專利名稱：電源信號分析儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于一種用來檢查利用電力系統(tǒng)進(jìn)行竊聽的裝置。
國內(nèi)外敵對者為了竊取情報(bào)，往往利用電力系統(tǒng)進(jìn)行竊聽，他們把竊聽裝置安裝在電源插座等部位上，把竊聽到的信號利用電力線傳輸，他們把竊聽的音頻信號利用6KHz～400KHz頻率載波，然后將經(jīng)調(diào)制的載波信號混雜在50Hz的電力線上傳輸。為了檢查竊聽信號所使用的儀器在國內(nèi)外都是保密的，也嚴(yán)禁這類儀器出口，因此很難查到這類儀器的現(xiàn)有技術(shù)。目前正在使用的是從日本進(jìn)口的R2200多功能接收機(jī)，它的功能比較多，其中一種功能是可以用來檢測和分析電力線內(nèi)存在的信號。這一儀器不提供說明書和原理圖，因此無法了解其結(jié)構(gòu)和原理，但該儀器在使用中存在著以下的缺點(diǎn)1、由于濾波性能不完善，中波波段的廣播信號常竄入電力線引起誤判。2、儀器的靈敏度低，接收效果不理想。3、該儀器沒有示波器輸出接口，不能有效地檢測信號，如果信號經(jīng)過加密，則就無法破譯。4、該儀器無信號電平指示，也就無法確定和判斷信號的方位和遠(yuǎn)近。
本實(shí)用新型的目的是提供一種能有效地從電力系統(tǒng)中檢測出竊聽信號的裝置。
本實(shí)用新型由組合濾波器1、放大部份2、解調(diào)部份3、數(shù)顯部份4、和電源5組成(見

圖1)。
本實(shí)用新型的原理圖如圖2所示。下面結(jié)合圖2對其工作原理進(jìn)行說明。
組合濾波器1由二級無源濾波器(103～108)，一級有源濾波器(109～118)和一級低通濾波器(119～126)組成。二級無源濾波器采用LC諧振電路，對50周呈現(xiàn)高阻抗，能有效地抑制50周交流電；一級有源濾波器對50周工頻抑制，而對有用信號放大；一級低通濾波器則有效地抑制了500KHz以上的中波廣播信號的竄入，這二級濾波器構(gòu)成了帶通濾波器，保證了本實(shí)用新型所要檢測的6KHz～400KHz順利通過。而此以外的信號被濾去。經(jīng)過濾波以后，輸出的信號則是被音頻信號調(diào)制過的高頻信號，輸入到放大部份2。
放大部份2采用一般的放大電路，組合濾波器1送來的信號經(jīng)放大器207放大后一路輸至解調(diào)部份3解調(diào)；另一路再經(jīng)放大器214放大后輸至示波器端口WFD(216)，用來觀察被檢測信號的波形；同時(shí)該信號經(jīng)放大器226放大和橋式整流后用電平表指示，可以指示出信號強(qiáng)度，從而判斷信號遠(yuǎn)近。通過多點(diǎn)檢測和綜合分析，則可判斷信號方位。
解調(diào)部份3由混頻器(301～322)、中放(323～347)、低放(348～359)和功放(360～369)組成。這是一種典型的超外差接收機(jī)電路。它將載波信號，經(jīng)過混頻、中放、低放和功放，解調(diào)出音頻信號，即我們所要檢測的竊聽信號。該信號一路輸至揚(yáng)聲器監(jiān)聽，也可外接耳機(jī)或外接錄音機(jī)錄音，還可以外接示波器觀察波形。
數(shù)顯部份4把被檢測的信號頻率用數(shù)字顯示出來。這部份電路采用了頻率——電壓轉(zhuǎn)換電路及數(shù)字電壓表的電路。本實(shí)用新型的工作頻率范圍為6KHz－400KHz，如采用通常的顯示方法，則計(jì)數(shù)部分為六位數(shù)，就得采用六位十進(jìn)制計(jì)數(shù)器，但是根據(jù)實(shí)際工作頻率范圍，低三位無需顯示。為了使電路簡化，在本實(shí)用新型中采用了特殊的數(shù)顯電路，只顯示出高三位。其頻率－電壓的轉(zhuǎn)換原理是這樣的，集成電路403是CMOS雙時(shí)基電路，左邊半只構(gòu)成頻率為100Hz左右的多諧振蕩器，其輸出電壓V5為占空比幾乎等于100％的矩形波。當(dāng)V5波形下降時(shí)，觸發(fā)右邊半只由時(shí)基電路構(gòu)成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器，其輸出脈沖V9的高電平寬度與電容器405的大小有關(guān)。該輸出脈沖經(jīng)電阻406和電容407濾波后，在電容C407上產(chǎn)生近似的直流電壓，也即這一電壓的大小隨雙連電容器405的電容變化而變化，而雙連電容器的另一連是在解調(diào)部份3的振蕩電路中，因此，數(shù)顯部份4的直流電壓和解調(diào)部份3的高頻載波頻率是同步變化，一一對應(yīng)的，也就是說可以用直流電壓值來表示被檢測的頻率。該直流電壓輸入至比較放大器415的反相端。當(dāng)雙連電容器C405的容量從最大值變到最小值時(shí)，要求頻率顯示相應(yīng)變化100KHz左右，通過調(diào)整運(yùn)放反饋電阻414的大小，使比較放大器輸出電壓相應(yīng)變化100mv左右。比較放大器415的同相輸入端接固定電壓，可以由波段開關(guān)412選接電阻408～411來選擇相應(yīng)的波段，集成電路431則完成A／D轉(zhuǎn)換、計(jì)數(shù)、譯碼，它是一個(gè)三位半的數(shù)字電壓表。將測得的mv數(shù)顯示為KHz數(shù)。這種數(shù)顯電路的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)十分簡單，成本低，調(diào)試方便。
電源5采用二組全波整流、電容濾波和穩(wěn)壓，輸出電壓為±5V。本電源的設(shè)計(jì)特點(diǎn)是電源變壓器利用組合濾波器1中的電感103作為初級線圈，次級線圈用來供給電源，這樣使電感和電源變壓器合二為一，減小了體積，降低了成本。
本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)在儀器的面板上布置有電平指示、頻率顯示、音量調(diào)節(jié)、頻率調(diào)諧、波段選擇開關(guān)和靈敏度選擇開關(guān)。還裝有示波器、耳機(jī)和錄音機(jī)插孔。調(diào)試和使用方便。整個(gè)儀器安置在一只密碼箱內(nèi)，利于偽裝，且攜帶方便。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是濾波性能好，能有效地檢測出有用信號，且能通過示波器觀察，破譯經(jīng)過加密的信號。本實(shí)用新型的靈敏度比較高，價(jià)格低，調(diào)試方便，是一種有效地對付利用電力系統(tǒng)進(jìn)行竊聽的裝置。
實(shí)施例本實(shí)用新型的原理圖如圖2所示，其主要元器件參數(shù)及型號注在圖2上。
權(quán)利要求1.一種由組合濾波器1、放大部分2、解調(diào)部分3、數(shù)顯部分4和電源5組成的電源信號分析儀，其特征在于組合濾波器1由二級無源濾波器103～108、一級有源濾波器109～118和一級低通濾波器119～126組成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電源信號分析儀，其特征在于數(shù)顯部分4采用7556雙時(shí)基電路(403)作頻率－電壓轉(zhuǎn)換，用CC7107集成電路(431)作A／D轉(zhuǎn)換、計(jì)數(shù)和譯碼。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電源信號分析儀，其特征在于電源5中的電源變壓器103的初級線圈兼作組合濾波器1中的電感103。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電源信號分析儀，其特征在于裝有示波器端口216。
專利摘要一種電源信號分析儀，它由組合濾波器、放大、解調(diào)、數(shù)顯和電源組成。通過濾波、放大和解調(diào)可以把經(jīng)過高頻調(diào)制混雜在50周的電力系統(tǒng)中的竊聽信號分離出來。在儀器上裝有示波器端口、揚(yáng)聲器、耳機(jī)和錄音插口，用來監(jiān)測竊聽信號。還裝有電平指示，可以確定信號的方位和距離。它的數(shù)顯部分可以顯示出竊聽信號的載波頻率。本實(shí)用新型可以用來檢查敵對者利用電力系統(tǒng)來傳輸竊聽信號。
文檔編號H04B3/54GK2079837SQ9020795
公開日1991年6月26日 申請日期1990年5月31日 優(yōu)先權(quán)日1990年5月31日
發(fā)明者郭新榮, 楊一峰, 任元建, 胡吉明, 張保林, 朱自明, 張燕琴 申請人:浙江省國家安全廳