Датчик излучения СВЧ в охранной сигнализации
Юрий Виноградов, г. Москва
Возможности сотовой телефонии оценил и преступный мир, потому в охранной системе не будет лишним датчик, способный зарегистрировать работу сотового телефона.
Принципиальная схема датчика приведена на рис. 1.
Основа датчика — широкополосный усилитель СВЧ, собранный на транзисторах VT1, VT2. На вход усилителя сигнал подается с антенны СВЧ, усиленный сигнал поступает на амплитудный детектор VD1R7C4. Если амплитуда выходного сигнала превысит некоторое пороговое значение, нормально закрытый транзистор VT3 откроется и сигнал лог. 1 поступит на вход одновибратора на элементах DD1.1, DD1.2. Даже очень короткий импульс одновибратор преобразует в импульс длительностью ДТ = 0,7R11C7 = 15...20 мс, пригодный для передачи по любой линии связи (DD1.3 имеет малое выходное сопротивление).
Элементы DD1.4—DD1.6, VT5, ВА1 составляют блок звукового контроля. Он предназначен для оценки чувствительности датчика и особенностей фонового излучения СВЧ на месте проведения работ. На элементах VD4, R15, VT4 выполнен стабилизатор напряжения.
Печатную плату изготавливают из двусторонне фольгированного стеклотекстолита толщиной 1,5 мм. На одной ее стороне (рис. 2, а) формируют фрагмент антенны и располагают входной каскад усилителя СВЧ, на другой (рис. 2,6) — выходной его каскад. Такое расположение оказалось вполне достаточным для устойчивой работы усилителя без каких-либо дополнительных экранировок.
Постоянные резисторы — МЛТ-0,125, подстроечный резистор R6 — СПЗ-386. Конденсатор С1 — керамический КД-1, С2—С4 — керамические для поверхностного монтажа, С5—С8 — малогабаритные КМ-6 или подобные, С9 — любой оксидный подходящих размеров.
Антенной датчика может служить любая антенна СВЧ, имеющая один активный вибратор. Например, на рис. 3, а приведен чертеж антенны четвертьволновый квадрат, на рис. 3, б— чертеж полуволнового вибратора на частоту 900 МГц.
Чувствительность датчика приблизится к максимальной, если падение напряжения на резисторе R3 компенсирует напряжение смещения на р-п-переходах диода VD1 и транзистора VT3. Это нетрудно сделать, изменяя режим транзистора VT2 по постоянному току.
В устройство могут быть внесены изменения. Динамическую головку с ее довольно громкими щелчками (чтобы были слышны на периферии контролируемой зоны) можно заменить менее громким, но экономичным пьезоизлучателем, который включают как ВА2 (рис. 1). Другим может быть и стабилизатор напряжения. При необходимости усиление высокочастотного тракта можно повысить, включив последовательно с резистором R3 дроссель индуктивностью 0,1...0,2 мкГн.
Датчик устанавливают в режим нужной чувствительности резистором R6, контролируя напряжение на выходе DD1.3 вольтметром или светодиодным индикатором. Это напряжение должно быть близким к нулю.
Реальную чувствительность датчика выясняют экспериментально, включая и выключая сотовый телефон в разных точках охраняемого помещения (включение и выключение сопровождается выдачей в эфир нескольких СВЧ импульсов, которые и озвучиваются датчиком).
Датчик с антенной, изображенной на рис. 3, а, обнаруживал работу сотового телефона, работающего на частоте 800 МГц на расстоянии 6...7м и более, практически в любой точке квартиры. О его широкополосности можно судить по тому, что с не меньшим успехом он фиксировал выход в эфир портативной радиостанции мощностью 100 мВт, работающей на частоте 430 МГц, и реагировал на излучение СВЧ печи (2450 МГц) на расстоянии 0,5...1 м.
Настроив датчик, рекомендуется понаблюдать за СВЧ фоном. Время от времени возникающие одиночные СВЧ импульсы или короткие их последовательности (СВЧ излучение искрящего контакта, импульсы радиолокатора и т. п.) охранная система должна игнорировать. Сигнал «Работает мобильник» формируется ею лишь при появлении на выходе DD1.3 плотных пачек импульсов (десятки в секунду). На работу СВЧ радиостанции реакция будет другой — на выходе элемента микросхемы DD1.3 возникнет напряжение около +6,2 В.
Если наводки СВЧ окажутся очень интенсивными, выделить на их фоне работу сотового телефона простыми средствами, возможно, не удастся. Но высокая фоновая СВЧ активность достойна внимания и сама по себе.
Обнаружив ее, следует обратиться в ближайшую санэпидемстанцию для проверки помещения. Может быть, это помещение окажется непригодным для жилья.
Настроив датчик, звуковой контроль, конечно, отключают. Но и тогда его энергопотребление (до 0,12 Вт) остается достаточно большим. Такую аппаратуру относят, как правило, к охранной технике второй очереди, которая автоматически включается по показаниям микромощных датчиков непрерывного контроля.
Конечно, датчик может использоваться и в качестве самостоятельного прибора — индикатора фоновых СВЧ полей, обнаружителя подслушивающих и подглядывающих «жучков», имеющих СВЧ канал связи и т. п.