1.2 Класифікація детекторів поля

Індикатор поля - конструкція невеликих розмірів, призначена для виявлення пристроїв, випромінюючих радіохвилі. До таких пристроїв відносяться: стільникові телефони, мережа Wi-Fi, радіомікрофони, радіостанції, відеокамери, які передають зображення з якого-небудь радіоканалу.

Мал 1.5 Детектор поля

Варто відзначити, що детектор поля може також здійснювати пошук жучків за рівнем випромінювання та його частотою.

Крім того, сучасний прилад виявлення оснащений вбудованим гучномовцем, а також він може приймати всі види поширених сигналів, такі як GSM, DECT, 802.11g та інші.

Детектор поля здійснює свою роботу за допомогою широкосмугового детектування електричного поля. Необхідно також додати, що індикатор поля має три основних різновиди.

Перша категорія - стаціонарний індикатор поля. Такий детектор поля встановлюється в приміщенні, для того щоб здійснювати пошук жучків, які передаю інформацію людям, що встановив їх.

Друга категорія - переносний детектор поля. Його невеликі розміри допомагають без особливих проблем взяти цей пошукової прилад з собою при необхідності на виїзні переговори.

Третя категорія - це індикатор поля, який шукає передавальні пристрої в обстежуваній кімнаті. Варто сказати, що даний прилад виявлення оснащений фільтром помилкових тривог.

1.6 Детектор поля(2)

Серед всіх різновидів найпоширеніший прилад виявлення жучків, радіомікрофонів і т.п. - Це антижучок. Вибір подібних пристроїв просто величезний. Крім того, ви можете придбати антижучок будь-якого виду, форми, кольору, розміру. Наприклад, існує маленький антижучок, який з легкістю поміщаються в руці, що робить його непомітним для оточуючих.

Варто також додати, що в приміщенні пошук жучків здійснюється будь-яким електромагнітним фоном. Також пошук жучків можна проводити за допомогою спеціальних приладів, які працюють в діапазоні від 50 МГц до 6 ГГц.

Пошуковий прилад електромагнітного випромінювання дуже простий по своїй будові, що так само можна віднести до його переваг, тому він не вимагає ніяких додаткових навичок при його використанні. Сьогодні існує безліч організацій, які можуть запропонувати вам таку послугу, як пошук жучків, однак для того щоб займатися цим, необхідна спеціальна ліцензія, якої немає у більшості компаній.

2)Вибір та обгрунтування структурної та функціональної схеми пристрою

2.1 Структурна схема детектора поля

Типова структурна схема сучасного приймача містить основні вузли, зображені на рис.2.1. Там же позначені коефіцієнти передачі окремих вузлів і рівні напруг на вході кожного з них при задаючому напрузі або напруженості поля, рівними чутливості приймача. В результаті ескізного розрахунку всі ці величини повинні бути замінені чисельними значеннями.

Тип використовуваного детектора залежить від виду модуляції сигналу. Система АРУ ​​в приймачі ЧМ сигналів як правило відсутня.

 

Роботу слід почати з вибору приймача-прототипу з приймачів, що випускаються промисловістю. Очевидно, що його основні вузли збережуться і в проектованому приймачі. У подальшій роботі слід спиратися на результати цього вивчення, що дозволить зменшити ймовірність помилок при проектуванні і, при необхідності, отримати додатковий довідковий матеріал.

Обгрунтування структурної схеми включає в себе:

- Вибір значення проміжної частоти, виборчих систем тракту ПЧ і преселектора;

- Вибір елемента налаштування і обгрунтування способу настройки;

- Вибір детектора приймача;

- Вибір активних приладів (АП) ВЧ тракту і перевірку можливості задоволення вимог ТЗ при обраної елементної базі;

- Вибір ІМС УЗЧ і типу динамічної голівки;

- Вибір вузлів схеми живлення приймача.

 

2.2. Вибір значення проміжної частоти

Число перетворень частоти в приймачі і значення проміжної частоти fПЧ вибирається, в першу чергу, з умов забезпечення вимог щодо ослаблення дзеркального ( ЗК) і сусіднього ( СК) каналів, а також з урахуванням інших факторів. У проектованих приймачах ці вимоги зазвичай можуть бути забезпечені при використанні одного перетворення частоти і стандартного значення fПЧ [5]. У побутовій апаратурі прийнято такі значення fПЧ:

- 465 кГц в радіомовних приймачах АМ сигналів (діапазони ДВ, СВ, КВ);

- 10.7 МГц у радіомовних приймачах ЧМ сигналів (діапазон УКХ);

- 500 кГц в приймачах ОМ сигналів (діапазон КВ).

Вибір зазначених значень fПЧ дозволяє використовувати в тракті ПЧ інтегральні фільтри зосередженої вибірковості (ФСІ), що випускаються промисловістю.

 

2.3. Вибір виборчої системи тракту ПЧ

Основну роль у формуванні резонансної характеристики приймача і забезпечення вимог ТЗ із послаблення сусіднього каналу грає тракт проміжної частоти. Смуга пропускання приймача ( FПР) приблизно дорівнює смузі пропускання тракту ПЧ. Виняток становлять приймачі ДВ і СВ діапазонів, де смуга пропускання приймача виявляється вужчої, ніж смуга пропускання тракту ПЧ.

Значення  FПР визначають наступним чином:

 FПР =  FС + 2 ( fпер +  fПР),

де  FС - смуга частот сигналу, що приймається;  fпер і  fПР - нестабільності частот передавача і приймача.

                   Для АМ сигналу:  FС = 2 FВ;

                   для ОМ сигналу:  FС = FВ - FН;

                   для ЧМ сигналу:  FС = 2 FВ (1 + +  де  - значення індексу частотної модуляції при верхній частоті модуляції.

FВ і FН - відповідно верхня і нижня частоти смуги відтворюваних звукових частот.

Нестабільність частоти мовних передавачів ( fпер) не перевищує 10 Гц в діапазонах ДВ, СВ і КВ і 2000 Гц в діапазоні УКВ. Нестабільність частоти настроювання приймача ( fПР) становить приблизно 10^-3 * f0 за відсутності елементів температурної стабілізації контуру гетеродина і 10-4 * f0 при наявності такої.

Якщо через високу нестабільність частоти настроювання приймача розраховане значення  FПР перевищує 1.1  FС, то приймають  FПР = 1.1  FС. У цьому випадку слід або застосувати в приймачі систему АПЧ з коефіцієнтом автопідстроювання

KАПЧ  10^-3 f0 / (0.1  FС),

або змиритися з необхідністю ручного підстроювання частоти в процесі радиоприема.

У сучасних приймачах вибірковість тракту ПЧ забезпечується ФСІ. Вибір ФСІ виробляють виходячи з вимог ТЗ з ослаблення сусіднього каналу ( СК) і вибраного значення смуги пропускання приймача. Параметри деяких типів ФСІ наведені в прил.3. Для обраного ФСІ за вказаною загасання визначають його коефіцієнт передачі напруги на центральній частоті K0 Ф.

Якщо в якості ФСІ вибирається п'єзокерамічних фільтр (ВКФ), то слід мати на увазі, що за кордонами смуги пропускання він забезпечує порівняно мале (40 ... 50 дБ) ослаблення, що не зростаюче зі збільшенням відбудування. Цього може виявитися недостатньо для ослаблення коливань з частотою гетеродина, тому між перетворювачем частоти і ФСІ завжди ставлять узгоджувальний контур з смугою пропускання  Fск = (2 ... 3)  fФ, який крім узгодження вихідний провідності перетворювача з вхідний провідністю фільтра забезпечує необхідне ослаблення при великих відбудування.

 

2.4. Визначення числа і типу виборчих систем преселектора

Кількість виборчих систем преселектора у кожному діапазоні визначають виходячи із заданого ослаблення дзеркального каналу ( ЗК), яке повинно забезпечуватися на максимальній частоті діапазону (f0 = Fмакс), тобто в "гіршою точці".

Задаємося значенням конструктивної (максимальної реалізованої на даній частоті) добротності контуру преселектора QК. Орієнтовні значення QК наступні: в діапазоні ДВ від 40 до 60, СВ - від 50 до 80, КВ - від 80 до 180, УКХ - від 60 до 120.

Оцінюємо значення добротності еквівалентного контуру QКЕ = (0.6 ... 0.8) QК і його смуги пропускання  FКЕ = f0 / QКЕ.

Розраховуємо крутизну характеристики вибірковості преселектора (в децибелах на декаду), при якій буде забезпечено виконання вимог ТЗ з ослаблення дзеркального каналу:

 

де 3 дБ - ослаблення на кордонах смуги пропускання.

Розраховуємо число коливальних контурів преселектора

mПРЕС = round ( ПРЕС / 20),

де round означає округлення аргументу до найближчого цілого, що перевищує аргумент; 20 дБ / дек - крутість характеристики вибірковості одного коливального контуру за межами смуги пропускання.

Якщо mПРЕС = 1 преселектор містить одноконтурні вхідний пристрій, а УРЧ може бути відсутнім. За відсутності УРЧ, однак, можуть бути не виконані вимоги ТЗ по чутливості.

При mПРЕС = 2 в преселекторе доцільно використовувати одноконтурні вхідний пристрій і резонансний УРЧ, який крім додаткового ослаблення перешкод забезпечує зниження коефіцієнта шуму приймача.

Якщо mПРЕС> 2, то рекомендується наступна послідовність дій:

- Перевірити можливість збільшення добротності контурів преселектора;

- Використовувати двоконтурне вхідний пристрій і резонансний УРЧ;

- Застосувати в приймачі подвійне перетворення частоти [9].

Прийнявши рішення про число коливальних контурів преселектора і значенні їх добротності, перевіряємо виконання вимоги ТЗ з ослаблення перешкоди з частотою, рівної проміжної ( ПЧ), на частоті діапазону (f0), найближчій до fПЧ:

 ПЧ = mПРЕС * 10 * lg (1 + ПЧ2),

де  ПЧ = QКЕ (fПЧ / f0 - f0 / fПЧ).

Якщо виявиться, що вибірковості преселектора недостатньо для ослаблення перешкоди з частотою fПЧ, то це ослаблення може бути збільшено на 10 ... 20 дБ за допомогою додаткового режекторного фільтра, налаштованого на fПЧ і включеного у вхідному пристрої. Крім того, використання компенсаційної схеми перетворювача частоти може забезпечити додаткове ослаблення перешкоди з частотою fПЧ приблизно 20 ... 30 дБ.

 

2.5. Вибір способу і елемента налаштування

Проектований приймач містить, як правило, кілька піддіапазонів з різними коефіцієнтами перекриття по частоті KД = Fмакс / fМІН, де Fмакс і fМІН, відповідно, максимальна і мінімальна розрахункові частоти. У реальному контурі паралельно конденсатору налаштування завжди є якась сумарна ємність C0, що складається з паразитних ємностей схеми і, можливо, ємності підлаштування конденсатора. Вибираючи елемент налаштування загальний для всіх піддіапазонів, слід перевірити виконання умови

K2Д МАКС  (СН МАКС + С0) / (СН МІН + С0),

(2.1)

де KД МАКС - найбільший коефіцієнт перекриття з числа піддіапазонів проектованого приймача; найменше значення C0 = 10 ... 20 пФ.

КПЕ з повітряним діелектриком мають кращу температурну стабільність, КПЕ з твердим діелектриком мають меншими габаритами і кращою стійкістю до механічних впливів.

При механічній налаштуванні блоком КПЕ кожна з секцій блоку підключається до свого контуру (вхідного пристрою, УРЧ, гетеродина). При повороті ротора конденсатора зміна ємності відбувається одночасно у всіх контурах. Для забезпечення мінімальної похибки сполучення налаштувань контурів преселектора і гетеродина в контур гетеродина включають спеціальні конденсатори сполучення. При проектуванні приймача необхідно передбачити можливість перемикання конденсаторів блоку КПЕ від контуру непрацюючого в даний момент діапазону до працюючого.

При електронній налаштуванні зміна ємності контурів відбувається шляхом зміни керуючого напруги на варикапах, що виконують функції КПЕ. Зміна керуючого напруги може відбуватися автоматично за програмою керуючого мікропроцесорного пристрою, або вручну - шляхом зміни опору змінного резистора, включеного в ланцюг формування керуючого напруги.

При виборі типу варікапа слід, в першу чергу, звернути увагу на рекомендований діапазон робочих частот і на коефіцієнт перекриття ємності, який повинен задовольняти наведеним вище співвідношенню (2.1).

Бажано, щоб значення добротності варікапа задовольняло умові QВ> 300 ... 400. В іншому випадку необхідно скоригувати значення результуючої добротності контуру

QК Р = QК QВ / (QК + QВ),

де QК - добротність котушки індуктивності, QВ - добротність варікапа.

Необхідно звернути увагу і на значення керуючого напруги. При роботі з uу = - (1 ... 3) У варікап має малу добротністю, однак крутизна його вольт-фарадні характеристики максимальна, що забезпечує ефективне зміна резонансної частоти контуру. Робота в області високих значень керуючого напруги uу = - (10 ... 25) В забезпечує максимальну добротність варікапа, при низькій ефективності регулювання. На вибір меж зміни uу впливає і обмежена величина напруги живлення. У приймачах з батарейним харчуванням необхідно використовувати типові перетворювачі напруги.

Відзначимо також, що використання варикапов може призвести до зростання нелінійних спотворень сигналу в преселекторе при великому рівні перешкод. При жорстких вимогах до параметрів многосігнальной вибірковості переважно використання механічно перебудовуються КПЕ.

Для роботи в ДВ і СВ діапазонах можуть бути рекомендовані варикапи КВ105, КВ135, в діапазоні КВ - КВ104, КВ121, КВ135 в діапазоні УКХ - КВ109, КВ111, КВ121 та ін [12]. Можливе використання варікапную матриць КВС120Б і КВС120А, аналогічних двох і трисекційних КПЕ.

За вольт-фарадні характеристиці обраного варікапа слід визначити межі зміни ємності налаштування CН МІН, CН МАКС і відповідні межі зміни керуючого напруги uу МАКС, uу МІН. Ці параметри необхідні в подальших розрахунках.

У багатодіапазонними приймачі один варікап може підключатися до контурів різних діапазонів за допомогою відповідного перемикача (аналогічно підключенню КПЕ в приймачі з механічною налаштуванням). Однак, завдяки низькій вартості і малим габаритам, можна використовувати в контурі кожного діапазону власний непереключаемий варікап. Така побудова контурів дозволить спростити перемикач діапазонів і підвищити його надійність.

Спростити комутацію діапазонів можна також використовуючи варикапи з великим коефіцієнтом перекриття по ємності Kдс = Сп макс / Сп хв. Наприклад, трьохсекційна варікапная матриця типу КВС120 має практично лінійну вольт-фарадні характеристику в межах uу від -2 до -26 В, при цьому ємність змінюється від 260 до 12 пФ. Це дозволяє виробляти електронну настройку декількох розтягнутих КВ або УКХ діапазонів без перемикання індуктори, використовуючи для налаштування в різних піддіапазонах різні ділянки вольт-фарадні характеристики варікапа, як це показано на рис.2.2.

 

 

 

При такому способі настройки розрахунок контурів преселектора і гетеродина виробляють виходячи з вибраних значень найменшою і найбільшою ємності варикапа, приймаючи їх як Сп хв і Сп макс для даного контуру. При визначенні показників вхідного пристрою або УРЧ у частковому піддіапазоні розрахункові частоти піддіапазону (fпд хв і fпд макс) визначають з урахуванням запасу по перекриттю, а відповідні їм значення ємностей налаштування (варікапа) Сп пд Макс і Сп пд мінопределяют пропорційним перерахунком щодо меж всього діапазону:

Cн пд макс + С0 = (Сп макс + С0) (fмін / fпд хв) 2,

Сп пд хв + С0 = (Сп хв + С0) (fмін / fпд макс) 2,

де fМІН - мінімальна частота самого низькочастотного піддіапазону