Военные и гражданские технологии связи в ВС, их опасность и безопасность.
47,763 153
 

  Харьков_384 ( Слушатель )
06 янв 2010 23:46:26

Тред №178061

новая дискуссия Дискуссия  166

Цитата: Valery
Приемник встроить можно, но хреновый. Он не будет работать в условиях большого колличества помех, создаваемых соседними микросхемами. Даже если победить этот вопрос, то как заставить разработчиков приделать к нему соглассованую антену? Даже если и этот вопрос решить, то как заставить разработчиков вывести эту антену за пределы экранированного корпуса? И так далее....
А экранировкой все наши военные изделия славятся. В ином приборе и электроники всего ничего, а корпусом убить можно...


Не надо никого заставлять.Улыбающийся
http://www.ci.ru/inform04_06/p_22.htm
Цитата
Уменьшение размера антенн - важный фактор миниатюризации средств беспроводной связи. Компания Fractus разработала технологию под названием "полная беспроводная система в одном корпусе" (full wireless system-in-package, FWSiP). Ее работу компания демонстрирует на примере адаптера Bluetooth, подключаемого к порту USB. По мнению Fractus, разработанный ее специалистами адаптер по техническим параметрам не уступает аналогичному устройству с внешней антенной, но занимает гораздо меньше места и стоит дешевле.

В технологии FWSiP все узлы, необходимые для реализации функции беспроводной связи, располагаются в корпусе одной микросхемы. Это, в частности, означает, что беспроводные интерфейсы смогут добавить в свои разработки производители, не имеющие опыта работы с радиочастотными цепями и антеннами. В новинке используется представленная ранее технология "антенна в корпусе" (antenna-in-package, AiP). Уменьшить антенну настолько, что она стала помещаться в корпусе микросхемы, помогло применение в ее топологии фракталов - фигур, обладающих свойством самоподобия.

Компания Fractus планирует передать лицензии на технологию изготовителям радиокомпонентов и полупроводниковых микросхем. Первыми областями применения FWSiP станут адаптеры Bluetooth и WLAN, затем - телефоны и GPS. Появление коммерчески доступных изделий, в которых будет использована данная технология, ожидается к концу текущего года.


Есть и всякие патенты на сходные темы :
http://www.patentsto…86193.html
http://www.freepaten…86193.html

Даже без этих чудес уже давно существуют "чип антенны". Для диапазона 2,4 ГГц их размер примерно 5*1*1 мм.
Но для военных частота может быть выше, а размеры меньше.
Однокристальный прибор может и не получишь, а гибридный в одном корпусе - вполне.

На счёт помех от соседних микросхем : "адаптеры Bluetooth и WLAN, затем - телефоны и GPS" тоже ведь работают не в тепличных условиях.

Вот на счёт экранированного корпуса - не знаю (не специалист).
Интересно, на сколько он ослабит сигнал из вне.
Особенно в тех приборах, где масса и габариты очень критичны (ракеты. беспилотники, управляемые снаряды)
Возможно ли будет передать через экран, если использовать мощное направленное излучение на прямой видимости ?
(у меня не достаточно знаний, чтобы ответить на этот вопрос)
Отредактировано: Юрий_г_Харьков - 06 янв 2010 23:55:01
  • +0.08 / 1
  • АУ
ОТВЕТЫ (7)
 
 
  Valery ( Слушатель )
07 янв 2010 07:39:27

Что-то бессоница замучала...
Если в двух словах, то "наноантены" годятся только для наносвязей. Уравнения Максвела еще никто не отменял.
Нормальная антена - как минимум 1/4 волны. Лучше - 5/8. Дальше идут такие параметры, как чуствительность самого приемника, избирательность, перегрузочная сспособность ... НАдежность экранировки - для корабельных приборов радиометрического контроля использовали дюралевые корпуса более сантиметра толщиной. Туда и кувалда прилетит не с первого раза, не то, что сигнал...
Ну а на счет взаимных помех разного оборудования... Обыкновенный навигатор Гармин 60CSx неплохо мешает радиостанции Yaesu FT-60R, если они находятся в одном кармане.
И модем СкайЛинк перестает показывать чудеса скорости, если та-же FT-60 начинает работать на передачу. И это все обыкновенные приборы общего назначения.
Если бы все было так просто, то в штатах давно бы уже были радиостанции со спичечный коробок. Набитый батарейками. А вот пользуют https://secure.thale…emDesc.asp .
Заметьте, что и наноантены не используют, и по башке такой стукнуть можно (даже по каске мало не покажется)...
Ну не бывает чудес в радиосвязи. Огромная толпа профессионалов и радиолюбителй это доказывает ежедневно.

Предлагаю идти от противного...
Дано - процессор с закладкой в известном диапазоне.
Внутрь экранированного модуля помещаем "шумелку" в том-же диапазоне... От внешнего воздействия активатора закладки нас спасает экран+квадрат расстояния.
Итого, процессор с закладкой не очень-то и сработает...
  • +0.20 / 3
  • АУ
 
 
  Пешеход ( Специалист )
07 янв 2010 08:18:51

Вот-вот...
Но тут есть еще одна тонкость. Особенно для приемных антенн. Это размеры. Причем не относительные (к длине волны), а самые что ни на есть абсолютные. Радиоволна в пространстве зарактеризуется повехностной плотностью мощности. При приеме больше чем та самая плотность мощности умноженная на площадь антенны на входе приемника ну никак не получишь. Поэтому все эти наноантенны должны иметь чрезвычайно чувствительный приемник. Но тогда электромагнитная совместимость встает в полный рост, тк размеры антенны становится одного порядка с другими конструктивными элементами (паразитными антеннами).
  • +0.07 / 2
  • АУ
 
 
  Харьков_384 ( Слушатель )
07 янв 2010 15:04:23

А в чём противоречие ?
Для диапазона 10 ГГц (спутниковое ТВ) 1/4 длины волны - это 7,5 мм (!)
Для диапазона 38 ГГц (радиорелейные станции) 1/4 длины волны - это 1,97 мм (!!!)


При чём здесь кувалда и механическая прочность ?
Исправьте, пожалуйста, если ошибаюсь  :
Тут мы имеем дело с электромагнитным экранированием. В качестве экрана проводник.
Эффективность экранирования зависит от удельного сопротивления материала.
Дюралюминий, явно, не сверхпроводник. Поэтому об абсолютном экранировании речь не идёт.
Толщина здесь может быть нужна по 2 причинам :
- уменшение удельного сопротивления;
- борьба с поверхностным эффектом.


Я нигде не говорил, что "нано" приёмники, передатчики и антены лучше классических.
Я лишь говорил, что для данного применения такое решение единственно возможное и вполне приемлимое.

Для обычной радиосвязи такое решение не эффективно.
(кому нужна система радиосвязи, требующая несколько кВт для работы на дистанции 2-5 км ?)
Но для закладки - единственная возможность. Поэтому вполне нормально.

Т.е. речь идет о :
- прямой видимости 2-5 км
- направленной передающей антене
- киловатты мощности на передаче

Высокая эффективность нам не нужна.
Если приёмник сможет правильно распознать одну посылку из 50 - отлично. Большего нам и не надо !


Если знать диапазон и применять специальные меры (!! в каждом экземпляре изделия !!!) - тогда конечно, кто же спорит.
Но ради чего такие мучения и затраты - чтобы не производит самим нужные БИС и чтобы не проверять чужие ?
Не лучше ли исползовать деньги и рабочее время инженеров на что-то более полезное ?
Н-р, на разработку и производство собственных БИС или уж хотя бы контроль чужих. ?
  • 0.00 / 2
  • АУ
 
 
 
  Пешеход ( Специалист )
07 янв 2010 20:15:21

Приведенные соотношения действительны для классических ненаправленных антенн вида вибратор или штырь.
В указанных диапазонах такие антенны применяются как правило только в качестве элементов более сложных направленных антенн. А там геометрические размеры уже метры.
Цитата
Тут мы имеем дело с электромагнитным экранированием. В качестве экрана проводник.
Эффективность экранирования зависит от удельного сопротивления материала.


Не только. Термин "электроманитный" прозвучалУлыбающийся
На самом деле задача экранировки далеко не всегда решается только применением чисто проводящих материалов. Иногда приходится задумываться и о магнитной составляющей. И это приводит к появлению всяческих слоенок вида аллюминий-железо. А в СВЧ диапазоне иногда используется не экранировка, а поглощающие покрытия. Зачастую в виде тривиальной смеси карбонильного железа и какой-нибудь смолы. Проводимость вообще отсутствует.
Цитата
Толщина здесь может быть нужна по 2 причинам :
- уменшение удельного сопротивления;
- борьба с поверхностным эффектом.


Удельное сопротивление является свойством материала и от толщины (площади сечения) не зависят. Зависит сопротивление/проводимость.
Про поверхностный эффект не совсем понятно, что имеется в виду. Это к опрделению скин-слоя? Если да, то действительно, чем толще, тем лучше. Но это не борьба, а использование скин-эффекта.
Цитата
Для обычной радиосвязи такое решение не эффективно.
(кому нужна система радиосвязи, требующая несколько кВт для работы на дистанции 2-5 км ?)
Но для закладки - единственная возможность. Поэтому вполне нормально.
Т.е. речь идет о :
- прямой видимости 2-5 км
- направленной передающей антене
- киловатты мощности на передаче


Ну и нафига такая дурында нужна? Ведь как минимум нужно обеспечить ее нахождение в нужное время в нужном месте.
Мне приходилось работать с экспортными изделиями. Никаких вышеописаных закладок в них нет. Незачем. Там точно есть ухудшенные параметры и ДРУГИЕ алгоритмы. И этого более чем достаточноУлыбающийся
  • +0.07 / 2
  • АУ
 
 
 
 
  Харьков_384 ( Слушатель )
08 янв 2010 02:20:49

Знаю. Но Valery говорил о "дюралевые корпуса более сантиметра толщиной".
Да и, я думал что, для таких частот ферромагнитные слои не применяются.


Да, верно. Я оговорился.


Тут я "немного" напутал.Улыбающийся
Именно при экранировании поверхностный эффект не мешает, а помогает (растёт поглощение).
Попалась хорошая статья по экранированию :
http://narod.yandex.…ysical.pdf

А по основной теме вопроса...
Если я правильно понял, никто не утверждает, что это теоретически невозможно. "Это сложно и неудобно. Но возможно."
Я правильно понимаю ?
  • +0.00 / 0
  • АУ
 
 
 
 
 
  Пешеход ( Специалист )
08 янв 2010 07:56:15

Да, возможно.
Но любую проблему нужно рассматривать комплексно.
Вариант с закладкой на уровне элементной базы выше рассмотрен. И вывод увы неутешительный (это я про киловаты, метры антенн, пару километров расстояния и вероятность срабатывания порядка 2%). Если рассмотреть проблему еще подробнее, то все эти значения прийдется еще ухудшить. Тут и входной/выходной контроль, и неизвесная конструкция изделия, и обязательные требования стойкости конечного изделия к ЭМИ, и неизвестные структура и алгоритмы функционирования изделия. А если соотнести все это с вероятностью обнаружения данной закладки и неизбежными неприятностями в результате оного, то все получается очень грустно.
Есть более надежные и значительно менее очевидные методы достижения безопасности экспортного изделия для производителя. Я уже упоминал наиболее простой - ухудшенные параметры. Для примера возьму только один параметр близкого мне изделия - РЛС. Это количество (и значение) рабочих частот. Априорная извесность этих значений уже большой плюс. А вот с количеством все как раз очень непросто. Это значение (кроме всех прочих факторов) выбирается из достижимой противником  мощности заградительной помехи. А критерием служит требование непривышения спектральной мощности заградительной помехи в диапазоне перестройки комфортных для работы РЛС значений. Если известны собственные возможности по постановке такой помехи, то очень легко выбрать диапазон перестройки и количество частот, позволяющие надежно подавить эту РЛС. Достаточно просто и эффективно. И никаких закладок. А есть еще алгоритмы. Современная РЛС это достаточно умный робот, обладающий огромным количеством режимов работы и адаптирующийся к условиям тактической и помеховой обстановки. И это происходит на каждом периоде зондирования. Оператор в состоянии задать только очень общие требования к режимам, остальное происходит автоматически. Вот где простор для диверсантстваУлыбающийся Причем это практически необнаружимо, тк тут очень сложная завязка ПО управляющих машин и аппаратных алгоритмов отдельных систем изделия. И практически невозможно востановление исходных (неиспорченых) алгоритмов даже путем восстановления исходного ПО управляющих машин. А чем грозит такое алгоритмическое отличие? Ну, например, неадекватной реакцией на определенный вариант тактической обстановки. Вполне достаточноУлыбающийся
  • +0.08 / 1
  • АУ
 
 
 
 
 
 
  Харьков_384 ( Слушатель )
08 янв 2010 14:29:20

Согласен практически во всём, кроме пары моментов.


Это не выроятность срабатывания. Это просто значит, что ракета получит команду на отключение на 300 м раньше или позже (на дистанции 2-5 км). (требование к распознаванию команд : не хуже, чем хотя бы 1раз на 50 пакетов)


Структура и алгоритмы в 99 % случаев не имеют значения. Встраиваем закладку в сигнальный процессор или в главный.
(т.е. для встраивания закладок выбираем те устройства, которые могут быть либо сигнальным, либо главным - т.е. что-то мощное и "разрядное")
Когда ракета на подлёте и ищет цель можно с уверенностью сказать, что без них она не обойдётся.
И 10-кратное резервирование в ракете не сделаешь. (масса, габариты и стоимость)
  • +0.06 / 2
  • АУ
 
<< Тред №178060
Тред №178062 >>