Помоги проекту - поделись книгой:
Мощность устройства такова, что ее хватает для «глушения» 2–3 теле– или радиоканалов. Питается устройство постоянным напряжением от любого имеющегося в наличии источника питания с выходным напряжением в диапазоне 5-12 В, обеспечивающего ток потребления даже до 100 мА. Хотя реальный ток потребления устройства едва выходит за пределы 15 мкА.
1.9. Источники электропитания глушителей радиосигналов
Каждое электронное устройство оснащено источником вторичного электропитания. Специфика исполнения источника и его технические параметры определяются общесистемными требованиями к устройству в целом и условиями его эксплуатации.
В общем случае источники вторичного электропитания – это преобразователи первичной энергии в энергию, пригодную для работы устройства, наделенного определенными пользовательскими функциями. Дополнительной, часто безусловно необходимой функцией источника электропитания может быть обеспечение гальванической развязки между источником первичного напряжения и нагрузочными цепями.
Тип приборов под общим названием «источники питания» объединяет множество устройств. К их числу относятся как простые, на первый взгляд, электрохимические элементы с заданными характеристиками для переносных приборов, так и достаточно сложные, стационарные преобразователи энергии. Последние выполнены на основе узлов, способных осуществлять различные виды подстроек и регулировок для защиты от внешних и внутренних дестабилизирующих факторов.
Качество работы и временная стабильность параметров источника питания являются определяющим фактором работоспособности прибора в целом. Поэтому при проверке технических характеристик того или иного устройства источнику питания следует уделять особое внимание.
В последние десятилетия произошла замена традиционных источников питания стационарного оборудования на основе силовых трансформаторов, функционирующих на частоте питающей сети, импульсными источниками питания, или так называемыми бес-трансформаторными преобразователями первичного сетевого напряжения.
Принцип их действия основан на преобразовании исходного первичного напряжения низкой частоты (десятки герц) питающей промышленной сети в более высокочастотные колебания (несколько десятков килогерц) с последующей трансформацией.
Сегодня преобразователи подобного типа составляют большинство источников вторичного электропитания устройств как бытового, так и промышленного назначения. Далее в книге рассмотрены импульсные источники питания с бестрансформаторным вариантом подключения к первичной сети напряжения 220 В, 50 Гц.
Подробно об источниках питания переносных устройств для защиты информации и блокирования связи поговорим в главе 2.
1.10. Безопасность для здоровья человека систем глушителей беспроводной связи
Доктор Алан Прис (Alan Preece), руководитель отделения биофизики Бристольского онкологического центра, входит в число тех ученых, которые высказывают все большую убежденность в способности электромагнитного потока, излучаемого сотовыми телефонами и устройствами их подавления, ускорять в организме человека химические реакции, в том числе вредящие его здоровью.
Уже шесть проведенных независимых исследований выявили, что у людей, подвергавшихся радиоизлучению беспроводных устройств, ускорилось время прохождения реакции. «Возможно, это результат воздействия на головной мозг, – сказал доктор Прис. – Ясно одно – регулярное воздействие радиоизлучения оказывает определенное воздействие на состояние здоровья человека».
Обычно стресс-протеины вырабатываются при повышении температуры тела человека, но Прис и другие ученые утверждают, что их появление может являться и результатом воздействия радиочастотных сигналов, даже при нормальной температуре тела.
Другие исследования, проведенные в Швеции и Швейцарии, указывают на то, что излучение беспроводных устройств радиосвязи, в том числе устройств принудительного подавления сотовых телефонов, нарушает нормальное протекание сна человека.
Результаты исследований шведских профессоров Леннарта Харделла (Lennart Hardell) и Кжелла Ханссона Милда (Kjell Hansson Mild) обнаружили, что среди людей, пользующихся аналоговыми мобильными телефонами в течение 10 лет, риск заболевания раком мозга возрастает примерно на 26 %. Эти результаты вызвали серьезную обеспокоенность ученых. И это несмотря на то, что в ходе исследования использовались главным образом мобильные терминалы прошлого поколения, многие из которых устанавливались в автомобилях с антенной на крыше и излучали сигнал постоянно, в отличие от современных сотовых телефонов и устройств их подавления.
1.11. Сопутствующие рекомендации
1.11.1. Как увеличить полезное время работы устройства подавления сотовых телефонов
Перед каждым пользователем портативной электроники периодически встает вопрос: как увеличить время ее работы? Поэтому читателям стоит взять на вооружение следующие сведения о телефонах и аккумуляторах.
Даже самый прогрессивный аппарат с «севшей» батареей оказывается совершенно бесполезным и послужит разве что в качестве украшения. Поэтому из сходных по функциям моделей целесообразнее выбирать ту, у которой большее время работы без подзарядки аккумулятора. Впрочем, характеристики такого рода, упомянутые в инструкции, стоит рассматривать с оглядкой. При указании времени автономной работы во всех таблицах перед числовым значением обычно стоит предлог «до».
Дело в том, что цифры обозначают время работы без подзарядки в идеальных условиях: когда устройство находится в непосредственной близости от базовой станции, не перемещается и не используется абонентом по назначению. Если нарушено хотя бы одно из этих условий, реальное время работы окажется меньше максимального.
На основании этих данных даже ученик средней школы составит несложную пропорцию. К примеру, если время работы устройства в режиме ожидания – до 120 ч, а в активном режиме аккумулятор поддерживает работу на протяжении 2 ч.
При работе с WAP по обычному GSM-каналу устройство действует в активном режиме все время, пока находится в on-line.
В сетях с поддержкой пакетной передачи данных GPRS ресурсы сети устройства используются более оптимально. Поэтому максимальный расход электричества происходит только при непосредственной передаче данных. Когда «подавитель» не производит активной работы, потребление тока существенно снижается, хотя и остается несколько выше, чем в режиме ожидания.
Сравнивать между собой емкости штатных аккумуляторов, информацию о которых любят публиковать производители, – занятие совершенно бессмысленное. Ведь емкость ничего не говорит о времени автономной работы. Это зависит от энергопотребления самого аппарата, то есть для пользователя важен только некий комплексный параметр. Другое дело, если вы решили приобрести новый аккумулятор емкостью, отличной от штатного (для замены).
Зная стандартные характеристики, можно вычислить идеальные параметры времени ожидания/действия для связки «подавитель + аккумулятор».
Впрочем, повышенное энергопотребление связано не только с работой устройства в активном режиме. Использование подсветки дисплея, графики, анимационных заставок, путешествия в меню тоже способствует повышенному расходу энергии аккумулятора. Производители называют разные соотношения. Скажем, минуту подсветки обычно приравнивают к часу работы устройства в режиме ожидания, а минуту манипуляций с меню – 30 мин.
Разумеется, энергопотребление возрастает только в случае, когда упомянутые интерфейсы задействованы. Нетрудно вывести простые правила, позволяющие при необходимости увеличить время автономной работы устройства подавления сигналов сотового телефона.
1. Отключите подсветку дисплея.
2. Во-вторых, отключите скринсейверы (особенно динамические) и откажитесь от иных сервисных функций. Ведь они создают дополнительную нагрузку на графическую подсистему, которая в таком режиме потребляет больше энергии, чем в состоянии покоя.
3. Сведите к минимуму использование меню (по той же причине).
Еще одна рекомендация, напрямую не вытекающая из технических выкладок, но все же актуальная:
В последнем случае не переусердствуйте: низкая температура также может привести к быстрому саморазряду аккумулятора и даже вывести его из строя.
Если вы часто попадаете в ситуации, когда от трубки требуется длительная автономная работа, лучше заранее примите меры для решения этой проблемы. Владельцам автомобилей пригодится шнур питания, подключающийся к разъему прикуривателя. Для активно путешествующих по разным странам и континентам можно порекомендовать комплект Travel Kit, состоящий из блока питания с функцией автоматической настройки под параметры конкретной силовой сети и набора штепселей для разных розеток – от европейских до японских.
1.11.2. Если «подавитель» попал в воду
Самое главное – как можно быстрее извлечь из устройства аккумуляторную батарею и не вставлять ее до тех пор, пока подавитель не будет просушен и почищен. Это обусловлено тем, что во влажной среде под воздействием электрического тока происходит электрохимическая коррозия (ЭХК), которая и «убивает» электронные устройства. Самостоятельно выполнять сушку аппарата не рекомендуется, ведь для этого нужна его полная разборка, а это могут и должны делать специалисты в условиях сервисного центра.
Многие пользователи делают ошибку, пытаясь высушить утонувшее вместе со встроенным и заряженным аккумулятором устройство подавления беспроводных каналов связи простыми методами – на солнце или бытовым феном.
Внимание, важно!
Но важно понимать, что, не разобрав устройство полностью, невозможно высушить воду во внутренних полостях и под микросхемами BGA. В тот момент, когда вы будете радоваться, что высушили утонувший аппарат, и он продолжает работать как ни в чем не бывало, под воздействием электричества ЭХК будет прогрессировать, и чем дольше вы пользуетесь таким телефоном, тем страшнее могут быть последствия этого процесса вплоть до невозможности ремонта устройства, когда оно «внезапно» выключится и больше не оживет.
1.11.3. Как повысить эффективность устройства подавителя
Антенны в данном вопросе занимают особое место. Именно они связывают устройство подавления с сотовой системой и обеспечивают соединение. Как правило, у «глушилки» уже есть простая и удобная малогабаритная антенна. В большинстве случаев она обеспечивает устойчивую работу. Но бывают ситуации, когда из аппарата нужно «выжать» все, что только возможно.
На качество работы влияет множество факторов: конфигурация антенны, находящиеся в непосредственной близости от нее объекты, правильное заземление, угол отклонения от вертикали, длина соединительного кабеля.
Конструкция «глушилки» не позволяет использовать высокоэффективную встроенную антенну, поэтому, для того чтобы обеспечить максимальное покрытие в некоторых местах, ей необходима помощь – дополнительная сменная антенна. Она особенно необходима в автомобиле, так как кузов последнего является своеобразным экраном, препятствующим прохождению радиосигнала и искажающим его.
Практически все типы этих устройств допускают использование сменных антенн. Однако успех будет обеспечен лишь тогда, когда антенна используется правильно.
Начнем с наиболее часто встречающегося примера использования устройства глушителя сотового телефона в движущемся автомобиле. В этом случае выносные антенны отводят излучение устройства от головы. Используя автомобильную антенну, вы улучшаете качество работы, продлеваете срок работы батареи устройства и ограждаете себя от электромагнитного излучения. Можно просто поставить магнитную антенну на крышу автомобиля или закрепить ее на боковом стекле.
Пример обычной антенны для глушителя сотовой связи представлен на рис. 1.17.
Монтаж антенны на бампере существенно искажает ее диаграмму направленности. Антенны с большим усилением так крепить не рекомендуется. Расположение антенны на багажнике или капоте даст промежуточный результат. При установке «сквозь стекло» антенна чаще всего размещается у верхнего края заднего стекла автомобиля. Внешняя часть базы антенны со штырем крепится снаружи, а коробка связи – внутри салона. Потери обычно не превышают 0,5–1 дБ.
Однако следует помнить, что антенна не будет эффективно работать, если стекло, к которому она прикрепляется, тонированное.
Нельзя ставить антенну и поверх проводников обогревателя. Кроме того, многие автомобили высшего класса имеют стекла с двойным покрытием, и в этом случае устанавливать антенну «сквозь стекло» тоже нельзя.
Временный способ установки антенны на крышу с помощью магнитного основания имеет ряд очевидных преимуществ. Антенна может быть установлена в центре крыши, что обеспечивает круговую диаграмму направленности и не требует сверления отверстия. Однако такую антенну легко снять, а значит, легко и украсть.
Соединительный кабель от телефонного аппарата к антенне обычно выводится через дверь и может быть легко поврежден. Есть еще один способ временной установки антенны – на боковое стекло. В этом случае кабель проходит внутри салона, и украсть такую антенну сложнее. И хотя диаграмма направленности отнюдь не идеальна, качество глушения будет вполне приемлемым.
Существуют варианты крепления, позволяющие регулировать положение излучателя антенны по вертикали.
Кабель часто входит в комплект поставки антенны – обычно это неразъемное соединение. Исходная длина кабеля, как правило, составляет 3 м; при монтаже антенны его обрезают, вследствие чего приходится устанавливать разъем на конце кабеля, обращенном к устройству. Эту операцию нужно делать тщательно – неправильно установленный разъем способен нарушить работу всей системы.
На практике можно устанавливать и использовать недорогие стационарные направленные антенны – в зависимости от рельефа местности.
Основными разновидностями направленных антенн являются антенны типа «волновой канал» и логопериодические. Наибольшее распространение получили первые. Они обладают большим усилением и просты в изготовлении. Логопериодические антенны более сложны и дороги, однако они имеют большую полосу частот и не требуют дополнительной настройки.
Антенна типа «волновой канал» состоит из ряда параллельных вибраторов, расположенных в одной плоскости: полуволнового линейного или петлевого вибратора, к которому подключен кабель снижения (активный вибратор), рефлектора и директоров (пассивные вибраторы).
Длина рефлектора и его расстояние до активного вибратора подобраны таким образом, что излучение рефлектора ослабляет излучение активного вибратора в обратном направлении и усиливает его в прямом направлении. Таким образом, рефлектор является своеобразным отражателем, обеспечивающим формирование однонаправленной характеристики излучения (приема). Нередко в качестве рефлектора используется система вибраторов или сетка. Усилению излучения в прямом направлении способствуют директоры, которые возбуждаются, как и рефлектор, под воздействием излучения активного вибратора. Следовательно, казалось бы, усиление антенны тем больше, чем больше у нее директоров. Однако чем больше количество директоров в антенне, тем меньше сказывается на ее усилении добавление каждого нового директора и тем сложнее добиться согласованной работы всех директоров. Одновременно это ведет к сужению полосы пропускания антенны.
К достоинствам антенны типа «волновой канал» можно отнести сравнительно высокое усиление при простоте конструкции.
К недостаткам этой антенны следует отнести сложность ее настройки при числе директоров более трех. Антенны, даже собранные по одному чертежу на одной и той же линии, оказываются настроенными по-разному и не допускают дополнительной настройки.
Реальное усиление такой антенны значительно ниже указанного (в среднем на 3–4 дБ). Кроме того, узкая полоса пропускания ведет к резкому снижению усиления в тех системах связи, где используют дуплексные частоты с большим разносом.
К примеру, стандарт DAMPS использует частоты 824–840 и 869894 МГц, и применение антенны типа «волновой канал», настроенной на середину этого диапазона, приводит к заметному ухудшению работы антенны на краях диапазона (то есть на рабочих частотах). То же самое относится к стандартам GSM-900, GSM-1800.
Логопериодические антенны – это один из типов антенн с неизменной формой диаграммы направленности и постоянным усилением в широком диапазоне частот.
У такой антенны во всем диапазоне частот обеспечивается хорошее согласование антенны с фидером. Логопериодическая антенна образована собирательной линией в виде 2 труб, расположенных параллельно, к которым поочередно через один крепятся вибраторы.
Рабочая полоса частот антенны со стороны нижней частоты зависит от размеров наиболее длинных вибраторов, а со стороны верхней частоты – от размеров наиболее коротких вибраторов. Усиление антенны определяется количеством вибраторов, каждый из которых является активным. Следовательно, задав полосу частот (размеры максимального и минимального вибраторов), можно получить достаточно высокий коэффициент усиления во всем диапазоне за счет увеличения количества вибраторов.
Логопериодические антенны хорошо работают в широкополосных системах связи: DAMPS, GSM-900, GSM-1800 – и в относительно узкополосных, например в системе с кодовым разделением каналов CDMA (ширина полосы частот 1,5 МГц). Они не требуют дополнительной настройки, поскольку все вибраторы являются активными и расстроены один относительно другого на постоянную величину, являющуюся характеристикой антенны.
К недостаткам этой антенны можно отнести ее более сложную конструкцию и повышенную трудоемкость в изготовлении, по сравнению с антенной «волновой канал».
В системах сотовой связи стандартов CDMA, DAMPS, GSM-900/1800 целесообразно применять логопериодические антенны с необходимым для каждого конкретного случая усилением. На границе зоны покрытия наиболее эффективны антенны типа «волновой канал», однако настройка этих антенн должна выполняться специалистом. Также следует обратить внимание на материал, из которого изготовлена антенна. На частотах 800–900 МГц, а тем более 1800 МГц несколько лучший результат дает использование материалов с высокой проводимостью – таких, как медь, латунь. Это повышает добротность антенны и сводит к минимуму потери.
1.12. Глушители радиосигналов для самостоятельного изготовления
Из двух старых сотовых телефонов модели Ericsson A1018s (см. рис. 1.18) выпаиваем двухдиапазонный блок VCO, который управляется напряжением на выводе 4.
На рис. 1.19 представлен этот же телефон с открытой крышкой корпуса – с видом на блоки, которые требуется выпаять.
Распиновка такова:
• + (Uпит) 1800 МГц;
• – (Gnd через токоограничительный резистор) 900 МГц в режиме ТТХ имеет следующие значения напряжений:
Uпж = 3 В: I – 25–27 мА, F – 817–970, F2 -1650-1797;
Uпж = 5 В: I – 50–60 мА, F – 814-1060, F2 -1650-1879.
• УМ двухдиапазонный, выбор диапазона, выводы 1 и 2:
1 – Gnd, 2 + Uпж получаем 900 МГц на выводе 4; 1 + Uпж, 2 – Gnd, при этом сигнал с частотой 1800 МГц получаем на выводе 5. Затем на выводе 7 регулируем выходную мощность устройства.
Электрическая схема устройства представлена на рис. 1.20, а печатная плата с его элементами – на рис. 1.21.
На рис. 1.22 и 1.23, соответственно, представлены электрическая схема и печатная плата альтернативного и упрощенного вариантов устройства.
Поделиться книгой: