Пассивные индикаторы высокочастотного поля. Как собрать шпионские штучки своими руками Хорошая схема индикатора свч поля

Предлагаю рассмотреть простую и легкую в изготовлении схему "детектора жучков" (любого источника электромагнитного поля). Которую я собрал, считаю что ничего сложного он не представляет и доступно даже начинающему радиолюбителю. Легко и просто.

В качестве дросселя L1 и L2 использованы ДПМ-1 на 200мкГн. Кондесатор С1 68 нФ, можно заменить на подстроечный конденсатор. ГД507А - высокочастотный диод с максимальной частой до 900 МГц. Для измерения более высоких частот - необходимо использовать СВЧ-диоды

Индикатор представляет собой панель из фольганированного текстолита размерами 24x5см. Схема не требует именно такого конструктивного решения - возможно использвать антенны "УСЫ" и пр. Размер антенны зависит от длины замеряемой волны.

Измерения проводились мультиметром М300 в режиме милливольтметра. Основное преимущество - широкий диапазон измерении. Начиная с 0 до 5В.

В основном измерения не выходят за 200-300 мВ. На фото произведено измерения БП (от точки доступа Wi-Fi) - напряжение 1,1В. Максимально зафиксированное значение очень большое - 4,5В, магнитное поле достаточно высокое, но из-за низкой частоты поля в 15-20 см от устройства значение близко к 0.

Поиск устройств излучающих высокочастотное излучение к примеру подслушивающих устройств (жучки, микрофоны) достаточно прост. Индикатор легко и уверенно определяет направление с которого идет излучение. Источник обнаруживается с расстояния 3-5м, даже это если обычный сотовый телефон. Увеличение показания прибора говорит о верности направления поиска. Чаще на верхних этажах дома в квартире присутвует электромагнитный "фон". Такая напряженность электромагнитного поля видимо обусловено мощными источниками излучения в радиусе нескольких сотен метров: базы сотовых операторов.

Индикатор не имеет своего усилителя, поэтому результат зависит от того какая конструкция антенны была выбрана. Конденсатор С1 - реактивное сопративление, который "режет" частоты и позволяет настроить индикатор на определенный диапазон. Точная настройка не производилось из-за отсуствия эталлоного генератора частоты, хорошего частометра.

Произведено лужение припоем. Это совсем не обязательно. В принципе после травления платы требуется тщательная промывка и просушка.

В качестве аналога который может быть использован вместо диода D1 ГД507А, рекомендую использовать КД922Б с максимальной частотой 1ГГц. По характеристикам при средних частотах до 400МГц, КД922Б превосходит германиевый аналог в два раза. Также при тестовых иземерниях с радиостанции 150МГц мощностью 5Вт, было получено 4.5В пикового напряжения с ГД507А, а с помощью КД922Б получена мощность в 3 раза выше.

При измерениях более низких частот (27МГц) существенных различий между диодами не наблюдается. Индикатор хорошо подходит для налаживания передающей аппаратуры, высокочастотных генераторов. Индикатор не позволяет определить частоту, искажения или возникающие гармоники передатчика, но думаю ничего не мешает доработать схему, усилить сигнал - подключить приемник и осциллограф.

Настроение сейчас -

Индикатор напряженности поля может потребоваться при налаживании радиостанции или передатчика, если нужно определить уровень радиосмога и найти его источник или при поиске и обнаружении скрытых передатчиков ("шпионских радиомикрофонов"). Можно обойтись без осциллографа, даже можно обойтись без тестера, но без индикатора ВЧ поля, никогда! При кажущейся простоте - это прибор, который обладает исключительной надежностью и работает безотказно в любых условиях. Самое прекрасное, что настраивать его практически не надо (если выбраны те компоненты, которые указаны в схеме) и ему не требуется никакого внешнего питания.


схему можно сделать еще проще - и все равно будет прекрасно работать...

Как работает схема?
Сигнал с передатчика с антенны W1, через конденсатор С1 поступает на диодный детектор на VD1 и VD2, построенный по схеме удвоения напряжения. В результате на выходе детектора (правый конец диода VD2) формируется постоянное напряжение, пропорциональное интенсивности сигнала, поступающего на антенну W1. Конденсатор С2 является накопительным (если бы мы говорили о блоке питания, про него сказали «сглаживает пульсации»).

Далее продетектированное напряжение поступает либо на индикатор на светодиоде VD3, либо на амперметр, либо на вольтметр. Перемычка J1 нужна для того, чтобы было возможно отключать светодиод VD3 во время проведения измерений по приборам (он, естественно вносит сильные искажения, причем нелинейные), но в большинстве случае его можно и не отключать (если измерения носят относительный характер, а не абсолютный)
Конструкция.
От конструкции зависит очень много, прежде всего необходимо решить как вы будете использовать данный индикатор: как пробник, или как измеритель интенсивности электромагнитного поля. Если как пробник, то можно ограничится только установкой светодиода VD3. Тогда при поднесении данного индикатора к антенне передатчика он будет гореть, чем ближе к антенне, тем сильнее. Такой вариант я очень рекомендую сделать все, чтобы иметь в кармане, для «полевых испытаний аппаратуры» - элементарно просто поднести его к антенне передатчика или радиостанции, чтобы убедиться, что ВЧ часть работает.
Если необходимо измерять интенсивность (т.е. давать численные значения – это необходимо будет при настройке ВЧ-модуля), необходимо будет ставить либо вольметр, либо амперметр. На фотографиях ниже представлен гибридный вариант.

Что касается деталей, то особых требований нет. Конденсаторы самые обычные, можно SMD, можно обычные в выводных корпусах. Но, хочу предупредить схема очень чувствительна к типам диодов. С некоторыми может вообще не работать. На схеме представлены те типы диодов, с которыми она гарантированно работает. Причем лучший результат дали старые германиевые диоды Д311. При их использовании схема работает до 1 гГц (проверено!), во всяком случае какое-то напряжение на выходе разглядеть можно. Если сразу не заработало – ОБЯЗАТЕЛЬНО попробуйте другую пару диодов (как одного типа, так и разных), т.к. часто результат работы меняется в зависимости от экземпляра.
Приборы амперметр на ток до 100 мкА или вольтметр до 1 В, можно до 2-3 В.

Налаживание.
Налаживание, в принципе не требуется, все должно работать. Цель налаживания проверка работоспособности – увидеть отклонение стрелки прибора, или зажигания светодиода. Но, все-таки, я бы рекомендовал попробовать даже нормально работающий индикатор в разными типам диодов, имеющихся в наличии – может существенно увеличиться чувствительность. В любом случае надо добиваться максимального отклонения стрелки прибора
Если у вас еще не собран передатчик или у вас просто нет доступа к чему-то работающему и дающему хорошее ВЧ-поле (например, ВЧ генератора, типа Г4-116) то, чтобы проверить работу пробника можно съездить в Останкино (метро «ВДНХ») или на Шаболовскую (метро «Шаболовская»). В Останкино этот индикатор работает даже в троллейбусе, когда проезжаешь мимо башни. На Шаболовской, надо подойти почти вплотную к самой башне. Иногда источником мощных ВЧ полей служит бытовая аппаратура, если антенну пробника расположить около сетевого провода мощной нагрузки (например, утюга или чайника), то путем периодического включения-выключения можно тоже добиться отклонения стрелки прибора. Если у кого-то есть радиостанция, то для проверки работы она вполне подойдет тоже (надо его поднести к антенне, пока радиостанция находится в режиме передачи). В качестве другого варианта можно – можно использовать сигнал к кварцевого генератора от какой-либо бытовой аппаратуры (например, видеоигры, компьютера, видеомагнитофона) – для этого надо «внутри этой аппаратуры» найти кварцевый резонатор на частоту от 0.5 мГц до 70 мГц и просто прикоснуться антенной W1 к одному из его выводов (либо поднести к одному из выводов).
Столь подробное описание проверки работы пробника носит только одну цель – до постройки ВЧ модуля передатчика надо быть на 100% уверенным, что ВЧ индикатор работоспособен! ЭТО ОЧЕНЬ ВАЖНО! Пока не убедитесь, что ВЧ индикатор работает приниматься за постройку передатчика бесполезно.
Так это может выглядеть (видно, что горит VD3, естественно J1 подключена и подключен вольтметр на диапазон 2.5 В):

Перспективы и использование.
Для налаживания передатчика вместо жесткой антенны можно использовать гибкий, многожильный. При этом можно либо просто припаивать его к измеряемым точкам схемы, либо если другим проводом массу индикатора (точку соединения VD1, С2, VD3) соединить с массой налаживаемой ВЧ системы просто подносить этот гибкий антенный провод к тестовой точке или контуру (не припаивая). Если на контуре нет экрана – иногда бывает достаточно просто поднести антенный провод индикатора к катушке контура. В данном случае все зависит от интенсивности ВЧ напряжения в измеряемой системе.
Вместо амперметра или вольтметра можно попробовать подключить наушники – тогда можно будет услышать сигнал передатчика, так например, рекомендуется делать в книге Борисова «Юный радиолюбитель».
Этот же пробник (если подключен вольтметр), зная частоту на которой работает ВЧ система может помочь довольно точно измерить мощность сигнала. При этом надо снять показания прибора на минимально возможном расстоянии от антенны, затем чуть дальше (измерив это расстояние линейкой), затем подставив в формулу (ее надо поискать в справочниках - на память я не помню) получить значение в dB. Естественно, то желательно данную операцию провести, например, с радиостанцией мощность которой известна, и только потом измерять мощность неизвестно источника. Конечно надо учитывать, что частоты эталонной радиостанции и вашего источника одни и те же, т.к. хоть в нашем случае в описанном пробнике нет входного контура он все же обладает частотоизбирающими свойствами за счет конструкции (длина антенны, емкости монтажа и т.д.)

Высокочастотные поля (ВЧ-поля) – это электромагнитные колебания в диапазоне 100 000 – 30 000 000 Гц. Традиционно в этот диапазон включаются короткие, средние и длинные волны. Есть еще ультра- и сверхвысокочастотные волны.

Другими словами – ВЧ-поля, это те электромагнитные излучения, с использованием которых работает подавляющая часть окружающих нас приборов.

Индикатор ВЧ-поля позволяет определить наличие этих самых излучений и наводок.

Принцип работы его очень прост:

1.Необходима антенна, способная принимать сигнал высоких частот;

2.Принятые магнитные колебания преобразуются антенной в электрические импульсы;

3.Оповещение пользователя производится удобным для него способом (простым горением светодиодов, шкалой, соответствующей какому-либо ожидаемому уровню мощности сигнала, или даже цифровыми или жидкокристаллическими дисплеями, а также звуком).

Для каких случаев может понадобиться индикатор ВЧ ЭМ поля:

1.Определение наличия или отсутствия нежелательного излучения на рабочем месте (облучение радиоволнами может оказывать губительное воздействие на любой живой организм);

2.Поиск проводки или даже следящих устройств ("жучков");

3.Оповещение о состоявшемся обмене данными с сетью сотовой связи на мобильных телефонах;

4.И другие цели.

Итак, с целями и принципом работы все более-менее ясно. Но как же собрать такое устройство своими руками? Ниже приведем несколько простых схем.

Самая простейшая

Рис. 1. Схема индикатора

На изображении видно, что в составе по факту только два конденсатора, диода, одна антенна (подойдет металлический или медный проводник длиной 15-20 см) и милиамперметр (как самый недорогой – любой шкальный).

Чтобы определить наличие поля достаточной мощности необходимо поднести антенну к источнику ВЧ-излучения.

Амперметр можно заменить светодиодом.

Чувствительность указанной схемы сильно зависит от параметров диодов, поэтому их необходимо подбирать под заданные требования к обнаруживаемому излучению.
Если вам требуется обнаружить ВЧ-поле на выходе какого-либо прибора, то вместо антенны следует использовать простой щуп, который может подключаться к выводам техники гальванически. Но в этом случае необходимо позаботиться заранее о безопасности цепи, ведь выходной ток может пробить диоды и вывести узлы индикатора из строя.

Если вам требуется небольшое портативное устройство, способное весьма наглядно продемонстрировать наличие и относительную мощность ВЧ сигнала, то вам определенно будет интересна следующая схема.

Рис. 2. Схема с индикацией уровня ВЧ-поля на светодиодах

Этот вариант будет заметно чувствительнее своего аналога из первого рассмотренного случая благодаря встроенному усилителю на транзисторах.

Питается схема от обычной "кроны" (или любая другая батарея на 9 В), шкала загорается по мере усиления сигнала (светодиод HL8 сигнализирует о том, что прибор включен). Этого позволяют добиться транзисторы VT4-VT10, которые работают как ключи.
Монтаж схемы может быть осуществлен даже на макетной плате. И в этом случае ее габариты могут вписаться в 5*7 см (даже вместе с антенной, схема таких размеров даже в жестком корпусе и с батареей легко поместится в кармане).

Конечный результат, например, будет выглядеть следующим образом.

Рис. 3. Устройство в сборе

Задающий транзистор VT1 должен быть достаточно чувствительным к ВЧ-колебаниям и поэтому на его роль подойдет биполярный КТ3102ЕМ или аналогичный.

Все элементы в схеме в таблице.

Таблица

Индикатор со звуковой сигнализацией на операционных усилителях

Если вам нужно простое компактное и одновременно эффективное устройство для обнаружения ВЧ-волн, которое легко оповестит вас о наличии поля не светом и не стрелкой амперметра, а звуком, то схема ниже для вас.

Рис. 4. Схема индикатор со звуковой сигнализацией на операционных усилителях

Основа схемы – операционный усилитель средней точности КР140УД2Б (или аналог, например, CA3047T).

Особенность данного индикатора состоит в том, что он отображает уровень радиоизлучения на линейной шкале из пяти светодиодов.
Согласно расчету прибор способен обнаруживать радиосигналы частотой до 1000 МГц, но он испытан лишь в домашних условиях при частоте не выше 90 МГц, а также 433,92 МГц (брелок автомобильной сигнализации).
Схема индикатора показана на рис. 1.

Принятый антенной WA1 сигнал поступает на усилитель на транзисторе VT1. Дроссель L1 уменьшает низкочастотные, в том числе сетевые наводки. Конденсаторы С1 и СЗ дополнительно ослабляют их. Диоды VD1 и VD2 защищают вход усилителя от мощных сигналов.
Усиленный сигнал через конденсатор С5 поступает на детектор на германиевых диодах VD4, VD5.
На конденсаторе С7 выделяется постоянное напряжение, значение которого пропорционально напряженности поля.
Резистором R3 можно регулировать чувствительность индикатора.
Узел индикации выполнен на микросхеме ВА6137, предназначенной для управления линейкой светодиодов. В зависимости от уровня принятого сигнала изменяется число включенных светодиодов HL1- HL5.
Прибор питается напряжением 3 В от батареи из двух гальванических элементов типоразмера AAA. Диод VD3 защищает его от неправильной полярности питающего напряжения.
Антенна WA1 - складная телескопическая.
Чувствительность прибора можно регулировать, изменяя ее длину.
Все детали индикатора размещены на печатной плате из фольгированного с двух сторон стеклотекстолита, показанной на рис. 2.

На обратной стороне платы фольга сохранена и служит экраном. К ней припаяны "заземляемые" выводы деталей.
Небольшие участки фольги удалены лишь вокруг монтажных отверстий для остальных выводов.

Транзистор КТ3101А-2 можно заменить на КТ3124А-2 или КТ372А. Если ограничиться контролем излучений частотой не более 200 МГц, можно применить менее высокочастотные транзисторы, например, КТ368А, КТ399А. Диоды ГД507А могут быть заменены другими высокочастотными германиевыми. Конденсаторы С1, СЗ, С5 и резисторы R1, R2 - типоразмера 1206 для поверхностного монтажа. Переменный резистор R3 - СП4-1а. Дроссель L1 - ДМ-0,1 индуктивностью 10...40 мкГн.

При налаживании индикатора подборкой резистора R1 устанавливают напряжение между коллектором и эмиттером транзистора VT1 равным 1,4...1,6 В. Если индикатор используется для проверки и настройки передатчика, его располагают недалеко от передающей антенны. Расстояние между ними и длину штыря-антенны индикатора подбирают такими, при которых светодиоды наилучшим образом реагируют на изменение излучаемой мощности.

В. ГРИЧКО, г. Краснодар
Радио №7, 2007

Часто возникает необходимость произвести простейшую проверку исправности передатчика RC, исправен ли он и его антенна, излучает ли передатчик в эфир электромагнитные волны. В этом случае большую помощь окажет простейший индикатор электромагнитного поля. С его помощью можно проверить работу выходного каскада любого передатчика используемого в моделизме в диапазоне от нескольких МГц и до 2,5 ГГц. Им можно так же проверить работу сотового телефона на передачу.

В основе приборчика применён детектор с удвоением напряжения на СВЧ диодах типа КД514 советского производства. Принцип работы понятен из принципиальной схемы. К точке соединения диодов подключается антенна длиной 20.....25 см из проволоки диам. 1.....2 мм. К диодам подключен фильтрующий конденсатор (трубчатый, керамический) емкостью примерно 2200 пкФ. Диоды с конденсатором подпаиваются к клеммам микроамперметра, который является прибором индикации наличия электромагнитного поля. Катод правого по схеме диода подпаивается к клемме "+" , а анод левого по схеме диода подпаивается к клемме "-". Антенна индикатора может располагаться на расстоянии от нескольких сантиметров (передатчик на 2,4 ГГц или сотовый телефон) до 1 метра,
если передатчик работает в диапазоне 27.........40 Мгц. Такие передатчики имеют телескопическую антенну.
Все детали расположены на кусочке текстолита. Фильтрующий конденсатор расположен снизу платки и его на фото не видно.

Принципиальная схема

Фотографии.