Датчик наличия радиочастотных помех преднамеренного характера для охранных систем

 

Предложен датчик наличия радиочастотных помех преднамеренного характера для охранных систем, содержащий последовательно соединенные приемную антенну, усилитель высокой частоты, амплитудный детектор, усилитель низкой частоты, устройство распознавания сигнала помехи, пороговый блок и исполнительное устройство. 1 с. 7 з.п. ф-лы

Предлагаемая полезная модель относится к области радиосвязи и касается датчика наличия радиопомех, предназначенного для обнаружения искусственных радиочастотных помех, создаваемых злоумышленниками на охраняемых объектах, с целью воспрепятствовать передаче тревожного сообщения по радиоканалу, например, на пульт централизованной охраны.

С развитием и распространением охранных систем растет и количество злоумышленников, пытающихся при проникновении на охраняемый объект воспрепятствовать передаче тревожного сообщения по радиоканалу путем создания радиочастотных помех.

Известен беспроводный приемник израильской фирмы Visonic (http://www.vt-center.ru/equipment/visonic-MCR-308) с кодированием PowerCode VisonicMCR-308, предназначенный для преобразования проводных панелей управления в гибридную беспроводную систему. При использовании интерфейса MCR-308 между беспроводными передатчиками и панелью управления, входы зон панели управления "видят" их как проводные шлейфы также, как будто они непосредственно подключены проводами. Особенность интерфейса MCR-308 в том, что он совместим с передатчиками PowerCode и передатчиками CodeSecure. Передатчики CodeSecure обычно используются в системах охранной сигнализации для предотвращения перехвата сигнала злоумышленниками. Интерфейс MCR-308 имеет исполнительный выход, на котором при наличии помех на частоте излучения беспроводных датчиков появляется сигнал. Но эта функция основной для этого прибора не является, и действует только на частоте излучения применяемых беспроводных датчиков. Под действующие частоты охранного оборудования данный прибор не перестраивается, и приобретать его только для использования одной из его функций нецелесообразно.

Известен цифровой приемник радиопомех с частотой 10 Гц - 30 Мгц, Narda PMM 9010 (http://www.mir-technics.ru/product/3411), который используется для измерения параметров радиосигналов, в том числе и сигналов помехи, и принятый нами за прототип.

Это измерительный прибор высокой точности, и высокой стоимости. Он выполняет функции измерения. Конечно, он может показать наличие помех и без участия человека, но ставить прибор стоимостью несколько тысяч долларов на каждый охраняемый объект, включать его каждый раз и настраивать на определенный диапазон частот нецелесообразно.

Техническая задача, на решение которой направлена предлагаемая полезная модель, состоит в создании относительно простого устройства, позволяющего обнаруживать искусственные радиочастотные помехи преднамеренного характера и сообщать об этом всем заранее предусмотренным структурам, и в частности на пульт централизованной охраны.

Поставленная задача решена тем, что предложен датчик наличия радиочастотных помех преднамеренного характера для охранных систем, характеризующийся тем, что содержит последовательно соединенные приемную антенну, усилитель высокой частоты, амплитудный детектор, усилитель низкой частоты, блок распознавания сигнала помехи, пороговый блок и исполнительное устройство.

При этом антенна может быть, в зависимости от радиочастотного диапазона, электрической или магнитной, выполненной в виде полуволнового вибратора, четвертьволнового штыря или куска провода соответствующей длины.

В частном случае выполнения предлагаемого устройства, усилитель высокой частоты может быть выполнен на транзисторах или специализированных интегральных микросхемах; амплитудный детектор может быть выполнен на высокочастотных полупроводниковых диодах, транзисторах, или специализированных микросхемах;

усилитель низкой частоты может быть выполнен на полупроводниковых транзисторах или специализированных микросхемах; устройство распознавания сигнала помехи может быть выполнено на транзисторах, цифровых интегральных микросхемах, микроконтроллерах, DSP процессорах с обработкой в зависимости от параметров сигнала помехи и полезного сигнала.

Распознавание (фильтрация) сигнала помехи может осуществляться, например, по длительности воздействия сигнала или по частоте и амплитуде несущей сигнала, или по частоте амплитуде и форме модулирующего сигнала, или по спектральным характеристикам сигнала, или по нескольким указанным параметрам в любой комбинации.

Заявленная полезная модель поясняется чертежами, где

на фиг.1 показана структурная схема предлагаемого датчика наличия радиочастотных помех;

на фиг.2 представлен частный пример схемной реализации датчика наличия искусственных радиочастотных помех.

Предлагаемый датчик наличия искусственных радиочастотных помех, предназначенный для их обнаружения и сигнализации об их наличии заранее определенным лицам, состоит (фиг.1) из последовательно установленных приемной антенны (1), усилителя высокой частоты (2), амплитудного детектора (3), усилителя низкой частоты (4), устройства распознавания (5), исполнительного устройства (6).

Антенна 1 в зависимости от радиочастотного диапазона может быть электрической или магнитной, выполненной в виде полуволнового вибратора, четвертьволнового штыря или куска провода соответствующей длины.

Усилитель высокой частоты 2 может быть выполнен на транзисторах или специализированных интегральных микросхемах (УРЧ).

Амплитудный детектор 3 может быть выполнен на высокочастотных полупроводниковых диодах, транзисторах, или специализированных микросхемах.

Усилитель низкой частоты 4 может быть выполнен на полупроводниковых транзисторах или специализированных микросхемах.

Устройство распознавания сигнала помехи 5 может быть выполнено на транзисторах, цифровых интегральных микросхемах, микроконтроллерах, DSP процессорах с обработкой в зависимости от параметров сигнала помехи и полезного сигнала.

Распознавание (фильтрация) сигнала помехи может осуществляться:

по длительности воздействия сигнала;

или по частоте и амплитуде несущей сигнала;

или по частоте амплитуде и форме модулирующего сигнала;

или по спектральным характеристикам сигнала;

или по нескольким перечисленным параметрам в любой комбинации.

Исполнительное устройство 6 может быть выполнено на транзисторых или тиристорных ключах, электромагнитных реле, оптронах.

Частный пример схемной реализации датчика наличия (обнаружения) искусственных радиопомех преднамеренного характера представлен на Фиг.2

Сигнал искусственной радиопомехи через антенну 1 (A1) и фильтр верхних частот на конденсаторах C1 и С2 и катушке индуктивности L1, служащей для предотвращения срабатывания датчика от низкочастотных промышленных помех, поступает на двухкаскадный усилитель 2 высокой частоты на транзисторах VT1 и VT2. Резисторы R1, R5 определяют режим работы транзисторов VT1 и VT2; R2, R6 - нагрузочные резисторы, конденсаторы С3, С5 разделительные, резистор R16 и конденсаторы С7, С6, С13, С14, С15, С16, С9 образуют фильтр питания. С выхода усилителя 2 высокой частоты сигнал поступает на амплитудный детектор 3, выполненный на диодах V1, V2. При этом интегрирующим конденсатором детектора 3 является входная емкость неинвертирующего входа микросхемы DA1. С выхода амплитудного детектора 3 сигнал поступает на усилитель 4 низкой частоты, выполненный на микросхеме DA1. Через делитель R3, R4 напряжение смещения подается на инвертирующий вход дифференциального усилителя DA1.1, конденсатор С17 блокировочный. С выхода усилителя DA1.1 через интегрирующую цепь R9, C18 сигнал поступает на неинвертируюший вход усилителя DA1.2, смещение на инвертирующий вход DA1.2 подается через делитель R7, R8. С выхода усилителя 4 низкой частоты сигнал подается на устройство распознавания сигнала 5, выполненного на интегрирующих цепочках R12, С8, R14, C11, и порогового устройства на триггерах Шмидта микросхемы DD1. В частном случае выполнения, в блоке 5 распознавания сигнала реализован принцип селекции сигнала по его длительности. Полезный сигнал типового охранного оборудования имеет длительность передачи полезного сигнала 0,2-1,5 с, с паузой 3-10 с. Для успешного подавления полезного сигнала при проведении злоумышленником определенных преступных действий сигнал искусственной радиопомехи должен иметь большую длительность, мощность и быть непрерывным. Постоянная времени интегрирующей цепи R12, С8, R14, C11 выбрана таким образом, что при поступлении на нее сигнала малой длительности (<4 с.) повышение напряжения на ее выходе не приводит к превышению порога срабатывания триггера Шмидта. При воздействии сигнала длительностью более 4 с. триггеры Шмидта срабатывают, вызывая срабатывание исполнительного устройства 6. Исполнительное устройство 6 выполнено на транзисторах VT3, VT4, работающих в противофазном ключевом режиме, что позволяет подключать к их коллекторам объектовые приборы, работающие как с нормально замкнутыми, так и с нормально разомкнутыми шлейфами. Резисторы R15, R16, R17, R18 ограничительные. Светодиод VD3 служит для индикации наличия напряжения питания, а светодиод VD4 для индикации применения электромагнитных помех, резисторы R19, R26 ограничительные. Питание заявленного датчика осуществляется через стабилизатор, выполненный на микросхеме DD2.

Предлагаемый датчик наличия искусственных радиочастотных помех работает следующим образом:

Высокочастотный сигнал радиопомехи через приемную антенну 1 поступает на усилитель высокой частоты 2, где усиливается до уровня необходимого для работы амплитудного детектора 3. Амплитудный детектор 3 выделяет низкочастотную составляющую сигнала помехи, которая затем усиливается усилителем низкой частоты 4. Далее сигнал поступает на устройство распознавания 5, реагирующее только на сигнал помехи, и не реагирующее на полезный радиочастотный сигнал объектовой охранной сигнализации. От устройства распознавания 5 сигнал поступает на исполнительное устройство 6, которое предназначено для включения более мощных устройств, нейтрализующих действия злоумышленника или включающих резервный канал (каналы) передачи тревожного сигнала на пульт централизованной охраны.

Таким образом, приведенный пример частного случая выполнения предлагаемого датчика наличия искусственных радиочастотных помех преднамеренного характера подтверждает возможность его реализации с помощью широко распространенных элементов и устройств без каких-либо догадок и предположений. Кроме того, предлагаемый датчик может быть легко и просто совмещен с уже установленными охранными системами.

1. Датчик наличия радиочастотных помех преднамеренного характера для охранных систем, характеризующийся тем, что содержит последовательно соединенные приемную антенну, усилитель высокой частоты, амплитудный детектор, усилитель низкой частоты, устройство распознавания сигнала помехи, пороговый блок и исполнительное устройство.

2. Датчик по п.1, отличающийся тем, что антенна, в зависимости от радиочастотного диапазона, выполнена электрической или магнитной.

3. Датчик по п.2, отличающийся тем, что электрическая антенна выполнена в виде полуволнового вибратора, четвертьволнового штыря или куска провода соответствующей длины.

4. Датчик по п.1, отличающийся тем, что усилитель высокой частоты выполнен на транзисторах или специализированных интегральных микросхемах.

5. Датчик по п.1, отличающийся тем, что амплитудный детектор выполнен на высокочастотных полупроводниковых диодах, или транзисторах, или специализированных микросхемах.

6. Датчик по п.1, отличающийся тем, что усилитель низкой частоты выполнен на полупроводниковых транзисторах или специализированных микросхемах.

7. Датчик по п.1, отличающийся тем, что устройство распознавания сигнала помехи выполнено на транзисторах, или цифровых интегральных микросхемах, или микроконтроллерах, DSP процессорах с обработкой в зависимости от параметров сигнала помехи и полезного сигнала.

8. Датчик по п.1, отличающийся тем, что исполнительное устройство выполнено на транзисторых или тиристорных ключах, или электромагнитных реле, или оптронах.



 

Наверх