Индикаторы электромагнитных излучений

 

Простейший индикатор состоит из слабонаправленной антенны линейной поляризации, широкополосного радиоусилителя, амплитудного детектора и порогового устройства, что позволяет с его помощью обнаруживать работающие радиозакладки, использующие для передачи информации практически любые виды сигналов (рис. 2.1).

 

 

Рис. 2.1. Структурная схема индикатора электромагнитных излучений

 

Прибор регистрирует интегральный уровень электромагнитных излучений в месте приема. В случае, когда текущее значение превысит установленный порог, соответствующий естественному уровню внешних излучений (фону), срабатывает световая или звуковая

сигнализация.

Радиозакладка обнаруживается в том случае, когда интенсивность создаваемого ею электромагнитного поля, превышает уровень фоновых излучений. Для повышения способности обнаружения применяют аттенюаторы, полосовые и режекторные фильтры, настроенные на частоты мощных внешних источников, и нейтрализующие влияние местных телевизионных и радиовещательных станций.

Введение в схему индикатора усилителя низкой частоты и громкоговорителя дает возможность выделить на фоне внешних сигналов тестовый акустический сигнал, т.е. реализовать «акустическую завязку», суть которой состоит в следующем. Модулированное тестовым звуковым сигналом излучение принимается антенной индикатора, детектируется и после усиления поступает на вход динамика. Между микрофоном радиозакладки и динамиком индикатора устанавливается положительная обратная связь, проявляющаяся в виде характерного звукового сигнала, напоминающего свист.

Индикаторы электромагнитных излучений характеризуют следующие параметры:

- рабочий диапазон частот;

-чувствительность по напряженности электромагнитного поля;

- радиус обнаружения закладки с известной мощностью радиопередатчика;

- пределы регулирования порога чувствительности, методы ее повышения;

- наличие режима «акустической завязки»;

-тип индикации;

- возможность прослушивания информации, передаваемой радиозакладкой;

- тип источника электропитания и время непрерывной работы от него в режимах обнаружения и поиска;

- габариты, масса, конструкция.

Классификация индикаторов электромагнитного поля по функциональным возможностям приведена на рис. 2.2.

Единственной функцией малогабаритных индикаторов поля является включение индикации при превышении уровнем электромагнитного поля некоторого ранее установленного значения (порога). Индикация таких приборов, как правило, имеет смысл -Да/Нет.

 

 

 

Рис. 2.2. Классификация индикаторов электромагнитного поля

 

 

Некоторые индикаторы имеют регулятор чувствительности, с помощью которого устанавливается порог чувствительности. Такие индикаторы могут применяться для обнаружения источников непрерывного электромагнитного излучения в ближней зоне (1...2 м). К достоинствам таких индикаторов следует отнести их малые габариты. Недостатками являются низкие технические показатели, а также отсутствие режимов идентификации источника сигнала (акустозавязка, измерение уровня сигнала, измерение частоты), невысокая чувствительность. Могут применяться для грубой локализации источников излучения.

Профессиональные индикаторы предназначены для проведения поисковых мероприятий, для поиска и локализации источников электромагнитных излучений. Обладают высокими техническими характеристиками, широкими функциональными возможностями. Имеют режим акустической завязки, регулятор чувствительности, полосовые фильтры, обладают высокой чувствительностью, некоторые имеют возможность измерения частоты. Позволяют измерять уровень сигнала, находящегося в ближней зоне, имеют тональную индикацию уровня сигнала (тепло/холодно). Обладают наибольшими преимуществами по сравнению с остальными типами индикаторов поля. Недостатком является высокая цена.

Камуфлированные индикаторы предназначены для неявного применения. Их основной особенностью является то, что эти приборы выполнены в виде обычных предметов, которые применяются в повседневной деятельности с сохранением их основных возможностей. Использование таких индикаторов не вызывает подозрения. Они обладают хорошими техническими характеристиками, высокой чувствительностью. Некоторые имеют скрытую индикацию («ДИ-К», «Спутник»). Преимуществом является скрытность применения, недостатком - отсутствие возможности идентифицировать источник сигнала.

Индикатор радиоизлучения «Спутник» выполнен в виде брелка автомобильной сигнализации. Диапазон рабочих частот составляет: 200...2000 МГц. Имеет скрытую виброиндикацию, а также отключаемую звуковую сигнализацию. Индикатор позволяет обнаруживать малогабаритные радиопередатчики мощностью 5 мВт на расстоянии 1...2 м. Прибор питается от литиевой батареи 3V Lithium CR2032. Ресурс батареи обеспечивает работу прибора в режиме обнаружения в течение 300 ч.

Детектор излучений ДИ-К, размещенный в корпусе настольных электронных часов со встроенным приемником, имеет неограниченное время непрерывной работы, так как питается от сети 220 В. В диапазоне частот 60...3000 МГц способен обнаружить источник радиоизлучения мощностью до 1 мВт, передающий сигналы с AM, FM, РМ и SSB модуляцией, на расстоянии от 2 до 8 м. Диапазон частот прибора также позволяет обнаруживать мобильные телефоны в режиме передачи на расстоянии нескольких метров. Прибор имеет скрытую световую индикацию (двоеточие электронных часов начинает мигать, если уровень сигнала в ближней зоне превысил установленный порог).

Индикатор радиоизлучения «Ekostate» диапазона 30...3000 МГц камуфлирован в авторучке. Функции авторучки сохранены. Прибор имеет звуковую индикацию и снабжен съемной антенной для повышения чувствительности на высоких частотах. Чувствительность прибора позволяет обнаруживать мобильный телефон в режиме передачи на расстоянии до 5 м. Прибор питается от двух батарей типа V393 или V309 фирмы «VARTA». Ресурс батарей обеспечивает работу прибора в режиме обнаружения в течение 1000 ч.

Поисковое устройство РТ 022 может работать в режиме широкополосного приема в диапазоне 10...500 МГц и в режиме узкополосного приема в поддиапазонах 10...30, 30...60, 60... 120, 120...250, 250... 1500 МГц, имеет режекторные фильтры на частоты 77, 172, 191 и 215 МГц, которые позволяют обнаруживать микропередатчики мощностью от 0,5 до 1,5 мВт в радиусе от 0,2 до 5 м в зоне действия мощных вещательных станций. Наличие режима «акустической завязки» и тональная индикация уровня входного сигнала упрощают и ускоряют процесс отыскания радиозакладок.

В детекторе поля D 006 реализован принцип действия, основанный на широкополосном детектировании электрической составляющей электромагнитного поля принимаемого сигнала. Это дает возможность выявлять и локализовать радиозакладки независимо от вида модуляции.

В диапазоне 50... 1000 МГц регулируемая чувствительность прибора составляет от 0,5 мВ (f= 110 МГц) до 3 мВ (f= 800 МГц), что позволяет обнаруживать микропередатчик мощностью 5 мВт на расстоянии порядка 1 м. Встроенный аттенюатор 20 дБ обеспечивает работу в сложной электромагнитной обстановке, а режим «акустической завязки» позволяет исключить ложные срабатывания при поиске.

Восьмисегментная логарифмическая светодиодная шкала и тональный звуковой сигнал обеспечивают наглядность и удобство работы с прибором. Электропитание D 006 осуществляется от аккумуляторных батарей напряжением 9 В, восстанавливающих ресурс с помощью зарядного устройства от сети 220 В за 14 ч. Габариты прибора 128 х 63 х 30 мм, масса 360 г.

Поисковый прибор D 008, радиодетектор которого аналогичен D 006, имеет рабочий диапазон 50... 1500 МГц. Придаваемая активная антенна повышает чувствительность прибора, изменяющуюся по диапазону от 2 мВ (100 МГц, 400 МГц) до 1,5 мВ (800 МГц) и 6 мВ (1500 МГц). Возможности прибора позволяют проводить поиск опасных сигналов в диапазоне частот: 0,07...5 МГц в проводных линиях, находящихся под напряжением до 500 В. В комплект прибора входят: адаптер для подключения к проводным линиям, набор универсальных насадок для щупов прибора, телескопическая и активная антенны, а также антенный аттенюатор 20 дБ. Габариты прибора 148 х 68 х 24 мм, масса 400 г.

Индикатор напряженности поля (RM-10) карманный, размещаемый в бумажнике, снабжен режекторными фильтрами, имеет орган ручной регулировки порога срабатывания, световую или отключаемую звуковую индикацию. В диапазоне частот 88...800 МГц чувствительность прибора по напряженности электромагнитного поля составляет 3 мВ/м, что позволяет выявлять маломощные источники радиоизлучения на расстоянии до нескольких метров. Встроенная аккумуляторная батарея, ресурс которой восстанавливается зарядным устройством за 14 ч, обеспечивает непрерывную работу в течение 40 ч при обнаружении радиоканала и 3 ч при определении места установки закладки. Габариты RM-10: 150 х 60 х 5 мм при массе 70 г.

Внешний вид отечественных образцов индикаторов электромагнитного излучения приведен на рис. 2.3.

 

Рис. 2.3. Индикаторы электромагнитного излучения: а - D-008; б - ИЭП; в - Спутник; г - ДИ-К.; д - Ekostate

Функциональные возможности современных приборов приведены в табл. 2.1.

Радиочастотомеры

В отличие от индикаторов электромагнитных излучений радиочастотомеры регистрируют и частоту сигналов, превысивших установленный порог. Внешний вид радиочастотомеров приведен на

(рис. 2.4).

Изделие РИЧ-3 измеряет частоту сигналов, превысивших один из четырех задаваемых уровней (+3 дБ, +6 дБ, +12 дБ, +18 дБ, +24 дБ) напряженности электромагнитного поля в диапазоне 100...3000 МГц.

Таблица 2.1 Функциональные возможности современных приборов

Модель	Диапазон частот, МГц	Акустическая завязка	Индикация	Примечания
D006	50…1000	Есть	Светодиодная шкала, звуковая отключаемая	Сертификат Гостехкомиссии РФ
D008	50…1500	Есть	Светодиодная шкала, звуковая	Совмещен с приемником для проверки проводных коммуникаций (до 500 В, 0.05…7 МГц)
РТ022	30…1500	Есть	Стрелочный индикатор, звуковая	Встроенные полосовые и режекторные фильтры
РТ025	30…1500	Есть	ЖК-дисплей, звуковая	Аналог РТ022 + встроенный частотомер
RM-10	80…800	Нет	Световая, звуковая отключаемая	Скрытого ношения (портмоне)
ИПФ-6	30…2500	Есть	ЖК-дисплей, звук	Полосовые, режекторные фильтры, встроенный частотомер
Спутник	200…2000	Нет	Звуковая, виброиндикация	Камуфлирован в виде брелка автомобильной сигнализации
Ekostate	30…3000	Нет	Звуковая	Камуфлирован в авторучке
ИЭП	60…1500	Нет	Звуковая, световая	Выполнен в виде брелка, имеет сторожевой режим
R-Finder	20…1500	Нет	Звуковая, световая	Выполнен в виде брелка
ДИ-К	60…3000	Нет	Скрытая световая	Камуфлированный в настольных часах

 

Рис 2.4. Внешний вид радиочастотомеров: а - РИЧ-3; б - St 007; в - CUB; г - SCOUT

 

При обнаружении источника излучения на индикаторе, способном регистрировать сигналы с динамическим диапазоном 60 дБ, высвечивается частота принимаемого ВЧ-сигнала, звучит тональный сигнал, происходит засветка сегментов светодиодного устройства отображения. Чувствительность прибора при измерении частоты с точностью ±0,002 % не ниже 4,6 мВ на краях диапазона (100 МГц, 3000 МГц) и не ниже 1,5 мВ в диапазоне 300...2000 МГц. Выявление места установки радиозакладки производится методом «акустической завязки» или прослушиванием помещения через головные телефоны, фиксирующие «реакцию на ритм» т.е. на постукивание вблизи подозрительных мест. В приборе введена возможность автоматической установки захваченной частоты (через порт RS-232) на сканирующих приемниках типа AR-3000, AR-8000 и др. Также имеется возможность измерения частоты передатчиков, работающих в стандарте GSM. Ток потребления от встроенного аккумулятора напряжением 7...9 В равен 100 мА при измерениях частоты и 300 мА в режиме акустозавязки. Габариты (без антенны) 155 х 55 х 38 мм.

Поисковое устройство ИПФ-6 функционирует в режиме широкополосного приема в диапазоне 30...500 МГц и в режиме узкополосного приема в поддиапазонах 30...60, 60...120, 120...250, 250...500 и 500...1500 МГц, имеет режекторные фильтры на частоты 49, 77, 172, 191, 215 МГц, которые позволяют реализовать в зоне действия мощных вещательных станций характеристики обнаружения аналогичные РТ 022. Встроенный частотомер измеряет частоту сигнала с точностью ±2 кГц.

В основу работы современных радиочастотомеров положен принцип мгновенного «захвата» частоты радиосигнала с последующей обработкой микропроцессорным блоком, производящим запись сигнала в устройство памяти, цифровую фильтрацию, проверку его на стабильность и когерентность. Значение частоты, измеряемой с точностью до единиц герц, отображается на индикаторе. В ряде приборов имеется возможность определения относительного уровня сигнала.

Портативный прибор М1 диапазона 10 Гц...2800 МГц, может измерять как частоты радиосигналов, так и сигналов в элементах электрических схем при контактном подключении. М1 имеет цифровой фильтр, позволяющий исключить случайные результаты измерений, функцию автозахвата, память для сохранения трех последних результатов, высокоомный (для подключения щупов при контактных измерениях) и низкоомный (антенный) входы, а также внутренний асинхронный последовательный интерфейс с уровнями TTL. В случае подключения частотомера к компьютеру появляется возможность одновременного контроля частоты на дисплее и автоматического накапливания результатов в компьютерном файле как в режиме цифрового автозахвата, так и в режиме непрерывного измерения. Сформированные в файле данные имеют привязку к компьютерному времени и дате.

Благодаря высокой чувствительности усилителей прибор может применяться для обнаружения источников мощностью 1 мВт. Шестнадцатисегментный индикатор уровня сигнала позволяет достаточно точно локализовать радиомикрофоны и телефонные микропередатчики.

Портативный частотомер CUB диапазона 1...2800 МГц имеет цифровой фильтр и функцию автозахвата сигнала. Предварительная цифровая фильтрация дает возможность игнорировать случайные нестабильные сигналы, а функция автозахвата позволяет фиксировать на индикаторе измеренное значение частоты до выключения прибора.

CUB обладает возможностью отсчета частоты с пятью скоростями в диапазоне до 250 МГц и с тремя скоростями в диапазоне до 2800 МГц. При минимальном времени счета 1 с, точность измерения частоты в диапазоне до 250 МГц составляет 1 Гц.

Высокая чувствительность прибора позволяет регистрировать источники радиоизлучения мощностью от 2 до 5 мВт на удалении в несколько метров.

Прибор SCOUT работает в частотном диапазоне 10... 1400 МГц. Кроме основных режимов, свойственных частотомерам М1 и CUB, SCOUT способен обнаруживать, регистрировать и запоминать 400 значений частот, а также фиксировать до 255 случаев активности источников излучения на каждой из этих частот с чувствительностью не хуже 5 мВ в диапазоне 30...900 МГц. Факт обнаружения новой частоты или повторной регистрации частоты, значение которой занесено в память, прибор сопровождает коротким звуковым или вибрационным сигналом (в случае новой частоты - одиночным, в случае уже записанной в память -двойным).

SCOUT имеет интерфейсы двух типов, позволяющие автоматически, практически мгновенно, перестраивать подключаемые к нему сканирующие приемники на зафиксированную частоту:

• полудуплексный, последовательный, стандарта CI-V, для управления приемниками IC-R10, IC-R8500, IC-R9000;

• дуплексный, для управления приемниками AR-8000, AR-8200.

Используя этот же порт прибор можно подключить к IBM - совместимому компьютеру через универсальный интерфейс OPTOLINX.

Благодаря предварительной фильтрации и проверке сигнала на когерентность SCOUT фиксирует на 10-разрядном жидкокристаллическом дисплее только частоты источников радиоизлучения, игнорируя побочные сигналы от радиоэлектронной аппаратуры, работающей в ближней зоне. Объединение со сканирующим приемником дает возможность не только определить источник излучения, но и прослушать характерное звучание контролируемого канала.

Шестнадцатисегментный индикатор позволяет оценивать относительный уровень сигналов с точностью 3 дБ на 1 сегмент.

Портативный многофункциональный частотомер 3000А+

диапазона 10 Гц...3000 МГц позволяет измерять как периодические, так и импульсные сигналы напряжением до 50 В, при минимальной длительности одиночного импульса 200 не. Цифровой фильтр на базе микропроцессора позволяет игнорировать некогерентные фоновые излучения, исключая ложные срабатывания в режиме автозахвата. Внутренняя память хранит три последних результата измерений.

Наличие четырех входных усилителей, выведенных на два BNC входа, и разбивка рабочего диапазона на 3 участка позволяют реализовать максимальную для таких приборов чувствительность.

Частотомер 3000А+ имеет внутренний интерфейс RS-232 для подключения к IBM совместимому компьютеру.

Устройства отображения информации на панели управления прибора идентичны индикатору и дисплею частотомера SCOUT. Питание - аккумуляторы или адаптер 12 В (250 мА). Габариты металлического корпуса 135 х 100 х 35 мм.

Пример сравнения средней чувствительности радиочастотомеров РИЧ-3 и SCOUT-40 приведен на рис. 2.5

Перечисленные в табл. 2.2. радиочастотомеры реализуют оптимальные значения чувствительности при применении соответствующих антенн.

Uвх, MB

 

Таблица 2.2.

Оптимальные значения чувствительности

Антенна	Диапазон частот, МГц
TA100S	100…500
RD27	<50
RD100	100…250
RD440	150…500
RD800	>500
DB32	150…1300

 

 

Присущие радиочастотомерам новые функциональные возможности значительно расширили область и эффективность применения индикаторов электромагнитных излучений, сохранив, однако, существенный их недостаток - обнаружение источника излучения только в непосредственной близости от него.

Радиоприемные устройства

Сканирующие приемники

 

По массогабаритным показателям и функциональным возможностям сканирующие приемники можно условно разделить на переносимые и перевозимые. К переносимым относятся малогабаритные аппараты массой более 350 г, имеющие автономные источники питания. Эти приборы в диапазоне частот 100 (500) Гц...1300 (1900) Мгц осуществляют прием сигналов с амплитудной (AM), узкополосной (NFM) или широкополосной (WFM) частотной модуляцией. Некоторые образцы регистрируют сигналы однополосной AM (SSB), передаваемые на частотах верхней боковой полосы (USB) или нижней боковой полосы (LSB), а также радиотелеграфные посылки (CW). При приеме с отношением сигнал/шум 10 дБ/мкВ чувствительность сканеров составляет 0,35... 1мкВ для NFM и 1...6 мкВ для WFM. При шаге перестройки от 50...500 Гц до 50...1000 кГц скорость сканирования достигает 20...30 каналов в секунду.

Сведения о частоте сигналов фиксируются в устройствах памяти емкостью от 100 до 1000 независимых каналов. Отдельные аппараты управляются ПЭВМ.

Внешний вид типовых переносимых сканирующих приемников приведен на рис. 2.6.

 

Рис. 2.6. Переносимые сканирующие приемники: а- ММЕ-7100; б-AR-800; е- IC-R10

 

Перевозимые приемники, отличающиеся габаритами и массой, достигающей 8...20 кг, обладают значительно большими возможностями, почти все образцы управляются от ПЭВМ.

Внешний вид типовых перевозимых сканирующих приемников приведен на рис. 2.7.

Широкое внедрение компьютерных технологий вызвало появление нового поколения сканеров.

Сканирующий приемник Winradio выполнен в виде карты (печатной платы), устанавливаемой в 16-битовый слот IBM - совместимого компьютера, за счет чего скорости сканирования, панорамного обзора и измерения уровня сигналов превышают аналогичные показатели сканеров, подключаемых к ПЭВМ через последовательный порт.

Супергетеродин WR-1000 диапазона 500 кГц...1300 МГц с тройным преобразованием частоты может принимать сигналы с AM, SSB (CW), NFM и WFM модуляцией. Программа (версии под DOS и WINDOWS) позволяет оперативно управлять ресурсами аппарата. Ввод данных и выбор режима осуществляются с клавиатуры или «мыши». Панель управления отображается на экране монитора. Шаг перестройки по частоте устанавливается в пределах от 1 кГц до 1 МГц, скорость сканирования составляет 50 каналов за 1 с. Число каналов памяти определяется емкостью жесткого диска ПЭВМ. Прибор реализует все режимы, присущие сканирующим приемникам, позволяет отображать панораму загрузки диапазона в координатах «Уровень - Частота» (АЧХ), анализировать групповой спектр сигналов и шумов или отдельных сигналов. Настройка на любой сигнал происходит при однократном нажатии клавиши мыши. Более усовершенствованная модель WR-3000i - DSP поддерживает звуковой стандарт WINDOWS. Выпущенные в последнее время внешние (моноблочные) модели WR-1000e, WR-1500e и WR-3100e снабжены аккумуляторами PPS и интерфейсной PCMCIA картой с кабелем для подключения к переносному ПК.