Статистика
Время:
Зарегистрированных: 88370
Последним зарегистрирован: Юрий Килин
Рекорд посещаемости: 12585
Групп пользователей: 4
 Группы:
[Admin] [Cоучастник] [Автор] [Модератор]
 Сейчас на сайте
 Всего: 527
 Гостей: 521
 Анонимных: 0
 Пользователей: 6
 Зарегистрированные:
Werewolf viktoras 117 TERZ NDR631 bobsat samid

> Глушилки GPS -> GPS (L1) Jammer ( Спутниковая глушилка)
Краткий обзор проекта

Это дешевое устройство, чтобы временно нарушать работу систем "гражданского" грубого сбора кода данных (C/A), используемых для службы стандартного позиционирования (SPS) через Глобальную Систему Определения координат (GPS/NAVSTAR) L1 на частоте 1575.42 МГц.

Нарушение работы системы GPS было достигнуто передачей узкополосного шумового Гауссовского сигнала, с девиацией +/-1.023 МГЦ, непосредственно на частоте L1. Этот метод немного более сложен, чем просто постоянное излучение на одной частоте глушения, но имеет тенденцию быть более эффективным (т.е. тяжелее фильтровать) против приёмников основанных на приёме сигналов в рассеяном спектре (*СПРАВКА:Радиопередача в рассеянном спектре - технология передачи в беспроводных сетях, в соответствии с которой данные передаются в нескольких частотных диапазонах).

Это устройство не будет иметь никакого эффекта на службу точного позиционирования (PPS), которая работает на частоте GPS L2 1227.6 МГц, и давать небольшой эффект на сервис P-code, который тоже работает на частоте L1. Проблема может быть, если ваш приемник GPS должен приобрести P (Y) - code через код данных C/A-code перед работой.
(*СПРАВКА: Спутники GPS непрерывно передают сигналы двух частот. Каждый из этих двух сигналов несет ряд модуляций, одна из которых служит для передачи эфемеридного времени спутника и данных ухода часов. Одна из модуляций, используемых для местоопределения, называется «сигналом C/A» (Code Acquisition – сигнал вхождения в синхронизм по кодовой комбинации). Средства для приема этого сигнала доступны любому пользователю. С учетом широкого распространения приемников, рассчитанных на прием только сигнала C/A, эта часть системы была названа стандартной службой местоопределения (SPS – Standard Positioning Service). Военные же приемники используют сигнал C/A для приема другой модуляции, называемой «кодом P» (Precision Code). Эта часть системы получила название службы точного местоопределения (PPS – Precise Positioning Service). При благоприятной конфигурации спутников служба SPS позволяет определять трехмерные координаты места с погрешностью около 30 м. По соображениям государственной безопасности погрешность системы GPS может быть намеренно увеличена примерно до 100 м. Для пользования сигналами службы PPS нужно знать определенную кодовую комбинацию. Погрешность «точного» местоопределения составляет около 15 м.)

Это устройство также не будет работать против новейшего стандарта GPS L5 с частотой 1176.45 МГЦ или российского GLONASS или европейской системы Galileo. Оно может быть адаптировано для подавления нового гражданского стандарта C/A-code , который будет передаваться на частоте GPS L2.

Так что, схема будет работать против большинства пользовательских/OEM(обычных) приемников GPS, если в них нет защиты от глушения(продвинутая модель).

Почему?

Изобилие дешевых навигационных устройств на базе GPS (или скрытых устройств слежения) за прошедшие несколько лет заставило обычных граждан осваивать новые уровни прекрасного искусства радиоэлектронной войны.

Некторые компании [Примечание 1] теперь продают "скрытые" устройства слежения на базе технологии GPS, которые монтируются внутри или под вашим транспортным средством. Некоторые передают координаты настоящего положения вашего транспортного средства и/или прошлых местоположений,через сотовый телефон, в течение многих недель без замены батареи или распоряжений суда!

Как известно компании проката транспортных средств использовали следящие устройства на основе GPS, чтобы проверить, что вы не превышаете скорость или не злоупотребляете их транспортными средствами. Ничего не подозревающий наниматель часто сталкивается с этим скрытым злоупотреблением, "расплачиваясь" после возвращения наёмного транспортного средства.

Агенства по контролю за Правосудием достаточно "глухи", чтобы контролировать меру пресечения у заключённых находящихся под "домашним арестом", с помощью простых браслетов на основе GPS [Примечание 2]. Некоторые из них используют GPS на патрульных автомашинах для автоматического определения местоположения транспортного средства (AVL) , чтобы помогать диспетчерам направлять самый близкий патрульный наряд по поступившему звонку, или знать местоположение патрульных в случае чрезвычайной ситуации, когда они не могут использовать радиосвязь.

Компании сотовой связи, транспортные компании, частные детективы, платные автодороги, авиалинии, системы "защити ребёнка" и множество других сервисных служб, - все вовлечены в использование следящих устройств на базе технологии GPS. Проблема в следующем, - Вы действительно хотите, чтобы каждый знал, где Вы?

Техническое Описание

Это будет краткое описание каждой из главных составных частей, которые вместе образуют полную схему глушителя. Сверяйтесь с приложенными схемами, поскольку вы читаете вперед(*схемы в конце документа). Вы должны также свериться с даташитами компонентов, для еще более детальной информации.

Система фазовой автоподстройки частоты

Генерирующая часть джаммера состоит из: Motorola MC145151 чип синтезатора частоты с фазовой подстройкой (ФАПЧ=PLL) , Micronetics M3500-1324 модуль генератора управляемого напряжением (ГУН=VCO) и Fujitsu MB506 чип прескалера с делением на 256 (divide-by-256 prescaler).

Часть выходного ВЧ сигнала с ГУНа подаётся на микросхему прескалера где делится на 256. Сигнал с частотой 1575 МГц превращается в сигнал с частотой 6.15234375 МГц. Затем он поступает на одну сторону микросхему ФАПЧ.

На другую сторону микросхемы ФАПЧ поступает рекомендованная частота полученная из кварцевого резонатора 10 МГц. Частота кварца делится на 512, что бы в ФАПЧ поступил сигнал с частотой 19531.25 Гц.
Выходной сигнал с прескалера 6.15234375 МГц делится на 315, чтобы тоже получить частоту 19531.25 Гц. Эта частота будет внутренней новой рекомендованной частотой ФАПЧ (опорной).
Большой по частоте входной сигнал 1575 МГц теперь напоминает простой сигнал со звуковой частотой для чипа ФАПЧ и пассивных элементов "обвеса".

Внутри микросхемы ФАПЧ сравниваются фазы сигналов 19531.25 Гц с ГУНа и Кварца. Чип ФАПЧ формирует импульсы большего или меньшего напряжения в зависимости от того, опережает или отстаёт сигнал с Кварца по фазе сигнал с ГУНа. Эти импульсы фильтруются и демпфируются в управляющее напряжение постоянного тока через простой пассивный контурный фильтр. Затем они поступают на управляющий контакт ГУНа.

Когда схема отлажена и работает, частота сигнала ГУНа зафиксирована на той частоте которую вы запрограмировали в чип ФАПЧ, в данной схеме 1575 МГц. Она будет стабильно работать, в отличии от схем с ГУНами без ФАПЧ, в широком диапазоне температур. При неправильной работе ФАПЧ загорается светодиод "ФАПЧ откл"("PLL Unlock").

При использовании доступных , но "дешёвых" компонентов, возможно прийдётся подбирать два нагрузочных конденсатора кварца (reference crystal). На первый взгляд кажется необычным, но также необходимо настроить выходной сигнал с установленной частоты 1575 МГц на более "правильную" частоту 1575.42 МГц(+/-Несколько сотен герц). Это очень важная и ответственная процедура, для её успешного выполнения вам понадобится частотомер.

Генератор Шума

Фактически генератор шума в джаммере очень прост. Диод Шотки 6.8 Вольта (6.8 Volt Zener diode) подключен через отдельный транзистор 2N3904, получая смещение, усиление и разделение от других каскадов. Этот диод способен генерировать широкодиапазонный шумовой сигнал от звуковых частот до частот более чем 100 МГц. Затем мы отфильтровали из этого шумового сигнала низкие частоты как наиболее "практические" и удобные для подачи на ГУН. Это осуществляется посредством "звуковой" микросхемы аудиоусилителя LM386. Микросхема LM386 является и усилителем и фильтром низких частот для проходящего шумового сигнала. Выходного сигнала с LM386 вполне достаточно, если вам нужно использовать его в широкополосном "шумовом" джаммере.

Этот низкочастотный шумовой сигнал поступает через потенциометр 100 Ом на простую цепочку из резистора и конденсатора, где смешивается с управляющим напряжением для ГУНа (описывалось выше). Одиночный диод 1N4148 предохраняет ГУН от попадания любых отрицательных пульсаций напряжения.

В результате смешивания получается новый "шумный" управляющий сигнал поступающий затем на ГУН. Результирующий ВЧ сигнал выглядит как случайный шум "танцующий" вокруг несущей 1575.42 МГц. Вам понадобится установить девиацию этого "шума" приблизительно +/-1.023 МГц от несущей частоты в 1575.42 МГц. Для проведения настройки должным образом обязательно понадобится спектроанализатор или воспользуйтесь осциллографом и проверкой напряжений в контрольных точках для приблизительной настройки.

Усилители ВЧ

Сигнал ВЧ +7 дБ (5 милливатт) с ГУНа сначала немного уменьшается (до 4 дБ) и затем ответвляется на вход прескалера MB506. Затем он проходит через услитель ВЧ и полосовой фильтр (band pass filter).

Чип Sirenza Microdevices SGA-6289 используется в качестве первого усилителя. Он обеспечивает усиление около 13 дБ что компенсирует потери на согласование (resistive attenuation pad). Также он обеспечивает хорошее 50ти омное согласование выхода ВЧ ГУНа и помогает управлять последним усилителем ВЧ

В качестве полосового фильтра GPS (GPS band pass filter) применяется Toko 4DFA-1575B-12 керамический диэлектрический фильтр с двумя полюсами(2-pole), номер TKS2609CT-ND по каталогу Digi-Key. Этот компонент не обязательный, но помогает очистить спектр ВЧ перед дальнейшим усилением. Потеря мощности на нём - приблизительно 2 дБ.

Конечный усилитель ВЧ это AH102 фирмы WJ Communications. Он обеспечивает ещё 13 дБ усиления, с высокой компрессией в районе +27 дБ (500 мВт) {with a higher P1dB compression point of around +27 dBm (500 mW)}. Потребление AH102 самое большое из всех элементов схемы, он не нужен если вы нацелились собрать носимый маломощный прибор с низким потреблением.

Стабилизация Напряжения

Регулирование входного напряжения и его фильтрация сделаны на стандартных микросхемах регуляторов напряжений..
Для стабилизации 12 вольтовой линии питания используется LM2940CT-12, - регулятор напряжения на 1 А с низким падением напряжения. Стандартные регуляторы 78хх серии используются для получения 9ти и 5ти вольтовых линий питания. Присутствует простая защита от переполюсовки батареи из цепи диода с предохранителем. Крайне рекомендуется использовать автоматический многоразовый предохранитель в этой цепи.

Вы можете запитывать джаммер от обычной 12 вольтовой аккумулятороной батареи. Прекрасный выбор это 12 вольтовый свинцово-кислотный аккумулятор на 4.5 А/ч из магазина Radio Shack, номер по каталогу 23-289. Старые автомобильные аккумуляторы, несколько 6ти вольтовых батарей от фонарей или даже "солнечные батареи" будут также работать. Собранный и настроенный джаммер потребляет ток около 300 мА.

Антенна

Антенна не обозначена в схеме, для надлежащего использования устройства каждый должен будет купить готовую или сконтруировать свою. Существует множество коммерческих антенн передатчиков GPS прекрасно подходящих для этой маломощной передающей схемы. Некоторые модели готовых или легко собираемых микроволновых антенн можно приобрести непосредственно в Ramsey Electronics.

Для передающих схем всенаправленного излучения рекомендуется дискоконусная антенна Ramsey DA25 (с круговой диаграммой направленности). Для схем направленного излучения может быть использована LPY2 логопериодическая Яги антенна (направленность излучения по прямой линии). Использование направленной антенны даст небольшой прирост излучаемой мощности, который увеличит и дистанцию глушения, такая антенна также может быть использована чтобы не заглушить свой приёмник GPS (т.е. направлять надо на "вражеский" приёмник).

Изолированные антенные элементы GPS также можно приобрести в Digi- Key(*интернет магазин). Детали серии Toko DAK номер TK5150-ND, по каталогу Digi-Key , прекрасно подходят для поверхностного монтажа непосредственно на печатную плату. Для снижения их резонансной частоты потребуются пластиковые антенные колпачки (*plastic radome). Для скрытного или портативного варианта схемы используйте антенные элементы небольшого размера.

Примечания по конструированию

К сожалению для правильного конструирования джаммера справедливо требуются специализированные технические навыки и умения. Необходимо понимать схемы и уметь проектировать платы(*printed circuit board (PCB) design) микроволновых и ВЧ диапазонов(*high frequency microwave). Хорошим подспорьем для начинающего будет изучение книг : "Руководство по Ультравысоким частотам/Микроволнам"(*UHF/Microwave Handbook) и "Справочник ЛРРЛ"(*The ARRL Handbook) изданных Любительской Радио Релейной Лигой(ЛРРЛ : Amateur Radio Relay League-ARRL). Также потребуется доступ к основному оборудованию применяемому для испытаний и настройки ВЧ устройств (осциллограф, частотомер, спектроанализатор, пассивная нагрузка, аттенюаторы и т.д.).

Приобретение Деталей

Главные детали - модуль ГУНа и ВЧ усилители можно приобрести в Richardson Electronics. Для ГУНа номер по каталогу: M3500C-1324S, для ВЧ усилителя AH102 номер по каталогу: SGA-6289. Аналог ГУНа и ВЧ усилителей можно также приобрести и в таких компаниях как Mini-Circuits или Synergy Microwave. Небольшие изменения потребуются если использовать компоненты отличающиеся рабочими напряжениями или параметрами мощности входной/выходной сигнала ВЧ. При использовании другого модуля ГУН контур ФАПЧ также прийдётся подстроить.

Чип синтезатора ФАПЧ MC145151 можно приобрести в Digi-Key. Он выпускается в различных типах корпусов (ДИП или СМД), выбирайте подходящий под ваши цели. Например миниатюрный вариант в корпусе 28-soic для поверхностного монтажа имеет номер по каталогу: MC145151DW2-ND. Также можно выпаять чипы MC145151 из старых Си-Би радиостанций (*CB radios) или старых спутниковых рессиверов диапазона С(*C-band)(необходим такой, в котором частота задаётся джамперами).

В Digi-Key можно обратиться за аналогом чипа прескалера - микросхемой NEC UPG1507GV, номер по каталогу UPB1507GV-ND. Это точная замена Fujitsu MB506, но главный недостаток UPG1507GV в том, что она выпускается в корпусе 8-SSOP (т.е. очень маленьком), с которым трудно работать используя стандартное паяльное оборудование.

Кварцевый резонатор на 10 МГц также можно приобрести в Digi-Key, номер по каталогу: 300-6121-1-ND. Там же купите и остальные необходимые компоненты (конденсаторы, резисторы, регуляторы напряжения, катушки индуктивности, диоды, транзисторы, LM386, корпус устройства, разьёмы ВЧ и т.д.), поскольку их цены самые конкурентоспособные и хорошее обслуживание.

Проектирование и компоновка платы

Образца печатной платы нет, вам прийдётся спроектировать и изготовить плату вручную используя тонкий маркер(felt-tip markers), монтажную плёнку(drafting tape), сухое травление(dry-etch) или ЛУТ(iron-on transfers). Вы должны проектировать печатную плату под нужные вам параметры.

Проектирование и компоновка печатной платы не такое трудное или требующее напряжения сил дело, но требует некоторого опыта и терпения. Использование только компонентов для поверхностного монтажа и богатая практика проектирования плат помогут уменьшить физические размеры джаммера и его стоимость.

Для правильной и корректной работы микроволновых схем существенным условием является использование двухсторонего стеклотекстолита предназначенного для работы в области высоких частот. Хорошим выбором будет GML1000 (двухсторонний, 1 унция, 0.030 дюйма) от GIL Technologies , но и стандартный марки FR-4 будет работать на таких частотах. Вы можете купить FR-4 размерами 6х6 дюймов (двухсторонний, 1 унция, 0.030 дюйма) в Digi-Key номер по каталогу PC45-S-ND.

Микрополосковые линии 50 Ом на текстолите GML1000 толщиной 0.030 дюйма будут 70 мил (*мера длины, одна тысячная дюйма)(1.8 мм) шириной, на FR-4 будут 55 мил (1.5 мм) шириной. При проектировании платы добивайтесь минимальной длинны микрополосковых линий, проводите их без изгибов и перпендикулярно любым дорожкам с питающим напряжением, а также к местам пересечений с другими микрополосковым линиями(*any other micro stripline it has to cross).

Двухмилиметровая линия из комплекта Radio Shack для сухого травления , номер по каталогу 276-1490, хорошо подходит к указанным материалам для получения микрополосковой линии близкой к пятидесятиомной в домашних условиях.

Наличие Двух ВЧ усилителей, полосового фильтра, ГУНа и Прескалера требует при проектировании платы многочисленных сквозных соединений между верхней и нижней земляными шинами. Эти соединения помогают избегать образования контуров из "земляных" проводников и нестабильности(генерации) от нарушения правильной работы схемы. В случае применения AH102, они играют роль радиатора, оказывая охлаждающее действие на конечный усилитель ВЧ.

Все резисторы, кондесаторы или катушки индуктивности сипользуемые в ВЧ части схемы должны быть размерности 0603, 0805 или 1206 для поверхностного монтажа. Выводные компоненты не будут работать правильно на этих высоких частотах . Убедитесь чтобы выбранные вами катушки индуктивности СМД расчитаны на большой ток и могут использоваться в цепи постоянного смещения усилителей ВЧ. Ферритовое колечко указанное на схеме может быть любым походящим по размерам. Ассортимент корпусов катушек индуктивности В Radio Shack представлен номером по каталогу 273-1601, там есть несколько походящих.

Работа устройства

Как только джаммер будет готов к эксплуатации, вы можете испытать его контролируя сигнал на обычном GPS приёмнике или высококачественном приёмнике-коммуникаторе. Приёмник GPS вблизи джаммера будет не способен синхронизироваться по сигналу С/А и любые операции с GPS, в зоне действия излучения джаммера, приведут к потере синхронизации. Более высококачественные приёмники GPS имеют тенденцию быть менее воспримчивыми к маломощному глушению, так что вы будете должны находиться вблизи излучения антенны (т.е. рядом), чтобы обеспечить глушение.

Любые препятствия около антенны джаммера (деревья, здания, холмы, стены, и т.д.) уменьшают диапазон глушения. Лучшая позиция такая, - когда антенна джаммера и антенна "обрабатываемого" приёмника GPS находятся на линии прямой видимости. Практические результаты в реальном мире будут значительно варьироваться, но вы должны получить радиус глушения около нескольких сотен футов(*1 фут = 12 дюймов = 30.48 см) с применением высокомощного чипа (AH102) и простой антенной , даже в "тяжёлых" районах.

Ещё вы можете практиковать методы "противоглушения", чтобы защитить себя от враждебного или случайного глушения GPS. Пробуйте экранировать ваш приёмник GPS от источника радиопомех помещая ваше тело, деревья, холмы, камни или другие преграды в промежутке между положением приёмника и источником помех. Более продвинутые методы подразумевают использование фазированных антенных решёток или направленных антенн на вашем GPS приёмнике (направленных в небо) для устранения любого вмешательства с земли(*ground based interference).

Принципиальные Схемы

GPS Jammer Schematic ФАПЧ/Шум (120k PNG)

Old GPS Jammer Schematic Тюнер/"плавающий" шум (70k PNG)

Simple GPS Jammer Schematic "Кварцованный" генератор L1 (31k PNG)

Фото

GPS Jammer Pictures Фото Джаммера

Simple CW GPS Jammer Picture Фото "простого" Джаммера на диапазон L1

---------------------------------------------------------------------------
Перед повторением или обсуждением устройства воспользуйтесь поиском по разделу Глушилки спецтехники и прочего РЭА нашего форума.

(*Примечания переводчика)

матроскин

image




  banner DIPTRACE - САМЫЙ ЛУЧШИЙ ТАКСИРОВЩИК ПЕЧАТНЫХ ПЛАТ
Portal-X