БПЛА значительно улучшив ее технические характеристики за счет помещения в антенно фидерную систему рупорной антенны для создания узконаправленного радио луча помех.
И так к сути вопроса. Какие существуют дроны и на каких частотах они работают? Все продавцы подавителей в один голос рассказывают только про 5 частот: GPS-L1, GPS-L2, GPS-L5, RC-2.4G, RC-5.8G.
Однако, если вы самостоятельно изучите тему, то сможете увидеть, что дроны используют и другие частоты, для передачи информации и управления, и конечно же это будет неприятным "сюрпризом", когда Вы купили за 200-900 тысяч рублей глушилку дронов, а БПЛА не замечает атаки разрекламированной дронобойки. Почему? Да все просто - большинство продаваемых подавителей дронов собраны из подавителей сотовой связи и изначально не предназначались для подавления дронов. Что, наглядно видно из ниже приведенных табличек.
Сравним ТТХ приведенных выше подавителей частот связи БПЛА
Эффективность Фагот-6 с применением ниже приведенной конструкции антенны будет выше эффективности ружья "Дрон 1200" и его аналогов, так как устанавливается помеха на радиочастотные каналы управления БПЛА в 6 диапазонах и выходная мощность излучения на 20% выше.
К недостаткам данного предложения относятся большие массогабаритные показатели глушилки связи Фагот 6 с антенно фидерным устройством и аккумулятором, но в не боевых условиях такой недостаток не критичен.
Краткие сведения по конструированию радио волновых систем.
Скорость света 299 792 458м/с
Меры безопасности перед началом работ по изготовлению рупорной антенны!
Категорически запрещается включать прибор подавитель управления дронов Фагот-6 с отсоединенными штыревыми антеннами. Нарушение этого правила приведет к серьезной неисправности прибора.
Объемный резонатор или волновод с одним открытым концом, настраивается на резонансную частоту, путем изменения его длинны и ширины, а высота выбирается из размеров штыревых антенн. Из приведенного рисунка видно, что напряженности поля Е концентрируются в доль центральных осей ширины и длинны объемного резонатора. Поэтому, внутри объемного резонатора или точнее волновода с открытым концом антенно фидерной системы штыревые антенны подавителя управления дронов Фагот-6 должны располагаться по середине стороны «а» от закрытого к открытому концу волновода. Расстоянии от закрытой части волновода выбирается особым образом указанном ниже. В случае невозможности выполнить условия расчетов (частоты настройки штыревых антенн неизвестны) весь ряд антенны расположите в геометрическом центре стороны «с» (продольной оси) волновода как показано на рисунке красным цветом.
Таблица перевода показателей усиления радиочастотного сигнала
Усиление сигнала всенаправленной штыревой антены 0,5дБ, и фактически отсутсвует. На частоте 433МГц штыревая антена с круговой направленностью помещенная в настроенную рупорную антенну покажет 12Дб с ярко вараженой диаграммой направленности. Соответственно радиочастотный сигнал и дальность его эффективного действия увеличится в 16 раз. Следовательно, если в технических характеристиках прибора «Фагот-6» указано, что защита от БПЛА осуществляется в радиусе 80м, то с применением рупорной антены эффективность направленного действия прибора увеличится в 16 раз. Таким образом минимальная дальность воздействия усовершенствованного подавителя связи дронов с базовой станцией составит 80м.*16=1280м.
Штыревая антенна 433: 433 МГц
Штыревая антенна GPSL2: 1227 МГц
Штыревая антенна GPSL1: 1575 МГц
Штыревая антенна Wi-Fi 2.4: 2400-2500 МГц
Штыревая антенна Wi-Fi 5: 5180-5240 МГц
Штыревая антенна Wi-Fi 5.8: 5735-5865 МГц
Сторона «b» объемного резонатора влияет только на вертикальную состовляющую диаграммы направленности, поэтому может быть увеличена для помещения вовнутрь штыревых антен «h» генератора шума «Фагот-6».
Центральная частота f: 433 МГц
Длина волны λ: 692 мм
Усиление антенны: 12 dBi
Входной импеданс антенны Zo: 50 Ω
Размеры волновода a x b x c: 519x 260x 586мм
Полоса пропускания волновода ΔF: 361-541 МГц
Размеры раскрыва рупора Ар x Вр: 1137 x 758 мм
Длина рупора R: 338мм
Длина широкой грани рупора D1: 420мм
Длина узкой грани рупора D2: 458мм
Расстояние от питающего штыря до задней стенки волновода l1: 139мм
Расстояние от питающего штыря до горловины рупора l2: 447 мм
Схематическое изображение раскроя волновода и рупора антены
Расчет пораметров рупорной антенны произведен на калькуляторе сайта
https://3g-aerial.biz/onlajn-raschety/raschety-antenn/horn-antenna-calculator
по заданным частотам подавления сигналов управления дронами.
Влияние глубины кольцевого рефлектора на дополнительный выигрыш усиления трех элементной антенны (директор, активный элемент, рефлектор). При увеличении длинны кольцевого рефлектора до размеров «с» кольцевой рефлектор преобразуется в волновод с открытым концом (показано на рисунке пунктиром).
Проверка расчетов приведена в таблице.
Сложность конструирования антенно-фидерного устройства для генератора шума «Фагот-6» заключается в сильном разносе частот на линейке частотного диапозона. Растояние от глухого конца волновода до активного вобратора (штыревой антены) можно выбрать из приведеного ниже графика составленного из условий распространений радиоволн в волноводе.
Так усиление объемного резонатора с рупорным растром на радио частоте 433 МГц составит 12 dBi, а на частоте WiFi 5865 МГц меньше. Так как на частоте, отличающейся в 10 раз от расчетной из-за шероховатостей поверхности, низкой проводимости материала начнут появляться паразитные токи, затухание волны в ненастроенном волноводе, потери излучения на разогрев поверхностно проводящего слоя и изменение поляризации волны, что также уменьшит сигнал на приемной стороне. С другой стороны из-за увеличения отношения длинны волны высоких частот к длине рупора увеличивается его усиливающие свойства. Но даже при перечисленных потерях усиливающие свойства рупорной антенны на высоких частотах, будут на порядок больше, чем, если излучение будет осуществляться из ненаправленного четверть волнового (штатного) вибратора с коэффициентом усиления 0,5Db.
Изготовление таких антенн из оцинкованной жести для жестянщика не представит труда и займет около 3 часов.
Для антенны с улучшенными свойствами в частотных диапазонах 5210 МГц и 5800 МГц время на изготовление одной антенны значительно увеличится из-за необходимости паять жесть.
Испытав первый вариант антенны можно приступить к изготовлению более качественной антенны в высокочастотном диапазоне.
Для этого необходимо изменить глухо закрытый конец волновода в соответствии с чертежом, представленном ниже (необходимо заднюю стенку спаять ступенчато как на чертеже ниже соблюдая размеры -+0,5мм, так как размеры критично привязаны к длине волны 5800МГц). Расстояние от глухо закрытого конца волновода до антенны диапазона Wi-Fi 5.8: 5735-5865 МГц выбираем из условий максимума усиления (нахождение в пучности электромагнитного излучения на частоте 5800МГц). При этом если это первая или 6 антенна (Фагот-6 повернуть на 180°) просто произойдет сдвиг в сторону открытого конца волновода на 5 см. l (λ)= 175мм. как указано ниже. Если вторая или 5 антенна излучает на частоте 5800Мгц (Фагот-6 повернуть на 180°), то от закрытого конца волновода до первой или 6 антенны подавителя управляющих сигналов Фагот-6 расстояние останется как в первом варианте рупорной антенны 125мм., соответственно до 5 или 6 антенны расстояние от закрытого
При изготовлении директора (антенны двойной треугольник – обладающей достаточным усилением и широкой полосой частот) сначала нужно сделать прямоугольник со сторонами 2*A и B, а затем изогнуть его в два треугольных элемента как на рисунке. Точками на рисунке выше обозначены места пайки антенного полотна для крепления к отражающей поверхности рупорной антенны.
Не забывайте про поляризацию антенны. На рисунке антенна имеет вертикальную поляризацию, как и штыревые антенны генератора шума Фагот-6.
F wifi-5500МГц F=5530МГц
Двойная треугольная антенна
-------------------------------------------------------------
Длина волны λ: 54 мм
Диаметр медного провода dw: 0.7 мм (21 AWG) S=1,5мм²
Ширина рамки (2*A): 42.8 мм
Высота рамки B: 18.9 мм
Размер A: 21.4 мм
Промежуток D: 1мм
Общая длина провода: 125 мм
Расстояние от антенны до отражателя (закрытого волновода) H: 32мм
-------------------------------------------------------------
Полоса пропускания по критерию КСВ<2: 696 МГц
(от 5182МГц до 5878МГц)
Прибл. усиление антенны Ga: 6.3 dBi
Директор, находясь между отражателем и активными вибраторами, входит в резонанс и генерирует высокочастотные сигналы (от 5182МГц до 5878МГц) усиливая электромагнитную напряженность в волноводе с открытым концом в 7 раз. Дальнейшее усиление высокочастотных сигналов можно достичь, за счет увеличением длинны рупора, но это не целесообразно, так как значительно возрастают размеры рупорной антенны.
Внутренняя поверхность рупорной антенны должна быть гладкой (недопустимо оставлять заусенцы или вкручивать шурупы для крепления генератора шума и его аккумулятора). Желательно внутреннюю поверхность рупорной антенны покрыть медью или серебром.