Kuinka RF-signaalin häirintälaite toimii?

Radiotaajuiset (RF) signaalihäiriöt lähettävät voimakkaita RF-signaaleja samalla taajuuskaistalla kuin kohdesignaali, mikä häiritsee kohdesignaalin normaalia viestintää ja toimintaa.

1. Signaalin generointi

(1) Taajuuden valinta: Häiriöt on suunniteltu toimimaan tietyllä taajuusalueella. Jos sitä käytetään esimerkiksi matkapuhelinsignaalien häiritsemiseen, se valitsee matkapuhelinverkkojen käyttämät taajuuskaistat, kuten GSM (900 MHz ja 1800 MHz joillakin alueilla), CDMA tai 3G-, 4G- ja 5G-verkkojen käyttämät erilaiset taajuuskaistat. Wi-Fi-häiriöissä se keskittyy 2,4 GHz ja 5 GHz taajuuskaistoihin.

(2) Signaalin generointipiiri: Laitteen sisällä on signaalinmuodostuspiiri, jota käytetään RF-signaalin tuottamiseen. Tämä piiri sisältää yleensä komponentteja, kuten oskillaattorin (perustaajuuden muodostamiseksi) ja vahvistimen (generoidun signaalin tehon lisäämiseksi). Sitten generoitu signaali säädetään siten, että sillä on sopivat ominaisuudet.

2. Tehon vahvistus

(2) Kohinan ja säröjen synnyttäminen: Sen lisäksi, että häiriösignaali ylittää laillisen signaalitehon, se myös aiheuttaa kohinaa ja vääristymiä vastaanottimen piiriin. Häiriösignaalin satunnainen tai kaoottinen luonne häiritsee vastaanottimen demodulaatioprosessin normaalia toimintaa, mikä tekee laitteen vaikeaksi poimia merkityksellistä tietoa laillisesta signaalista.

(2) Suuritehoisten komponenttien käyttö: Tehovahvistinvaiheessa käytetään tyypillisesti komponentteja, kuten LDMOS-transistoreja (lateral diffunded metal oxide semiconductor) tai muita suuritehoisia puolijohdelaitteita. Nämä komponentit pystyvät käsittelemään suuria määriä sähköenergiaa ja muuttamaan syöttötehon suuritehoiseksi RF-ulostuloksi.

3. Vaihteisto

(1) Antennin käyttöönotto: Vahvistettu RF-signaali lähetetään sitten ilmaan antennin kautta. Antenni on tärkeä osa häirintälaitetta, koska se voi säteillä signaalia kaikkiin suuntiin (ymmäissuuntainen antenni) tai tiettyyn suuntaan (suunta-antenni, jolla voidaan kohdistaa tiettyyn alueeseen tai signaalilähteeseen). Käytettävä antennityyppi riippuu sovellusskenaariosta ja vaaditusta peittoalueesta.

(2) Signaalin eteneminen: Häiriösignaalin lähetyksen jälkeen se etenee ilmassa sähkömagneettisten aaltojen muodossa. Se etenee valon nopeudella ja leviää tietylle alueelle. Kun se saavuttaa vastaanottavan laitteen (kuten matkapuhelimen, Wi-Fi-reitittimen, droonin jne.), se häiritsee normaalia signaalia, jota nämä laitteet yrittävät vastaanottaa.

4. Häiriömekanismit

(1) Laillisen signaalin ylittäminen: Häiriösignaali on suunniteltu niin voimakkaaksi, että se ylittää signaalilähteestä (kuten mobiilitukiasemasta tai Wi-Fi-tukiasemasta) tulevan heikon signaalin vastaanottavan laitteen päässä. Kun vastaanottavan laitteen antenni vastaanottaa sekä laillisen signaalin että häiriösignaalin, voimakas häiriösignaali aiheuttaa vastaanottimen etupiirin (kuten vähäkohinaisen vahvistimen) kyllästymisen tai ylikuormituksen. Tämä aiheuttaa sen, että vastaanotin ei pysty vahvistamaan ja prosessoimaan oikeaa signaalia kunnolla, mikä johtaa yhteyden katkeamiseen tai katkeamiseen.

(2) Kohinan ja säröjen synnyttäminen: Sen lisäksi, että häiriösignaali ylittää laillisen signaalitehon, se myös aiheuttaa kohinaa ja vääristymiä vastaanottimen piiriin. Häiriösignaalin satunnainen tai kaoottinen luonne häiritsee vastaanottimen demodulaatioprosessin normaalia toimintaa, mikä tekee laitteen vaikeaksi poimia merkityksellistä tietoa laillisesta signaalista.

30 W RF-tehovahvistinmoduuli

Yhteenvetona voidaan todeta, että RF-signaalien häirintälaitteet luovat, vahvistavat ja lähettävät voimakkaita RF-signaaleja kohdetaajuuskaistalla, mikä häiritsee laitteiden normaalia toimintaa, jotka luottavat näihin taajuuksiin viestinnässä ja häiritsevät tehokkaasti niiden signaaleja. On syytä huomata, että monilla alueilla RF-signaalien häirintälaitteiden käyttöä rajoittaa laki, koska ne voivat häiritä laillisia viestintäpalveluja.