手机信号屏蔽器的设计与实现

手机信号屏蔽器的设计与实现

天津职业技术师范大学天津300222

摘要:当今世界已进入到飞速发展的信息时代,通信特别是移动通信发展迅猛,手机已经成为人们日常生活中必不可少的通信设备。手机在给我们带来方便的同时,也给日常生活带来了诸多不便。比如考场、会议室、加油站等地方都需要屏蔽手机的信号,手机屏蔽器的出现可以改变现有的状况。本文设计的是一个针对CDMA手机发射信号的屏蔽器。着重介绍了手机信号屏蔽器的基本工作原理及其设计过程,并结合手机屏蔽器原理设计框图进行了详细的介绍。

关键词:手机屏蔽器手机信号振荡器

人们在享受通信带来方便的同时,也在受到其带来的不利影响。在大学的课堂、图书馆、会议室等需要安静的地方,经常受到手机来电响铃的骚扰。更有甚者,在需要公平的考场内,利用手机的隐蔽性和通信的方便性进行作弊。因此,希望有一种电子设备能破坏手机和基站的联络,使得手机脱离于基站而不能发挥其功能,该电子设备就是手机信号屏蔽器。

手机信号屏蔽器(又称手机屏蔽器/仪,手机信号切断器,会场净化仪等)的出现有效地解决了上述问题。因为它产生特定的电磁信号,同时覆盖GSM两频段、CDMA一个频段的三个主要频段(部分地区与特殊需求用户可加入小灵通和BP机),限制了手机在某些特定范围内的使用(如10—40米的范围内,以免对其它非屏蔽区产生影响)。安装移动电话屏蔽器,既可以净化环境,又可以预防泄密与犯罪事件发生,同时对于维护祖国安全、保护人民生命财产都具有重要意义。

一、主要任务

手机信号屏蔽器原理简介手机信号屏蔽器(又称手机信号屏阻断器、手机信号干扰器)的工作原理如下:由锯齿波信号发生器产生扫描信号经过倒相器倒相后,进入压控振荡器调制在CDMA、GSM、PHS下行频率相同的三个频段上。调制的扫频信号经过功率放大器放大,再通过稳压管控制功率放大器的功率,使其发射功率小于1W。放大后的扫频信号以无线电波的形式向空中发射因扫频信号在手机接收报文信号中形成乱码干扰,手机接收不到基站发出的正常数据,使手机不能与基站建立正常联接,从而使手机脱离基站通讯网络。手机因而表现为搜索网络无信号、无服务系统等现象,达到阻断效果,并不是依靠无限制地加大功率和手机基站抗衡而达到阻隔效果。

二、系统概述

1.系统组成。系统硬件主要由信号发生电路、振荡电路、功率放大电路组成。系统硬件框图如下所示:

系统硬件框图

2.系统设计

(1)波形产生电路设计。电路由集成芯片555构成多谐振荡电路。设置电阻值,使得输出的波形为方波,经积分电路输出钟形波信号,将钟形波信号通过第二节积分变换电路,变换为三角波。三角波经放大电路进行放大和变换,输出变换为正弦波,然后选择需要波形使用。

(2)压控振荡器的设计。实际上所有的现代通信与测试设备都使用基于频率合成的频率控制技术,在无线通信系统的调制、发射、接收和解调中涉及到很多频率的产生往往是通过很少的输入频率的组合和数学变换而得到的。虽然无线系统作为主流的频率合成技术——锁相环路,与还没有普遍应用的DDS,原理上完全不同,但都离不开RF振荡器。在锁相环系统中,需要两类振荡器。其中一类通常为晶体振荡器,用来产生合成器的参考信号。参考振荡器可内建于合成器芯片内;另一类振荡器则是压控振荡器(VCO),它的频率受系统控制而发生变化,产生合成器输出信号。设计采用正弦波振荡器中的三点式振荡器,电路是含有变容二极管的振荡电路。

(3)射频功率放大器的设计。功率放大器分为线性放大器和非线性放大器。甲类放大器是线性放大器,在整个工作周期里,功率管都是导通的,它的线性度最好,但是功率管自身消耗的功率也最多,因此功率转换效率最差。由此演变出甲乙类、乙类和丙类放大器,这些类型放大器的共同特点是功率管在整个工作周期内并不是一直导通,从而降低了管子本身的消耗功率,提高了功率转换效率,但是线性度也受到影响。本设计采用丙类功率放大器。

本设计是手机信号屏蔽器,简要介绍其工作原理及实现的基本方法:设计是基于CDMA的手机信号屏蔽器,也是辅助GSM手机信号屏蔽器的。由于手机的频率不同,对于手机信号的屏蔽也有一定的差异。随着电子产业的发展,3G越来越有其发展优势,屏蔽设备、措施也需要进一步加强。

参考文献

[1]康华光陈大钦电子技术基础.第四版,北京,高等教育出版社,1999。

[2]康华光电子技术基础数字部分(第五版).高等教育出版社,2006。

[3]胡宴如高频电子线路.第三版,北京,高等教育出版社,2004。

[4]王学力陶乃彬电视接收技术.北京,化学工业出版社,2002。

[5]AlteraNovasTeamforFPGAVisibilityEnhancement.ElectronicNews(NorthAmerica).2006。

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