4 Детекторы радиоизлучений для защиты акустической информации от утечки

4.1 Краткий обзор различных схем детекторов радиоизлучений

В ходе поиска радиозакладок необходимо, прежде всего, устано­вить, не передается ли информация за пределы здания. Для этого необходимо проверить все радиоизлучения, произвести поиск опас­ных электрических сигналов в проводах и линиях связи. Применяются специальные измерительные прием­ники, автоматически сканирующие по конкретному частотному диа­пазону. С их помощью осуществляется поиск и фиксация рабочих частот, а также определяется местонахождение радиозакладок.

В настоящее время известен ряд весьма совершенных средств обнаружения различных излучений, однако эти излучения нужно не только обнаружить, но и выделить из огромного числа других при­сутствующих в окружающем пространстве излучений. Прежде, чем допустить, что в помещении имеется радиозакладка, придется про­анализировать принятое излучение и установить его частоту, уровень мощности, тип модуляции, наличие гармоник и т.д., что требует не только знаний, но и соответствующих навыков работы с разнообраз­ной и весьма сложной измерительной аппаратурой.

Для этой цели могут быть использованы специальные широкопо­лосные приемники и детекторы, позволяющие обнаружить излучения радиозакладок в ближней зоне и подавать при этом сигнал тревоги.

Промышленностью выпускается серия измерительных панорам­ных приемников типов П5-25, П5-26, П5-27, П5-28, селективный ми­кровольтметр SMV8 с измерительными антеннами DPI, DP3, LPA1 и различные по своим характеристикам УКВ-ЧМ приемники, которы­ми перекрывается полоса частот от 100 МГц до 7 ГГц. Они предста­вляют собой высокочувствительные высокостабильные супергетеро­динные приемники с двойным преобразованием частоты и калибро­ванным усилением измеряемого сигнала, имеют достаточное экрани­рование (60 дБ) и ослабление каналов побочного приема (60 дБ).

Для анализа излучений и выделения на фоне других сигналов также можно применять анализаторы спектра, использующие слож­ные алгоритмы обработки (в том числе цифровую фильтрацию). В качестве такого прибора можно использовать анализатор спектра С4-60 А.

Для выявления радиозакладок с помощью вышеперечисленных приборов необходимо, чтобы радиозакладка работала.

Если же радиозакладки выключены в момент поиска и не излучают сигналы, по которым их можно обнаружить радиоприемной аппаратурой, то для их поиска, а также для поиска спрятанных микрофонных систем и минимагнитофонов могут применяться специальная рентгеновская аппаратура и нелинейные детекторы, имеющие встроенные генераторы микроволновых колебаний низкого уровня. Эти колебания проникают сквозь стены, потолки, стулья портфели, столы, растения - в любое место, где может быть спрятана радиозакладка. Когда микроволновый луч соприкасается с транзисто­ром, диодом или микросхемой, луч удвоенной или утроенной частоты отражается назад к устройству, которое обнаруживает присутствие инородного предмета (подобно тому, как миноискатели реагируют на присутствие металла).

Рассмотрим один из простых детекторов радиоволн, который мо­жет собрать радиолюбитель со средней квалификацией. С его помо­щью можно отыскивать в помещении работающую радиозакладку Детектор радиоволн чувствителен к частотам ниже частот радиовещания и выше, вплоть до 500 МГц. Настраивать детектор при поиске радиозакладок можно изменением длины телескопической антенны Схема детектора приведена на рис.4.1.

Рисунок 4.1 – Схема простейшего детектора

Телескопическая антенна воспринимает высокочастотные электромагнитные колебания, которые детектируются диодом VD1 (Д 312А). Высокочастотная составляющая сигнала отфильтровывается катушкой индуктивности L1 и конденсатором С Низкочастотный сигнал поступает через резистор R1 на базу транзистора VT1 (КТ 315). Усиленный сигнал (транзисторы VT1, VT2 (КТ 315) и резисторы R2 и RS) подается на пьезокерамический звуковой преобразователь сигнала ЭП-3. Для питания используется батарея типа «Крона». Когда сигнал в антенне отсутствует, ток, потребляемый схемой близок к нулю. При монтаже необходимо, чтобы выводы деталей, относящиеся к высокочастотной части детектора радиоволн, были как можно короче. Это VD 1, LI, C1, R1 и гнездо антенны. Корпус детектора желательно выполнить из металла.

Частотный диапазон и примерную чувствительность радиоволн удобно проверять, используя ВЧ генератор. Для этого необходимо подключить к выходу генератора изолированный провод и парал­лельно ему расположить антенну детектора. При этом надо исполь­зовать весь радиодиапазон, начиная с частоты ниже 500 кГц и до точки, где детектор перестает воспринимать радиоволны.

Разыскивая в помещении спрятанные радиозакладки, необходимо выдвинуть антенну и медленно обходить комнату. Если поблизости работает мощная радиостанция, необходимо уменьшить длину антенны. В отсутствии сигнала ток, потребляемый устройством, незначителен, и поэтому, наблюдая за радиоустановкой, детектор радиоволн можно держать все время включенным.

Когда нет приемников для поиска радиозакладок, а необходимо быть уверенным, что вас не подслушивают, можно воспользоваться передатчиком помех для подавления приемников, которые снимают информацию с радиозакладок. На рис.4.2 приведена схема простого, но очень надежного передатчика помех диапазона 130... 170 МГц с мощностью излучения 100 мВт.

Рисунок 4.2- Генератор-передатчик помех

Передатчик помех состоит из задающего генератора, выполнен­ного в виде мультивибратора на транзисторах VT1, VT2 (МП 42Б) и усилителя мощности на транзисторе VT3 (ГТ 313Б). В нем приме­нена частотная манипуляция с частотой примерно 8 Гц и девиаци­ей около 80 кГц. Катушка L1 имеет 3...4 витка провода ПМП-0,8 (диаметр катушки 5 мм, шаг намотки 1,5 мм). Катушка связи L2 содержит один виток (диаметром 9 мм) провода ПЭВ-2 0,6 мм вокруг катушки L1.Передатчик собран в металлической коробке размерами менее 100 мм. Высокочастотная часть собрана навесным монтажом. Антенна - полуволновой вибратор из проволоки.

Даже если вам нечего опасаться, но вы хотели бы выяснить, не шпионит ли кто-нибудь за вами с помощью подслушивающей радиоаппаратуры, соберите схему, показанную на рис. 2.3. Устрой-ство представляет собой простейший детектор радиоволн со звуковой сигнализацией. С его помощью можно отыскать в помещении работающий микропередатчик. Детектор радиоволн чувствителен к частотам вплоть до 500 МГц. Настраивать детектор при поиске работающих передатчиков можно путем изменения длины телескопической приемной антенны. Телескопическая приемная антенна воспринимает высокочастотные электромагнитные колебания в диапазоне до 500 МГц, которые затем детектируются диодом VD1 типа Д9Б. Высокочастотная составляющая сигнала отфильтровывается дросселем L1 и конденсатором С1.

Рисунок 4.3 - Простейший детектор радиоизлучений со звуковой сигнализацией

Низкочастотный сигнал поступает через резистор R1 на базу транзистора VT1 типа КТ315, что приводит к открыванию последнего и, как следствие, к открыванию транзистора VT2 типа КТ361. При этом на резисторе R4 появляется положительное напряжение, близкое к напряжению питания, которое воспринимается логическим элементом DD1.1 микросхемы DD1 типа К561ЛА7 как уровень логической единицы. При этом включается генератор импульсов на элементах DD1.1, DD1.2, R5 и С3. С его выхода импульсы с частотой 2 кГц поступают на вход буферного каскада на элементах DD1.3, DD1.4.

Нагрузкой этого каскада служит звуковой пьезокерамический преобразователь ZQ1 типа ЗП-1, который преобразует электрические колебания частотой 2 кГц в акустические. С целью увеличения громкости звучания преобразователь ZQ1 включен между входом и выходом элемента DD1.4 микросхемы DD1. Питается детектор от источника тока напряжением 9 В через параметрический стабилизатор на элементах VD2, R6.В детекторе используются резисторы типа МЛТ-0,125.

Диод VD1 можно заменить на ГД507 или любой германиевый высокочастотный. Транзисторы VT1 и VT2 могут быть заменены на КТ3102 и КТ3107 соответственно. Стабилитрон VD2 может быть любым с напряжением стабилизации 4,7-7,0 В. Пьезокерамический преобразователь ZQ1 можно заменить на ЗП-22. Настраивать детектор лучше всего с использованием высокочастотного генератора. Подключите к выходу генератора изолированный провод - антенну, и параллельно ему расположите антенну детектора. Таким образом, вы слабо свяжете детектор с генератором. Исследуйте весь радиодиапазон, начиная с частоты 500 кГц и до точки, где детектор перестанет воспринимать радиоволны. Заметьте, как с изменением частоты изменяется чувствительность детектора.

Детектор поля со звуковой сигнализацией и регулировкой чувствительности. От предыдущего данное устройство отличается более высокой чувствительностью н возможностью регулировки чувствительности. Это устройство одновременно и сложнее вышеописанного. Принципиальная схема детектора приведена на рисунке 4.4.

Рисунок 4.4 – Детектор радиоизлучений со звуковой сигнализацией

Сигнал, принимаемый антенной, усиливается широкополосным трехкаскадным апериодическим усилителем высокой частоты на транзисторах VT1-VT3 типа КТ3101. Усиленный сигнал с нагрузки транзистора VT3, резистора R10, через конденсатор С9 поступает на детектор, собранный по схеме удвоения напряжения на диодах VD1, VD2. Положительное напряжение с регулятора чувствительности резистора R11 поступает на диоды VD1 и VD2 типа Д9Б. Протекание небольшого начального тока через эти диоды приводит к увеличению чувствительности детектора. Одновременно это напряжение поступает на базу транзистора VT4 типа КТ315 через диод VD3 типа Д9Б и резистор R14. Базовый ток приводит к открыванию транзистора VT4. На его коллекторе устанавливается потенциал логической единицы.

При увеличении уровня сигнала на входе устройства постоянное напряжение на конденсаторе С10 уменьшается. Это ведет к закрыванию транзистора VT4. Уровень логической единицы, появляющийся на коллекторе транзистора VT4, разрешает работу генератора прямоугольных импульсов на элементах DD1.1, DD1.2, R17 и C11. Положительные импульсы частотой около 2 Гц разрешают работу генератора прямоугольных импульсов на элементах DD1.3, DD1.4, R18 и С12. С выхода этого генератора прямоугольные импульсы с частотой следования 1,5-2 кГц,промодулированные частотой 2 Гц, поступают на пьзокерамичсский преобразователь ZQ1 типа ЗП-1. Питание устройства осуществляется от параметрического стабилизатора на стабилитроне VD4 типа КС156 и резисторе R16. В устройстве использованы резисторы типа МЛТ-0,125. Транзисторы VT1-VT3 можно заменить на КТ3120, КТ3124 или КТ368. В последнем случае уменьшается диапазон регистрируемых сигналов. Диоды VD1-VD3 могут быть любые германиевые высокочастотные. Стабилитрон VD4 может быть любым с напряжением стабилизации 5,6 – 7,0 В.

Настройку детектора производят по вышеприведенной методике. Верхний предел частоты регистрируемых сигналов у этого детектора может достигать 900-1000 МГц. Регулировка прибора заключается в установлении такого уровнячувствительности детектора резистором R11, при котором компенсируется фоновый уровень радиоизлучения в данном помещении. При этом звуковой сигнализатор не должен работать. При приближении детектора к источнику излучения (микропередатчику) уровень напряженности поля начинает превышать фоновый и звуковая сигнализация срабатывает.

Простой малогабаритный детектор поля с индикацией на двух светодиодах. От описанных выше конструкций данная отличается малыми габаритами, малым количеством используемых деталей и, вместе с тем, достаточно высокой чувствительностью. В этом детекторе поля использовано новое схемное решение. Хорошо известно, что измерение ВЧ напряжений, меньших 0,5 В, затруднено тем, что уже при переменном напряжении менее 0,2 – 0,3 В все полупроводниковые диоды становятся неэффективными. Существует, однако, способ измерения малых переменных напряжений с использованием сбалансированного диодно-резистивного моста, позволяющий измерять напряжение менее 20 мВ при равномерной АХЧ до 900 МГц. Принципиальная схема устройства, использующего данный способ, приведена на рисунке 4.5.

Рисунок 4.5-Детектор радиоизлучений с индикацией на двух светодиодах

Основу данного устройства составляет микросхема DА1 типа КР1112ПП2. Эта микросхема включает в себя устройство, определения баланса электрического моста с индикацией. Микросхема имеет встроенный источник опорного напряжения. Сигнал, наводимый в антенне, усиливается широкополосным апериодическим усилителем высокой частоты на транзисторе VT1 типа KT3101. Усиленное переменное напряжение высокой частоты через конденсатор СЗ поступает в диодно-резистивный мост на диодах VD1- VD4 типа ГД507 и резисторах R3-R5. От источника опорного напряжения (вывод 3 микросхемы DA1) через резисторы R3-R5 и диоды VD1-VD4 протекает небольшой (примерно несколько микроампер) прямой ток, который улучшает условия детектирования и увеличивает чувствительность детектора. В выпрямлении измеряемого переменного напряжения участвуют только диоды VD1 и VD2, а два других – VD3 и VD4 образуют соседнее плечо моста, на котором создается начальное напряжение, балансирующее мост, и одновременно служат для его термокомпенсации. Все диоды подобраны с возможно более близкими вольт-амперными характеристиками. Конденсатор С4 отфильтровывает переменную составляющую выпрямлен-ного напряжения. Резистор R4 служит для точной балансировки моста. При хорошей балансировке устройство будет реагировать только на напряжение, являющееся результатом выпрямления измеряемого сигнала. Выпрямленное напряжение и напряжение, балансирующее мост, через резисторы R7 и R8 поступают на входы усилителя постоянного тока, расположенного в микросхеме DA1. В зависимости от состояния баланса моста сигнал индикации поступает на один из светодиодов VD5 или VD6 - типа АЛЗО7. Таким образом, при балансе моста (отсутствие сигнала) включен светодиод VD5, а при наличии сигнала (нарушение баланса моста) - светодиод VD6. В качестве диодов VD1-VD4 можно использовать любые высокочастотные диоды. Светодиоды могут быть любого типа. В качестве источника питания используется источник постоянного тока напряжением 2,5-5 В.