Сканерные приемники и анализаторы спектра

Сканерные приемники можно разделить на две группы: переносимые сканерные приемники; перевозимые портативные сканерные приемники. К переносимым относятся малогабаритные сканерные приемники весом 150...350 г. (IC-R1, IC-R10, DJ-X1 D, AR-1500, AR-2700, AR-8000, MVT-700, MVT-7100, MVT-7200, PR-1300A, HSC-050 и т.д.) [85, 87, 119, 120, 128, 130, 131]. Они имеют автономные аккумуляторные источники питания и свободно умещаются во внутреннем кармане пиджака.
Внешний вид некоторых переносимых сканерных приемников представлен на рис. 2.7 и 2.8, а характеристики - в Приложении 4.

Несмотря на малые размеры и вес, подобные приемники позволяют вести контроль в диапазоне частот от 100...500 кГц до 1300 МГц, а некоторые типы приемников - до 1900 МГц (“AR-8000”) и даже до 2060 МГц (“HSC-050”).
Они обеспечивают прием сигналов с амплитудной (АМ), узкополосной (NFM) и широкополосной (WFM) частотной модуляцией. Приемники “AR-8000” и “HSC-050” кроме указанных типов принимают сигналы с амплитудной однополосной модуляцией (SSB) в режиме приема верхней боковой полосы (USB) и нижней боковой полосы (LSB), а также телеграфных сигналов (CW). При этом чувствительность приемников при отношении сигнал/шум равном 10 дБ (относительно 1 мкВ) составляет: при приеме сигналов с NFM модуляцией- 0,35...1 мкВ, с WFM модуляцией - 1...6 мкВ. Избирательность на уровне минус 6 дБ составляет 12... 15 кГц и 150... 180 кГц соответственно.
Портативные сканерные приемники имеют от 100 до 1000 каналов памяти и обеспечивают скорость сканирования от 20 до 30 каналов за секунду при шаге перестройки от 50...500 Гц до 50...1000 кГц. Некоторые типы приемников, например AR-2700, AR-8000, IC-R10 могут управляться компьютером.
Перевозимые сканерные приемники (IC-R100, AR-3030, AR-3000A, AR-5000, IC-R72, IC-R7100, IC-R8500, IC-R9000, AX-700B, EB-100 и др.) отличаются от переносимых несколько большим весом (вес от 1,2 до 6,8 кг), габаритами и конечно большими возможностями [85, 87, 102, 119, 137, 138]. Они, как правило, устанавливаются или в помещениях, или в автомашинах. Почти все перевозимые сканерные приемники имеют возможность управления с ПЭВМ.
Внешний вид некоторых перевозимых сканерных приемников показан на рис. 2.9, 2.11... 2.16, а характеристики - в Приложении 4.

Сканерные приемники (как переносимые, так и перевозимые) могут работать в одном из следующих режимов [119, 120, 128, 133, 137, 138, 140, 141]:
· режим автоматического сканирования в заданном диапазоне частот;
· режим автоматического сканирования по фиксированным частотам;
· ручной режим работы.
Первый режим работы приемника является основным при поиске излучений радиозакладок. При этом режиме устанавливаются начальная и конечная частоты сканирования, шаг перестройки по частоте и вид модуляции.
Как правило, имеются несколько программируемых частотных диапазонов, в которых осуществляется сканирование. Например, для AR-3000А их четыре, для IC-R1 - десять, а для AR-8000 - двадцать. Оперативное переключение между заданными частотными диапазонами осуществляется с помощью функциональных клавиш.
В данном режиме работы возможно осуществление сканирования диапазона с пропуском частот, хранящихся в специально выделенных для этой цели каналах памяти. Такие каналы часто называют маскированными. Функция пропуска частот включается при установке режима сканирования и используется для сокращения времени сканирования диапазона. В этом случае в блок памяти, как правило, записываются частоты постоянно работающих в данном районе радиостанций, которые с точки зрения поиска закладок не представляют интереса (например, частоты, выделенные для телевизионных и радиовещательных станций).
При поиске закладок можно использовать несколько режимов сканирования:
1. При обнаружении сигнала (превышении его уровня установленного порога) сканирование прекращается и возобновляется при нажатии оператором функциональной клавиши.
2. При обнаружении сигнала сканирование останавливается и возобновляется после пропадания сигнала.
3. При обнаружении аудиосигнала сканирование останавливается и возобновляется после пропадания сигнала.
4. При обнаружении сигнала сканирование останавливается для предварительного анализа сигнала оператором и возобновляется по истечении нескольких секунд. Например, для приемника АХ-700Е-через 5 с, а для приемника AR-3000А это время может изменяться в интервале от 0 до 9 с.
У некоторых приемников, при проведении сканирования предусмотрена возможность автоматической записи в память частот обнаруженных сигналов. При этом запись в выделенные для этих целей каналы памяти осуществляется последовательно в порядке приема сигналов. Например, у приемника AR-8000 для записи сигналов, обнаруженных в процессе сканирования, выделено 50 каналов в банке "j".
Слуховой контроль обнаруженных сигналов может осуществляться оператором через головные телефоны или встроенный громкоговоритель. Выбором нужного вида детектора (NFM, WFM и т.д.) обеспечивается оптимальная демодуляция принимаемых сигналов.
Второй режим работы приемников используется для обнаружения излучений радиозакладок, если их частоты известны и записаны в каналы памяти.
Для каждого канала памяти вводится значение частоты, вид модуляции и для некоторых видов приемников - ослабление входного аттенюатора.
Информация, хранящаяся в каждой ячейке (канале) памяти, может легко вызываться на жидкокристаллический дисплей с помощью функциональных клавиш.
Сканирование каналов памяти осуществляется последовательно, при этом так же, как и при первом режиме работы, предусмотрены возможность сканирования с пропуском частот, записанных в маскированные каналы, и возможность автоматической записи в память частот обнаруженных сигналов.
У некоторых приемников предусмотрен режим сканирования памяти по заданному виду модуляции. При этом сканируются все каналы памяти, запрограммированные для выбранного вида модуляции. Например, если в канале памяти установлен вид модуляции АМ, а сканирование осуществляется по виду модуляции ЧМ (FM), то данный канал при сканировании пропускается.
Как правило, нулевые каналы каждого блока памяти являются приоритетными, что позволяет осуществлять приоритетное прослушивание частот, записанных в эти каналы.
Третий режим работы приемников применяется для детального обследования всего или ряда частотных диапазонов и отличается от первого режима тем, что перестройка приемников осуществляется оператором с помощью ручки изменения частоты, при этом информация о частоте настройки, виде модуляции, уровне входного сигнала и т.п. выводится на жидкокристаллический дисплей.
Перестройка частоты осуществляется с выбранным шагом перестройки. Для более быстрого изменения частоты используется режим поразрядного набора, при котором частота изменяется последовательно по разрядам (например, 100 МГц, 10 МГц, 1 МГц, 100 кГц и т.д.). Данный режим работы позволяет довольно быстро и легко выйти в нужный частотный диапазон.
У ряда сканерных приемников на дисплее, кроме информации о частоте настройки приемника и виде модуляции, отображается уровень принимаемого сигнала. Например, у приемников AR-3000А уровень входного сигнала отображается в виде 9-ти сегментной диаграммы. При этом используется следующая аппроксимация уровня сигнала: 1 - 1,0 мкВ; 7 - 30,0 мкВ; 9 - 300,0 мкВ.
Анализировать спектр сигналов можно с использованием специальной панорамной приставки SDU-5000 (рис. 2.10), подключаемой к некоторым типам приемников.
Сканерные приемники выпускаются как в обычном исполнении, так и в виде отдельных блоков, подключаемых к ПЭВМ, или в виде печатной платы, вставляемой в ПЭВМ. К таким приемникам относятся сканерные приемники IC-PCR1000 и Winradio [83, 87, 103, 127].
Приемник IC-PCR1000 выполнен в виде отдельного блока и работает под управлением ПЭВМ через встроенный компьютерный интерфейс RS-232C [127].
Сканер имеет шумоподавитель, функцию автоматической подстройки частоты, функцию автоматической остановки сканирования на модулированных сигналах. В комплект входит управляющее специальное программное обеспечение для Windows.
Основные технические характеристики IC-PCR1000:
· рабочий диапазон частот: 0,01...1300 МГц;
· виды модуляции принимаемых сигналов: USB/LSB/CW и AM/FM/WFM;
· количество каналов памяти: неограниченное, размещается в банках частот на жестком диске ПЭВМ;
· минимальное разрешение по частоте: 1 Гц;
· режим настройки параметров приема при выборе частоты: автоматический.
Блок имеет размеры 127· 30 ·199 мм и весит 1 кг.
Универсальный сканирующий радиоприёмник Winradio выполнен в виде печатной платы ISA IBM (размеры 294· 121· 20 мм) [127] и работает под управлением ПЭВМ. Он имеет режим автоматического сканирования по частоте в пределах всего диапазона частот 500 кГц...1300 МГц и осуществляет приём в режимах WFM/NFM/AM/SSB. Шаг перестройки по частоте может быть установлен в пределах от 1 кГц до 1 МГц. Скорость сканирования 50 кан/с. Чувствительность - 0,5 мкВ.
Приемник имеет неограниченное количество каналов памяти, размещаемых в банках частот на жестком диске ПЭВМ. Он позволяет отображать на экране дисплея ПЭВМ спектрограммы и осциллограммы принимаемых сигналов, давать данные об уровнях входных сигналов. Панель управления отображается на экране монитора.
Для поиска закладных устройств наряду с обычными сканерными приемниками используются и специально разработанные, например, Scanlock ECM Plus,"Скорпион" или MRA- 3 [68, 69, 118].
Переносной комплекс Scanlock ЕСМ Plus представляет собой специальное радиоприемное устройство, предназначенное для выявления, идентификации и определения местоположения закладных устройств, передающих информацию по радиоканалу (в диапазоне частот от 10 кГц до 4 ГГц), а также по проводным линиям (в диапазоне частот от 8 кГц до 10 МГц), включая электросеть, телефонные кабели (в комплекте специальный интерфейс для подключения прибора к телефонной линии), линии селекторной связи, пожарной сигнализации и т.п. [118].
При отношении с/ш 10 дБ чувствительность приемника диапазоне частот 10.. 1 100 МГц составляет минус 85 дБм, в диапазоне свыше 1 100 МГц - минус 75 дБм, в диапазоне ниже 10 МГц - минус 90 дБм [118].
Главное преимущество Scanlock ЕСМ Plus состоит в возможности быстрой автоматической перестройки в широком диапазоне частот. Сканирование по диапазону производится автоматически или вручную. В режиме автоматического сканирования перестройка может осуществляться с шагом от 1 до 99 кГц. Продолжительность анализа каждой дискретной частоты в автоматическом режиме составляет 0,7 сек. В ручном режиме шаг перестройки может выбираться из значений: 1, 2, 5, 10, 20, 50, 100 и 200 кГц [118].
Приемник имеет AM и FM детекторы.
Прибор позволяет осуществлять ускоренное автоматическое сканирование наиболее "сильных" сигналов, тем самым значительно сокращая время обнаружения излучений закладок. То есть, при включении режима сканирования приемник захватывает наиболее мощный сигнал и производит его анализ, затем последовательно производится анализ менее "сильных" сигналов.
Измерение частоты можно осуществить простым нажатием кнопки. Оператор идентифицирует обнаруженный сигнал, анализируя его частоту и прослушивая его через головные телефоны или встроенный динамик. Идентификация обнаруженного сигнала может осуществляться также методом корреляции принимаемого сигнала с тестовым.
Местоположение закладки определяется по повышающемуся звуковому тону при приближении к ней выносной антенны.
Комплекс питается как от встроенной аккумуляторной батареи, так и от сети 220/240 В. Аккумуляторная батарея обеспечивает восьми часовую работу приемника.
Габаритные размеры приемника 310· 240 ·80 мм, а вес - 6,3 кг. Приемник с принадлежностями размещается в атташе-кейсе. Общий вес комплекса с кейсом - 15,2 кг.
Портативный комбинированный прибор "Скорпион" сочетает в себе функции обычного сканерного приемника, радиочастотомера, интерсептора и постановщика радиопомех [69].
Имея хорошую избирательность и чувствительность (не хуже 20 мкВ) в автоматическом режиме, как любой сканирующий приемник, он может осуществлять просмотр диапазона частот от 30 до 2000 МГц с полосой пропускания 200 кГц. При этом на двухстрочном 16-ти разрядном жидкокристаллическом индикаторе (ЖКИ) отображается информация о частоте, уровне входного сигнала и других режимах работы прибора.
Приемник имеет АМ и FM детекторы и позволяет прослушивать принимаемые сигналы через встроенный динамик.
Ошибка измерения частоты составляет ± 10 кГц. Относительный уровень принимаемого сигнала отображается на 16-ти сегментном индикаторе (ошибка измерения ± 3 дБ на один сегмент). При измерении уровня мощных сигналов может использовать аттенюатор, ослабляющий входной сигнал до 50 дБ.
Встроенный блок памяти позволяет запомнить и пропускать при сканировании ("вырезать") до 128 частот известных сигналов (частоты радиовещательных и телевизионных станций и т.д.), вводимых оператором.
При регулировке чувствительности приемника с помощью входного аттенюатора и исключения из поиска частот известных сигналов, время сканирования всего диапазона от 30 до 2000 МГц не будет превышать 10 с. В этом случае прибор может использоваться для непрерывного радиоконтроля с постоянным сканированием заданного диапазона частот.
Отличительной особенностью прибора является то, что одновременно с функциями обнаружения сигналов закладных устройств, он также способен осуществлять их подавление постановкой прицельной помехой. Выходная мощность передатчика помех составляет 50 мВт в полосе частот 200 кГц.
Прибор "Скорпион" имеет небольшие размеры (166·90·29 мм без антенны) и вес. Питание прибора осуществляется от 8 батарей типа АА, информация о состоянии которых отражается на ЖКИ.
Прибор MRA - 3 также специально разработан для поиска радиозакладок в диапазоне частот от 42 до 2700 МГц и может использоваться как для периодического, так и для постоянного (непрерывного) радиоконтроля помещения [68].
Он имеет чувствительность 20... 60 мкВ в диапазоне частот от 50 до 1200 МГц и 60... 1000 мкВ - в диапазонах 42... 50 МГц и 1200... 2700 МГц. Полоса пропускания по промежуточной частоте - 400 кГц.
Прибор позволяет детектировать сигналы с АМ, WFM, NFM - модуляцией и измерять их относительный уровень, который отражается на сорока разрядном линейном индикаторе.
Прибор имеет 512 каналов "долговременной" памяти и 16 перезаписываемых каналов - для записи и последующего анализа "новых" сигналов, обнаруженных при сканировании. Прибор имеет защиту от несанкционированного доступа к каналам спектральной памяти.
Для первоначальной записи частотного спектра приемник осуществляет сканирование рабочего диапазона четыре раза подряд в течение 24 секунд (время сканирования спектрального диапазона составляет 6 секунд). Оператор имеет возможность произвести анализ записанных в память сигналов. В последующем приемник переводится в автоматический режим работы. При каждом сканировании производится сравнение обнаруженных и записанных в "долговременную" память сигналов. При выявлении нового сигнала срабатывает сигнализация, и этот сигнал записывается в блок памяти новых сигналов для последующей проверки. После анализа новых сигналов их можно записать в долговременную память в режиме обновления спектра (добавления новых сигналов).
Прибор MRA-3 имеет размеры 136·49·137 и весит 620 г (вместе с аккумулятором).
Портативные анализаторы спектра в отличие от сканерных приемников при сравнительно небольших габаритах и весе (от 9,5 до 20 кг) позволяют не только принимать сигналы в диапазоне частот от 30 Гц... 9 кГц до 1,8...40 ГГц, но и анализировать их тонкую структуру. Например, цифровые анализаторы спектра НР8561Е фирмы “Hewlett Packard” позволяют измерять параметры сигнала в диапазоне частот от 30 Гц до 6,5 ГГц, а анализаторы спектра 2784 фирмы “Tektronix”- в диапазоне частот от 9 кГц до 40 ГГц [130, 146].
Точность измерения параметров сигналов очень высокая. Погрешность измерения частоты сигнала составляет 15... 210 Гц для частоты 1 ГГц и 1... 1,2 кГц - для частоты 10 ГГц, а погрешность измерения амплитуды сигнала – 1...3 дБ.
Ширина полосы разрешения может изменяться в пределах от 1... 30 Гц до 2...5 МГц и более [130, 146].
Почти все анализаторы спектра имеют встроенные AM/FM детекторы.
Чувствительность портативных анализаторов спектра составляет минус 125... 145 дБ (относительно 1 мВт) [130, 146].
Внешний вид анализаторов спектра НР-8563Е и НР-8591Е приведен на рис. 2.17 и 2.18.
Характеристики некоторых анализаторов спектра приведены в Приложении 5.

Селективные микровольтметры позволяют принимать сигналы на частотах до 1... 2 ГГц, а также измерять их амплитуду с погрешностью 1 дБ и частоту – с погрешностью от 10 до 100 Гц. Ширина полосы пропускания при этом, как правило, не превышает 120... 250 кГц. Чувствительность селективных микровольтметров составляет 0,25...0,89 мкВ [129].
Для выявления радиозакладок используются и специально разработанные анализаторы спектра, например, АРМ-723, АРМ-745. Эти приборы предназначены для поиска, измерения и анализа спектра радио- и телевизионных сигналов. Они позволяют контролировать одновременно полосы частот шириной до 400 МГц, оборудованы встроенными блоками для приема и просмотра сигналов телевизионных передатчиков. Точность настройки на анализируемый сигнал контролируется измерительным прибором [88, 102].
В модели АРМ-723 предусмотрена возможность прослушивания анализируемых сигналов, в модели АРМ-745 - возможность управления всеми режимами работы от персонального компьютера.