Каторин Ю. Ф., Руководство к практическим занятиям по дисциплине. Учебнометодическое пособие Рекомендовано к изданию редакционноиздательской комиссией
 Скачать 4.78 Mb.
|
|
2.7. Работа с каналом акустоэлектрический Подготовка к работе с микрофоном Подключите к разъему «CH2» микрофон, соответствующий входным параметрам данного канала (см. технические характеристики. Для исследования сигналов в области ультразвуковых частот используйте специальные микрофоны, например, 40BE с микрофонным предусили- телем типа 12AL выпускаемой фирмой G.R.A.S. Подготовка к работе сдатчиком магнитного поля st131.mf. Подключите ST131.MF к разъемами С ОСНОВНОГО БЛОКА. ФГ БО У ВО "Г УМ РФ им. ад м. СОМ ака ро ва" 67 Работа с микрофоном Для работы с микрофоном выберите в МЕНЮ канал «АКУСТО- ЭЛЕКТРИЧЕКИЙ». При выборе данного канала экранная информация будет соответствовать режиму ВЕСЬ ДИАПАЗОН. По умолчанию установлено (доступ к просмотру осуществляется нажатием на «INF»: Выбор необходимый частотного диапазона осуществляется двумя способами – Вращением ВАЛКОДЕРА. В этом случае ограничивается верхнее значение диапазона 125, 62.5, 31.25, 15.62 и кГц. – Стандартный переход по режимам ВЕСЬ ДИАПАЗОН — ПОЛОСА — ДЕМОДУЛЯЦИЯ. В контексте данного канала данный вариант используется для анализа ультразвуковых сигналов (выше кГц) переносимых в слышимую часть спектра. Первый вариант выбора предназначен для работы в акустическом диапазоне частот, второй — ультразвуковом. 2.8. Работа сдатчиком магнитного поля st131.mf Подключите магнитный датчик к соединительному кабелю, асам кабель к соответствующему разъему. Визуально, по амплитуде и характеру сигнала на осциллограмме, и на слух, по его тональности во встроенном громкоговорителе или головных телефонах, оцените уровень магнитного поля. При необходимости (например, в случае высокого уровня фона электросети, используйте дифференциальное включение магнитной антенны. Использование данного режима связано в основном с поиском паразитных магнитных излучений (ПЭМИ), возникающих при работе оргтехники и различной бытовой аппаратуры ПЭВМ, переговорных устройств, систем звукоусиления, магнитофонов, телефонов и т. д. Потенциальные источники опасных низкочастотных магнитных полей следует проверять раздельно, включая их в работу поочередно. Применительно к телефонным аппаратам следует оценить дальность разборчивого приема речевого сигнала. Выберите необходимый частотный диапазон (кГц) вращением ВАЛКОДЕРА. Работа изделия возможна в двух режимах ФГ БО У ВО "Г УМ РФ им. ад м. СОМ ака ро ва" 68 – МАГНИТОМЕТР (Переключатель режимов в положении «MAG»). – ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЙ (Переключатель режимов в положении. Режим МАГНИТОМЕТР В режиме МАГНИТОМЕТР производятся измерения напряженности (индукции) магнитного поля H=U/S (1) B= Н, (2) где U — выходное напряжение S — коэффициент преобразования Н — напряженность магнитного поля, А/м; В — индукция магнитного поля, Тл. Выходное напряжение пропорционально cosφ, где φ — угол между вектором напряженности магнитного поля и магнитной осью. Диаграмма направленности представлена на рисунке. Рис. 8. Диаграмма направленности магнитного поля Режим ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЙ В режиме ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЙ измеряется разность напряженности полей в двух точках на магнитной оси расположенных симметрично относительно центра. ФГ БО У ВО "Г УМ РФ им. ад м. СОМ ака ро ва" 69 В этом режиме существенно ослабляется влияние удаленных мощных источников магнитного поля, а также влияние других мешающих воздействий (акустических, виброакустических и др. Характеристикой данного режима является коэффициент ослабления однородного магнитного поля К. К 20lgU/Ug, (3) где U — напряжение, измеренное в режиме МАГНИТОМЕТР Ug — напряжение, измеренное в режиме ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЙ. В диапазоне частот Гц значение К составляет более дБ. Использование ST131.MF связано в основном с поиском паразитных низкочастотных электромагнитных излучений возникающих при работе цифровых диктофонов, сотовых телефонов и смартфонов в режиме ожидания. Несмотря на высокую чувствительность датчика, расстояние между датчиком и обследуемым объектом должно быть, по возможности, минимальным, вплоть до касания. Осмотр следует проводить, перемещая датчик вдоль поверхности объекта с изменением его пространственного положения. Основным вариантом контроля является звуковой, посредством головных телефонов. 2.9. Работа с опцией детектор нелинейных переходов Подключите адаптер проводных линий ST 131.AWL.NJ к основному блоку ST131. Для получения достоверных результатов необходимо отключить, с обеих концов, исследуемую линию от внешних источников и потребителей, а также отключить от исследуемой линии явные нагрузки, при этом длина линии не должна превышать 200 м. Подключите ST 131.AWLN к исследуемой линии путем непосредственного подключения к разъему RJ-45 или к разъему для подсоединения щупов. После выбора в МЕНЮ опции ДЕТЕКТОР НЕЛИНЕЙНЫХ ПЕРЕХОДОВ на экране отображаются шкалы уровня сигнала ФГ БО У ВО "Г УМ РФ им. ад м. СОМ ака ро ва" 70 со всеми номерами парах контактов разъема RJ–45. После прохождение адаптации к подключенной линии произойдет автоматическое последовательное измерение и отображение уровней второй и третьей гармоники испытательного сигнала в шкалах уровня. Признаком наличия подключения к исследуемой линии радиоэлектронного устройства с наличием в входных цепях нелинейных радиоэлементов является повышенный уровень третьей гармоники испытательного сигнала. 2.10. Работа с контрольным устройством тест Основные компоненты контрольного устройства Радиопередающая антенна. – ИК-излучатель. – Местонахождение магнитного излучателя. – Выключатель модуляции радиопередатчика. – Разъем для подключения адаптера проводных линий. – Индикатор включения питания. – Выключатель питания. – Индикатор разряда батарей питания. – Батарейный отсек. Подготовка контрольного устройства Тест к работе Включите КУ (выключатель POWER в положении ON). Проконтролируйте загорание индикатора включения питания. В случае загорания индикатора LOW BAT замените батареи питания но новые. Установите радиопередающую антенну перпендикулярно корпусу КУ. Отключите модуляцию сигнала (выключатель модуляции радиопередатчика в левом положении. Проверка режима частотомера Установите границы динамического диапазона ST031 в положении. Плавно поднесите высокочастотную антенну ST031 к радиопередающей антенне КУ. Проконтролируйте увеличение количества окрашенных сегментов в верхнем индикаторе (D). Полностью закрашенный индикатор должен наблюдаться на расстоянии порядка ФГ БО У ВО "Г УМ РФ им. ад м. СОМ ака ро вам от антенны КУ. В нижней части дисплея на ST031 должно появиться надпись «CAPTURE = F1 MHz.», где F1 — значение частоты радиопередатчика (см. технические характеристики. Переведите выключатель модуляции КУ в положение ON. Затем переведите ST031 в режим осциллографа. Проконтролируйте индикацию периодического сигнала и надпись «F2 к, где F2 — значение частоты модулирующего сигнала (см. технические характеристики, непосредственно под изображением сигнала. Дополнительно проконтролируйте на слух звуковой сигнал здесь и далее по тексту вид представления звуковой информации в положение AUD). Проверка режима анализатора проводных линий Подсоедините щупы проводного адаптера (с предварительно надетыми насадками типа к разъемам LF. Установите на ST 031: границы диапазона сканирования с условием наличия в выбранном диапазоне частоты имитатора АПЛ – З (см. технические характеристики значение вертикальной развертки 10 мВ порог остановки сканирования в положение 70 % от максимального значения переключатель на адаптере проводных линий в крайнее левое положение. Проконтролируйте остановку сканирования на частоте F3 с индикацией вертикальной полосы с амплитудой, близкой к 10 мВ. Переведите ST031 в режим осциллографа и проконтролируйте наличие сигнала, близкого по форме к синусоидальному, и надпись «F2 к под изображением сигнала. Проконтролируйте на слух звуковой сигнал (вид модуляции AM). Проверка режима детектора инфракрасных излучений Плавно подведите ИК-датчик прибора ST031 к ИК-излучателю КУ (ИК-датчик должен находиться точно напротив ИК излучателя. Убедитесь в увеличении числа окрашенных сегментов (полностью закрашенный индикатор должен наблюдаться на расстоянии порядка 10 см. Переведите прибор ST031 в режим осциллографа и проконтролируйте наличие периодического сигнала и надпись «F2 к под изоб- ФГ БО У ВО "Г УМ РФ им. ад м. СОМ ака ро ва" 72 ражением сигнала. Дополнительно проконтролируйте на слух звуковой сигнал сданной частотой. Проверка режима детектора низкочастотных магнитных полей Переключатель режима работы магнитного датчика ST 031 переведите в верхнее положение. Плавно поднесите магнитный датчик к КУ. На расстоянии порядка 10 см на экране должен наблюдаться периодический сигнал с частотой F2. Дополнительно проконтролируйте на слух звуковой сигнал. Технические характеристики контрольного устройства Тест – Частота радиопередатчика — 270±0,01 МГц (F1). – Частота имитатора АПЛ — 8 445±0,005 МГц (F3). – Частота модулирующего сигнала — 1±0,1 кГц (F2). – Вид модулирующего сигнала — АИМ. – Напряжение питания — 3 В (2 X АА). – Габариты — 11Ох65х17 мм. – Вес (с батареями питания) — 0,12 кг. 2.11. Программа лабораторного занятия По техническому описанию прибора и настоящему пособию изучить устройство, технические характеристики, инструкцию по эксплуатации прибора ST031 Пиранья и меры безопасности при работе с ним. Руководствуясь инструкцией по эксплуатации, подготовить прибор к работе, произвести проверку его работоспособности, настройку и юстировку. Обеспечить удаление из помещения, где проводятся занятия, мощных помеховых объектов, отключить сотовые телефоны. С помощью контрольного устройства Тест провести проверку работоспособности прибора ST031 во всех основных режимах работу, или только в режимах, указанных преподавателем. Зафиксировать характеристики тестовых сигналов, излучаемых КУ. Провести обследование помещения водном из режимов, указанном преподавателем, при обнаружении посторонних сигналов провести их идентификацию и определить характеристики. По возможности ФГ БО У ВО "Г УМ РФ им. ад м. СОМ ака ро ва" 73 установить источник этих излучений и его примерное местоположение. Составить отчет о проделанной работе, который должен включать краткое описание прибора Пиранья, принципа его действия, характеристики основных приемов работы данные, полученные при исследовании эталонных сигналов КУ Тест Результаты идентификации тестовых сигналов с подробным обоснованием принятого решения. Отчет составляется персонально каждым учащимся, и полученные в нем результаты подлежат защите у преподавателя, проводящего занятие. Кроме того, своим отчетом можно пользоваться без всяких ограничений при сдаче экзамена. 3. НЕЛИНЕЙНЫЙ ЛОКАТОР ST 400 «CAYMAN» 3.1. Теоретические основы работы Нелинейный локатор «CAYMAN» предназначен для выявления устройств несанкционированного получения информации, установленных не только открыто, но и замаскированных в строительных конструкциях, предметах мебели и интерьера. Кроме того, принципы, на которых основана работа нелинейных локаторов, позволяют производить поиск электронных устройств, независимо от их состояния, те. оттого активизировано (включено) оно или нет. Все полупроводниковые элементы при облучении их зондирующими сигналами нелинейных локаторов дают характерный ответный сигнал, принимаемый на кратных гармониках приемником локатора. Этот сигнал возникает независимо от состояния искомого электронного устройства, те. включено оно или нет. Таким образом, обеспечивается возможность обнаружения и определения местонахождения любых устройств, содержащих электронные компоненты транзисторы, диоды, интегральные схемы и т. д. Большинство встречающихся предметов являются электрически линейными (например, металлы. Если приложить к ним напряжение (те. создать разность потенциалов, в них будет протекать ток. Если напряжение удвоить, то и ток также удвоится. Вольтампер- ная характеристика (ВАХ) таких предметов прямую линию. Вольтам- ФГ БО У ВО "Г УМ РФ им. ад м. СОМ ака ро ва" 74 перная характеристика полупроводников, таких, как диоды, транзисторы, интегральные схемы, — нелинейная. Кроме того, полупроводники проводят электрический ток только в прямом направлении и поэтому их ВАХ асимметрична. Такие элементы дают при преобразовании много четных гармоник исходного сигнала, в частности, вторую гармонику. МОМ (металл-окись-металл) структуры (своеобразные коррозионные диоды) также имеют нелинейную характеристику, нов отличие от полупроводников, она симметрична. Величина тока здесь не зависит от полярности приложенного напряжения. Такие объекты при преобразовании дают много нечетных гармоник, например, третью. Увы, в реальном мире нет идеальных вольтамперных характеристик. Поэтому полупроводник всегда будет давать наряду с большой второй гармоникой слабую третью, а МОМ структура наоборот. Нов хороших локаторах это не мешает надежно распознавать полупроводники и коррозионные диоды или слабые контакты металлических предметов. Антенна прибора создает в контролируемой зоне мощное электромагнитное поле (зондирующий сигнал. При наличии в зоне контроля радиоэлектронного устройства любого назначения в нем происходит преобразование частоты зондирующего сигнала в высшие кратные гармоники с последующим их переизлучением в окружающее пространство те. отраженный сигнал помимо основной частоты будет содержать и ее гармоники. Вторая и третья гармоники отраженного от устройства сигнала принимаются антенной и регистрируются приемниками локатора. Максимальный отклик от полупроводниковых элементов наблюдается на второй гармонике зондирующего сигнала. При облучении окисных пленок (МОМ структур, образованных естественным путем, максимальный отклик наблюдается на третьей гармонике зондирующего сигнала. Нелинейный локатор «CAYMAN» проводит анализ откликов от облучаемых объектов как по второй, таки по третьей гармоникам зондирующего сигнала. Это позволяет достаточно надежно идентифицировать электронные устройства и естественные окисные полупроводники. Кроме того, в приборе производится автоматическое нахождение наилучшего частотного канала приема, свободного от помех, что позволяет работать с ним даже в сложной электромагнитной обстановке. ФГ БО У ВО "Г УМ РФ им. ад м. СОМ ака ро ва" 75 Информация о факте обнаружения выдается в виде звукового сигнала в головных телефонах или в виде световых сигналов на индикаторах уровня красного цвета при обнаружении электронного объекта или на индикаторах зеленого цвета при обнаружении контактной нелинейности (индикаторы размещены на антенном датчике. Однако нельзя полностью полагаться на автоматику для того чтобы полупроводник или МОМ структура могли быть обнаружены, они должны быть присоединены к проводникам достаточной протяженности, соизмеримой с длиной волны зондирующего сигнала. Эти проводники служат антенной, принимающей зондирующий сигнал и переиз- лучающей отраженные сигналы гармоник. Такими проводниками могут являться печатные проводники электронных плат, антенны подслушивающих устройств, ножки электронных элементов, электропроводка, подведенная к выключателю и т.п. Такие антенны весьма несовершенны и, поэтому при переизлучении они могут иногда в некоторых направлениях искажать соотношения второй и третьей гармоник. Вследствие этого нелинейный локатор может принять электронное устройство за коррозионный диод и наоборот. Поэтому окончательное решение о характере нелинейности принимает оператор, например, за счет усреднения нескольких полученных результатов. Примененная цифровая обработка сигнала, позволяет оптимизировать алгоритмы обработки сигналов и получить максимальную чувствительность. Это дает возможность не только обнаруживать электронные устройства, но и, при определенном навыке, определять их тип при прослушивании. «CAYMAN» позволяет прослушивать работающие радиозакладные устройства, в том числе и с закрытием передаваемой информации, и использовать эффект акустической завязки для облегчения поиска закладных устройств. 3.2. Общее описание устройства Нелинейный локатор «CAYMAN» предназначен для обнаружения – электронных устройств перехвата информации – мобильных телефонов и SIM карт – иных электронных устройств, содержащих полупроводниковые элементы. ST 400 позволяет обнаружить, как включенные, таки выключенные ФГ БО У ВО "Г УМ РФ им. ад м. СОМ ака ро ва" 76 электронные устройства, а также точно определить их место установки. Используя локатор, оператор может отличить отклики реальных полупроводников от прочих откликов (коррозия, структура металл-окисел- металл, металл. Состоит из следующих блоков – приемопередающей станции – антенной системы – аккумуляторной батареи 12 В (с зарядным устройством – пульта управления – блока индикации – телескопической штанги. Приемопередающая станция генерирует зондирующий сигнал и осуществляет прием преобразованных сигналов-откликов от объекта. Свойством преобразовывать зондирующий сигнал обладают объекты, содержащие р переходы транзисторы, диоды, интегральные схемы, которые при попадании на них зондирующего сигнала взаимодействуют сними переизлучают сигнал отклика. Сигнал отклика принимается антенной, обрабатывается и выводится на блок индикации. Индикация представляется в виде звуковых и световых сигналов на линейке светодиодов, расположенных на антенной системе. 3.3. Основные технические характеристики Диапазон излучаемых частот — 2–3 ГГц Максимальная пиковая излучаемая мощность — менее 2 Вт Поляризация антенной системы — эллиптическая Режимы работы ручной и автоматический Диапазон регулировки чувствительности — дБ (5 ступеней с шагом дБ) в ручном режиме Индикация уровня принимаемого сигнала — световая три 16- сегментных шкалы — звуковая встроенный динамик наушники Питание литий-ионный аккумулятор «Canon BP-970» Время непрерывной работы от полностью заряженного аккумулято- раот 6 до 8 часов (в зависимости от режима работы не более 10 часов. Антенный модуль Антенный модуль состоит из приемопередающего блока, блока управления и индикации и антенной системы. Все указанные устрой- ФГ БО У ВО "Г УМ РФ им. ад м. СОМ ака ро ва" 77 ства собраны на едином шасси в едином корпусе. Антенный модуль закреплен на телескопической штанге при помощи шарнирного соединения, позволяющего менять наклон в плоскости продольного сечения локатора (рисунок За. Для изменения положения антенного модуля необходимо ослабить винт (рисунок 36). Установить антенный модуль в необходимое положение и зафиксировать его, при помощи винта. – индикатор питания — красный – индикаторы включения дополнительных режимов желтый – сегментный индикатор уровней опасных откликов — красный – сегментный индикатор уровня отклика МОМ структур — синий – сегментный индикатор уровня отклика отражающих поверхностей белый – сегментный индикатор установленного уровня чувствительности приемника желтый – сегментный индикатор комбинации частот в режиме AUDIO желтый индикатор включения режима акустического контроля желтый Телескопическая штанга Четырехсекционная телескопическая штанга предназначена для приближения антенного модуля к удаленному проверяемому объекту. При помощи эсцентриковых зажимов можно установить требуемую длину штанги. Телескопическая штанга закреплена внутри основного блока, на её противоположном конце при помощи шарнирного соединения закреплен антенный модуль. Внутри штанги проходит витой кабель, соединяющий антенный модуль с блоками питания и управления, расположенными в основном блоке. На рисунке 9 показан внешний вид локатора со сложенной и максимально выдвинутой штангой. При работе следует помнить, что излучение зондирующего сигнала имеет линейную поляризацию и направлено перпендикулярно к плоскости антенны. Определим некоторые характеристики данного сигнала. Проникновение — сигнал легко проникает во многие материалы, такие как ткани, мебель, внутренние перегородки. Сигнал также может проходить через бетонные стены и другие строительные конструкции, ФГ БО У ВО "Г УМ РФ им. ад м. СОМ ака ро ва" 78 нос ослаблением. Зондирующий сигнал не проходит через металл, но может проникать в металлические корпуса через небольшие отверстия или места ввода проводов. Дальность обнаружения — уровень отклика увеличивается при приближении к объектам. Этот метод «холодно-горячо» определения дальности позволяет определить точное расположение искомых электронных устройств, даже если они скрыты от визуального наблюдения. Пеленг — направленность антенны позволяет оператору определить направление излучения ответного сигнала-отклика. Распространение — сигналы в направлении к обследуемой области и от нее распространяются прямолинейно, но часто отражаются близлежащими объектами. Эффективными отражающими объектами являются большие металлические предметы, однако и обычные стены могут служить переотражающими экранами, обеспечивающими многолучевое распространение сигналов, что следует учитывать при проведении поисковых работ. |