http://pryriz.org.ua/Detektor%20zvonka/Detektor%20zvonka.htm
В схеме данного детектора используется тот же принцип, что и в автономных вибраторах, которые предназначены для мобильных теле фонов, изначально не оснащенных ими.
Может показаться странным, что это устройство (см. рис. 4.1) вклю чается значительно раньше, чем начинает звонить мобильный телефон.
Рис. 4.1. Внешний вид собранной платы детектора звонка
Это объясняется тем, что детектор обнаруживает пакет битов, кото рый передается телефоном в сеть в подтверждение его готовности от ветить на поступивший звонок.
Такие устройства могут включаться и в других ситуациях, когда мобильный телефон отправляет в сеть достаточно длинный пакет битов (имеется в виду включение и выключение телефона, прием и передача данных, SMS -сообщений или голосовых сообщений).
И наоборот, обмен информацией, происходящий при смене соты или в ответ на запрос аутентификации, как правило, слишком короток, чтобы вызвать включение детектора.
В схеме детектора, представленной на рис. 4.2, используется дей ствие мощных электромагнитных помех, которые создаются работа ющим мобильным телефоном в непосредственной близости от него.
В то время как производители и операторы мобильной связи не устают говорить о безвредности мобильных телефонов (или скорее недостатке формальных доказательств их вреда), применение схемы данного детектора даст читателям хорошую возможность самим объективно оценить степень воздействия мобильных телефонов.
На расстоянии нескольких десятков сантиметров напряженность поля, создаваемого мобильным телефоном, достаточна для наведения в антенне, размеры которой соответствует используемой частоте, ЭДС величиной десятки или сотни милливольт. Примером такой ан тенны может служить простой неэкранированный провод длиной 2, 4 или 8 см (не более). При подключении этого провода к элементу, выполняющему функции детектирования, выделяется огибающая СВЧ сигнала, обычно имеющая вид импульсов звуковой частоты, прекрасно поддающихся усилению.
В современных качественных телефонах строгое соблюдение тре бований, касающихся ЭМС (электромагнитной совместимости), на пример, в предварительном усилителе звука, позволяет добиться приемлемой устойчивости относительно рассматриваемых помех.
К сожалению, этого нельзя сказать о более старых аппаратах, даже если они прекрасно работают, и, само собой разумеется, об огромном количестве дешевых устройств.
Внутри интегральных схем имеется множество полупроводнико вых переходов, которые, как правило, и играют роль детекторов мощ ных СВЧ импульсов, излучаемых мобильным телефоном.
Первый каскад операционного усилителя, представленного на схеме, является примером того, что, как правило, никогда не следует делать: каскад имеет большое усиление, и при этом его вход практически явля ется открытым (то есть входное сопротивление достаточно велико). Чтобы еще больше «усугубить» ситуацию (увеличить чувствительность схемы), предусмотрено в качестве входной антенны использовать про водник такой длины (8 см), чтобы схема была приблизительно настро ена на соответствующие частоты работы мобильного телефона.
Небольшой пьезоэлектрический громкоговоритель, который мо жет подключаться к выходу усилителя, должен издавать характерное гудение, как только в радиусе менее 50 см - 1 м от него начинает ра ботать мобильный телефон С5М.
Наибольшее беспокойство вызывает тот факт, что такой пьезоэлект рический элемент, даже не подключенный к чему-либо, часто начинает издавать звук/если он находится только в нескольких сантиметрах от антенны. Это означает, что при обычном использовании аппарата его излучение воздействует на органы слуха и жизненно важные зоны мозга.
Некоторым людям, обладающим достаточно чувствительным слу хом, удается уловить сигналы, исходящие от мобильного телефона, даже если его динамик не издает совершенно никаких звуков. Гово рят, что это явление связано с непосредственной реакцией органов слуха на электромагнитные поля сильной интенсивности. В некото рых исследованиях делается следующий вывод: чтобы работа теле фона не представляла никакого риска для здоровья, он должен на ходиться на расстоянии не менее... 12 метров от уха!
Второй каскад схемы преобразует полученный сигнал в импульс ную информацию, которую проще использовать на практике. Выпря митель/удвоитель напряжения соединен со вторым операционным
усилителем, включенным по схеме компаратора, сигнал на выходе которого может управлять различными устройствами.
На первых порах, чтобы немного поэкспериментировать, будет до статочно использовать обычный светодиод, но впоследствии можно его заменить на пьезоэлектрический зуммер (со встроенным генератором) или даже на небольшое реле. Последний вариант хорошо подходит для выполнения схемы «повторителя звонка», способной управлять, напри мер, соответствующим сигнальным устройством в автомобиле или ка ким-либо устройством дистанционного управления.
На рис. 4.3 представлена топология печатной платы, где намерен но игнорируются самые элементарные правила электромагнитной со вместимости. Соответственно, воздействие ВЧ излучения, которое надо обнаружить, будет только усилено.
При необходимости можно несколько изменить печатную плату, чтобы адаптировать ее для конкретного случая использования, или, напротив, строго придерживаться схемы размещения элементов, пред ставленной на рис. 4.4. Перечень элементов к схеме приведен в табл. 4.1.
В качестве одного из вариантов можно рассмотреть схему управле ния с использованием небольшого реле. Топология печатной платы
Рис. 4.3. Топология печатной плоты детектора звонка
Рис. 4.4. Схема размещения элементов детектора звонка
Таблица 4.1. Перечень элементов
Рис.4.1
Наименование
Обозначение
Примечание
Резисторы
RIR2
3,9 кОм
R3
2,7 кОм
R4
1 М 0 м
R5
27 кОм
R6
470 кОм
R7.R8
560 Ом
Конденсаторы
О
0,47 мкФ
С 2
22 мкфх 1 бВ
Электролитический , горизонтальное исполнение
Интегральные микросхемы
D1
LM358
4
Диоды
VD1/VD2
1N4148
HL1
Красный светодиод
Прочее
BQ 1 - пьезоэлектрический громкоговоритель типа KBS 20 DB 4 PMurata
Элемент питания 9 В
показана на рис. 4.5, а размещение элементов монтажа - на рис. 4.6. Перечень элементов приведен в табл. 4.2, а внешний вид собранной платы - на рис. 4.1.
Питание схемы в обоих вариантах осуществляется от миниатюр ной батарейки на 9 В, размеры которой хорошо сочетаются с разме рами печатной платы. При этом обеспечивается требуемая автономность работы (потребление в режиме ожидания 2 мА). Конечно, при необходимости можно использовать и другой источник питания (на пример, аккумулятор автомобиля).
В случае же стационарной работы оборудования можно восполь зоваться существующей в помещении стандартной электрической сетью, но, безусловно, тщательно стабилизировав и отфильтровав напряжение, поскольку следует учитывать высокую чувствитель ность данного устройства.
Работоспособность собранной схемы можно проверить, позвонив с мобильного телефона GSM , находящегося в непосредственной бли зости. В принципе, срабатывание детектора звонка возможно на расстоянии до 50 см, а в случае максимальной излучаемой мощности -до 1 м. В действительности следует знать, что мобильные телефоны постоянно автоматически адаптируют свою излучаемую мощность к уровню, который является достаточным для обеспечения устойчи вой связи с базовой станцией.
Таблица 4.2. Перечень элементов к рис. 4.2
Резисторы
R1 R2
R3
2,7 кОм
R4
1М0м
R5
27 кОм
R6
560Ом
R7
560 кОм
R8
680 Ом
R9
180 Ом
Конденсаторы
С1
0,47 мкФ
С2
22мкФх16В
Вертикальное исполнение
СЗ
100 мкФ х 16 В
Вертикальное исполнение
Интегральные микросхемы
D1
LM358
D2
2N 2222
Диоды
VD1,VD2,VD3
1N4148
HL1
Красный светодиод
Прочее
Реле DIL на 12 В
Две колодки клеммные на два контакта (5,08 мм)
Рис. 4.5. Топология печатной платы детектора звонка при использовании реле
Рис. 4.6. Схема размещения элементов при топологии по рис. 4.5
В зоне уверенного покрытия мощность может быть значительно снижена, что позволяет, помимо прочего, увеличить автономность работы аккумуляторной батареи. В этом случае может показаться, что данная схема (или любой другой автономный вибратор) стала менее чувствительной. Чтобы гарантировать надежность оптимального срабатывания, лучше расположить собранное устройство как можно ближе к мобильному телефону, например, на расстоянии от 10 до 20 см.
Следует заметить, что схема способна детектировать и другие ВЧ импульсы, излучаемые не только мобильными телефонами. Она должна срабатывать, в частности, при приближении к дверце работа ющей микроволновой печи, даже если последняя и экранирована. Наблюдение такого рода позволяет в некотором смысле подтвердить опасения, возникающие в отношении влияния работающих мобиль ных телефонов на здоровье.
Согласно исследованиям, двадцать минут непрерывной работы телефона вызывает локальное повышение температуры головного мозга на один градус! Следовательно, становится сопоставимым вли яние облучений от телефона и от микроволновой печи, держаться от которой во время ее работы рекомендуется подальше.
Зато молено не беспокоиться из-за возможного вредного воздей ствия антенн базовых станций. Вне их главного сектора излучения (ко торый располагается непосредственно перед антенной и мощность из лучения в котором составляет несколько сотен ватт) электромагнитное
излучение практически отсутствует. Поэтому, для того чтобы собран ная схема среагировала, необходимо расположить ее очень близко к излучающей антенне. Следовательно, находиться под антенной ба зовой станции или за ней намного безопасней, чем регулярно и долго говорить по мобильному телефону.
Может быть, это небольшое и несложное по монтажу устройство вдохновит вас на дальнейшие исследования.
Subject: индикаторы СВЧ 
Tue Jun 10, 2014 1:57 am
