Внимание.
Использование этих устройств в некоторых случаях запрещено законодательством РФ и может привести к административной или уголовной ответственности.
Последовательное подключение к телефонной линии
Схема № 1. Схема (рис. 7.1) демонстрирует принцип записи звукового сигнала при последовательном подсоединении к телефонной линии. При протекании тока в линии постоянная и переменная составляющие телефонного сигнала создают падение напряжения на постоянном резисторе R1, включенном в разрыв одного из проводов линии.
Постоянная составляющая проходит через обмотку трансформатора Т1 и один из встречно включенных светоизлучающих диодов оптронов DA1, DA2, вызывая отпирание транзистора VT1 и подачу положительного напряжения на выход управления. Звуковая составляющая сигнала через один из открытых светодиодов поступает на первичную обмотку звукового трансформатора Т1 и создает звуковой сигнал во вторичной обмотке, нагруженной на резистор R6.
Примечание.
Последовательное включение в линию избавляет от необходимости настраивать устройство под различный уровень напряжения в линии.
Уровень звукового сигнала на выходе Т1 достаточен для записи через микрофонный вход диктофона или ПК.
При желании один из оптронов можно убрать. Но тогда придется подбирать полярность подключения устройства к линии (или применить одну оптопару АОТ166 с двумя встречновключенными излучателями).
Примечание.
Схема гальванически развязана от телефонной линии и безопасна для любого подключаемого устройства записи.
Оптроны, примененные в схеме, могут быть любыми транзисторными оптопарами со светоизлучающими диодами с рабочим током 5—10 мА, хорошо выдерживающими импульсные перегрузки. Сопротивление обмотки 1 звукового трансформатора Т1 должно быть в пределах 20–40 Ом.
Коэффициент трансформации в пределах 1:1–3:1. Тип транзистора VT1 зависит от величины внешней нагрузки.
Схема № 2. Устройство, схема которого представлена ниже, представляет собой УКВ ЧМ передатчик в радиовещательном диапазоне частот (). Питается оно от телефонной линии и имеет выходную мощность около 20 мВт.
Устройство подключается в разрыв одного из проводов линии в любом месте по всей длине кабеля. Принципиальная схема радиоретранслятора представлена на рис. 7.2.
Резистор R1 включается в разрыв одного из проводов телефонной сети. При снятии трубки телефонного аппарата в цепи появляется ток, который, в зависимости от типа аппарата и состояния линии, находится в пределах 10–35 мА. Этот ток, протекая через резистор R1, вызывает на нем падение напряжения порядка 4—25 В.
Напряжение поступает на выпрямительную диодную сборку типа КЦ407, благодаря которой устройство может подключаться в линию без соблюдения полярности.
Рис . 7.2. Радиоретранслятор с последовательным подключением к телефонной линии
Высокочастотная часть схемы запитывается от параметрического стабилизатора, собранного на резисторе R3, стабилитроне VD3 типа КС191 и конденсаторе С7.
Стабилизатор ограничивает излишек напряжения, поступающего с диодной сборки VD1. Задающий генератор выполнен на транзисторе VT1 типа КТ315. Частотная модуляция осуществляется путем изменения емкости варикапа VD2 типа КВ109А. Модулирующее напряжение поступает из линии через последовательно включенные резистор R2 и конденсатор С1. Первый ограничивает уровень низкочастотного сигнала, второй — исключает проникновение постоянного напряжения линии в цепь модулятора.
Частотно-модулированный сигнал с катушки связи L2 поступает в антенну, в качестве которой используется отрезок монтажного провода длиной, равной четверти длины волны, на ко!орой работает передатчик.
Детали. Транзистор VT1 можно заменить на КТ3102, КТ368. Диодную сборку VD1 можно заменить на четыре диода КД102 или КД103. Стабилитрон VD3 можно использовать любой с напряжением стабилизации 6,8—10 В. Конденсатор С7 должен быть рассчитан на рабочее напряжение, большее напряжения стабилизации VD3.
Катушка L1 намотана на корпусе подстроечного конденсатора С5 и содержит 7 витков провода ПЭВ 0,31 мм. Катушка L2 намотана поверх катушки L1 тем же проводом — 2 витка. При настройке конденсаторы СЗ и С5 подстраивают так, чтобы в нужном диапазоне (65—108 МГц) передавался сигнал максимально возможной мощности. Дальность действия собранного радиоретранслятора в зависимости от условий приема составляет 30—150 м.
Схема № 3. Телефонный радиоретранслятор с AM в диапазоне частот 27–28 МГц рассмотрен на ..
Устройство представляет собой телефонный радиоретранслятор, позволяющий прослушивать телефонный разговор на радиоприемник диапазона 27–28 МГц с амплитудной модуляцией.
Устройство представляет собой маломощный однокаскадный передатчик с амплитудной модуляцией и кварцевой стабилизацией несущей частоты. Задающий генератор выполнен по традиционной схеме на транзисторе VT1 типа КТ315.
Режим транзистора по постоянному току задается резисторами R2 и R3. Кварцевый резонатор ZQ1 включен между коллектором и базой транзистора VT1. Он может быть любым, на одну из частот диапазона 27–28 МГц..
Контур, состоящий из катушки L2 и конденсатора СЗ, настроен на частоту кварцевого резонатора. С катушки связи L1 сигнал поступает в антенну, в качестве которой используются телефонные провода.
Дроссель Др1 служит для разделения высокочастотного и низкочастотного сигналов. Диод VD1 предохраняет устройство от выхода из строя в случае неправильного подключения. Передатчик подключается параллельно телефонной трубке.
Работа устройства. Когда трубка положена на рычаг, разговорный узел отключен от линии. Подключена к линии в этот момент только цепь вызывного устройства. Таким образом, до тех пор, пока трубка не снята, напряжение питания на передатчик не поступает.
Как только трубку снимают, к линии подключается разговорная часть. Во время разговора ток через разговорную часть меняется синхронно с речью, соответственно изменяется и напряжение в точках +Л1 и — Л1.
Рис. 7.3. Телефонный радиоретранслятор с AM в диапазоне частот 27–28 МГц
Изменение напряжения питания приводит к соответствующему изменению амплитуды генерируемых высокочастотных колебаний, т. е. имеет место амплитудная модуляция. В результате разговор можно слушать на расстоянии до 50 м на приемник диапазона 27–28 МГц, работающий на прием AM сигнала.
Детали. Транзистор VT1 может быть типа КТ316, КТ3102, КТ368. Диод VD1 — КД521, КД510, Д220. Дроссель Др1 намотан на ферритовом стержне марки 600НН диаметром 2,8 мм и длиной 14 мм, он содержит 150–200 витков провода ПЭВ 0,1 мм.
Катушки L1 и L2 намотаны на полистироловом каркасе от KB приемников диаметром 8 мм с подстроенным сердечником. Катушка L2 содержит 12 витков провода ПЭВ 0,31. Катушка связи L1 наматывается поверх катушки L2 и содержит 3 витка того же провода. Настройка устройства осуществляется путем настройки контура L2, СЗ на несущую частоту. При подключении следует учитывать полярность напряжения линии,
Схема № 4. УКВ ЧМ ретранслятор рассмотрен на http://.
На рис. 7.4 представлен пример схемы телефонного УКВ ЧМ-ретранслятора на МОП-транзисторе. Схема собрана без УНЧ. Резистор R1 — регулятор громкости. При чувствительности УКВ-радиоприемника 10 мкВ дальность — около 100 м.
Подключение данных УКВ ЧМ-ретрансляторов производится в соответствии со схемой. Передающей антенной служит отдельный провод.
Рис. 7.4. УКВ ЧМ ретранслятор
Схема № 5. Телефонный ЧМ передатчик рассмотрен на
. Схема этого передатчика показана на рис. 7.5.
Предлагается усовершенствованная схема телефонного радиопередатчика с использованием телефонной линии в качестве антенны и имеющего стабилизатор напряжения. Это позволяет почти полностью устранить сетевой фон. Устройство можно закамуфлировать под телефонную розетку, конденсатор, распаечную коробку.
Катушку L1 наматывают на оправке диаметром 6 мм проводом ПЭВ 0,5 мм. Она содержит около 6 витков. Катушка L2 расположена поверх нее и имеет 3 витка того же провода.
Возможно изготовление катушек прямо на плате печатным способом. При этом используется двухсторонний стеклотекстолит, а катушки для обеспечения связи располагают одна над другой. Передатчик включается в разрыв телефонной линии.
Рис. 7.5. Телефонный ЧМ передатчик
Схема № 6. Телефонный жучок с питанием от телефонной линии рассмотрен на . Схема жучка показана на рис. 7.6.
Рис. 7.6. Телефонный жучок с питанием от телефонной линии
Детали. L1 и L2 намотаны на оправках диаметром 5 мм, обмоточным проводом марки ПЭВ-1 или ПЭВ-2 диаметром от 0,4 до 0,7. L1 содержит 6 витков. L2 содержит 7 витков. Все катушки намотаны виток к витку и после настройки залиты парафином.
Т1—ТЗ должны быть высоковольтные, такие как 2SC1279, 1515,1570. Кварц работает на третьей гармонике. Подбираем так: выбираем частоту, делим на 3 и получаем частоту резонатора! Идем в магазин и покупаем. D5 любой стабилитрон с напряжением стабилизации 5–6 В. С10 — любой электролит емкостью от 10 до 100 мкФ и напряжением 6—10 В.
Примечание
Данное устройство подключается параллельно телефонной линии.
Настройка. Налаживание устройства происходит в 6 этапов. Подключаем устройство к телефонной линии и переходим к стадии 2. Измеряем напряжение на D5, оно должно быть 5–5,6 В. Если напряжение не соответствует, то проверяем монтаж и исправность элементной базы.
Включаем контрольный приемник и пытаемся поймать сигнал передатчика! (все измерения и настройка проводится строго со снятой трубкой телефонного аппарата). Сигнал пойман, в противном случае проверяем монтаж и исправность того барахла, что вы туда впаяли.
Медленно поворачивая С7, добиваемся в приемнике максимально качественного и громкого сигнала на частоте третьей гармоники кварца, т. е. 96 МГц. Если этого не происходит, то можно попробовать подобрать С4 и, в крайнем случае, С5.
Изменением геометрических размеров L2 (раздвижением или сжатием витков не металлическим предметом) до максимального уровня выходного сигнала. Пластиковой отверткой регулируете положение ротора конденсатора С9 по минимальному току потребления и максимальной дальности передачи.
Радиус действия устройства составляет около 200 м на этой частоте и с этим потреблением тока — это предел. Большое потребление тока вызовет снижение громкости в трубке телефонного аппарата, что в свою очередь приведет к рассекречиванию устройства. А нам этого не нужно! Общий ток потребления устройства составляет 25 мА.
Бесконтактный съем информации с телефонной линии
Бесконтактный индуктивный способ снятия звуковой информации с телефонной линии известен давно. Он основан на эффекте возникновения магнитного поля вокруг проводника, по которому течет ток.
Правило.
Вокруг каждого из проводов, передающих ток, возникает магнитное поле, а у проводов пары оно противоположное.
Чтобы уловить и преобразовать это поле в электрический сигнал, необходимо только один из проводов пары пропустить сквозь магнитный сердечник, на котором имеется обмотка.
Таким образом, пропущенный провод выступит в роли первичной обмотки из одного витка, вторичная обмотка может иметь 200–600 витков.
Данная конструкция представляет собой классический токовый трансформатор, напряжение во вторичной обмотке которого пропорционально току в первичной обмотке, то есть в линии.
Совет.
Катушку индуктивного съемника удобно выполнить на размыкающемся броневом или кольцевом ферритовом сердечнике с максимально высокой магнитной проницаемостью и имеющим возможно большее число витков. Для исключения низкочастотных наводок (особенно от сети) индуктивный съемник должен быть заключен в металлический экран.
Такой датчик можно подключать непосредственно на микрофонный вход высококачественных диктофонов, имеющих высокое усиление сигнала внешнего микрофона и снабженных акустопуском.
Схема № 1. Для записывающих устройств попроще можно применить предусилитель с акустопуском, выполненный на одной цифровой КМОП микросхеме K564ЛH2 по схеме рис. 7.7.
На инверторах DD1.1—DD1.3 выполнен усилитель низкой частоты. Элементы VD1, С4 образуют пиковый детектор, за которым следует компаратор на элементах DD1.5, DD1.6, управляющий силовым ключом на транзисторах VT1, VT2.
Рис 7.7. Усилитель низкой частоты с акустопуском
Величину резистора R1 можно подобрать по наилучшему качеству звука. Конденсатор С2 на выходе УНЧ служит для подавления возможного самовозбуждения УНЧ на высоких частотах. Резистором R2 можно подобрать требуемую величину усиления. От емкости и тока утечки конденсатора С4 зависит время удержания акустопуска.
Далее рассмотрим устройства для бесконтактного съема информации с телефонной линии на ОУ.
Схема № 2. На рис. 7.8, а представлена схема простого усилителя, на вход которого подключена катушка индуктивности. В схеме можно применить ОУ — КР1407УД2, КР140УД20, КР1401УД2Б, КР140УД12, 140УД8 или аналогичные, в их типовом включении и желательно с внутренней коррекцией.
Примечание.
Помещенная рядом с телефонным проводом катушка будет надежно «снимать» информацию.
Катушку-датчик можно выполнить на броневом сердечнике подходящего размера. Один из проводов телефонной пары зажимается между чашками броневого сердечника.
В качестве катушки для бесконтактного съема информации с телефонной линии можно использовать магнитную головку от кассетного магнитофона. В этом случае один из телефонных проводов просто располагается рядом с рабочим зазором головки.
Катушку-датчик так же можно изготовить и из малогабаритного низкочастотного трансформатора, например, выходного трансформатора от транзисторного приемника, последовательно соединив все его обмотки.
Рис . 7.8. Устройства для бесконтактного съема информации с телефонной линии на ОУ;
а — простейшая схема
В качестве катушки для бесконтактного съема информации с телефонной линии можно использовать магнитную головку от кассетного магнитофона. В этом случае один из телефонных проводов просто располагается рядом с рабочим зазором головки.
Катушку-датчик так же можно изготовить и из малогабаритного низкочастотного трансформатора, например, выходного трансформатора от транзисторного приемника, последовательно соединив все его обмотки.
При использовании в качестве датчика магнитофонной головки L1 целесообразно использовать конденсатор С6 емкостью 3000—10000 пФ, который совместно с индуктивностью L1 образует колебательный контур, настроенный на частоту 1–1,5 кГц. Это позволяет увеличить уровень сигнала с датчика и увеличить соотношение сигнал/шум.
Схема № 3. На рис. 7.8, б приведена схема усовершенствованного усилителя для бесконтактного съема информации с телефонной линии на двух ОУ и с возможностью регулировки громкости. Устройство разработано Александром Семьяном.
б — схема с возможностью регулирования громкости
Схема № 4. Бесконтактный съем информации с телефонной линии обеспечивает схема, представленная на рис. 7.9.
Принцип действия данного устройства заключается в улавливании переменного электромагнитного поля, наводимого вокруг телефонной пары (). Для бесконтактного съема информации с телефонной линии телефонная пара зажимается между чашками броневого сердечника дросселя L1. Сигнал с усилителя попадает на микрофонный вход или на телефонный капсюль ТА-2. Напряжение питания должно быть в пределах 1,2–3 В. Дроссель L1 имеет 600 витков ПЭВ 0,05 на сердечнике СБ-30.
Рис . 7.9. Устройство бесконтактного съема информации
Схемы телефонных ретрансляторов
Телефонные ретрансляторы включаются последовательно в разрыв одного из проводов телефонной линии и питаются током в линии в момент разговора.
Примечание.
Когда телефонная трубка опущена, ретранслятор не работает.
В широко распространенных схемах передатчик питается от падения напряжения на резисторе 200–500 Ом, частотная модуляция передатчика осуществляется изменением его напряжения питания.
Такое простое включение имеет, как минимум, два недостатка:
— девиация частоты передатчика сильно зависит от громкости разговора;
— частота самого передатчика может быть различной при различной нагрузке линии.
Например, при использовании старого дискового телефона и дешевого китайского разница частот передачи будет в несколько мегагерц.
Схема № 1. Это схема миниатюрного ретранслятора с частотной модуляцией , рассчитанного на работу в диапазоне УКВ на частотах 63–80 МГц совместно с любым бытовым радиоприемником (). Схема питается от телефонной линии только во время разговора, когда поднята телефонная трубка. Прослушивается разговор радиоприемником на участке диапазона, где нет радиовещательных станций. Принципиальная схема радиоретранслятора представлена на рис. 7.10,а.
Примечание.
Радиус действия передатчика без применения антенны WA1 — до 50 м, а для увеличения дальности, кроме применения антенны, необходимо использовать приемнике высокой чувствительностью. Так, увеличение чувствительности приемника в 2 раза на столько же увеличивает дальность приема.
Настройка схемы заключается в перестройке генератора сердечником катушки L1 на нужную частоту УКВ диапазона, а после этого конденсатором С3 надо подстроить передатчик, контролируя прием по качеству передачи на слух.
Частотная модуляция в передатчике получается за счет изменения внутренней емкости транзистора при колебании напряжения питания схемы за счет протекания тока в линии ТА при разговоре.
Перед настройкой передатчика необходимо подключить его к телефонной линии и при снятой трубке замерить напряжение на резисторе R4. Оно должно быть в диапазоне от 2 до 3,5 В. Если напряжение больше, то следует уменьшить сопротивление этого резистора. Схема передатчика собрана на односторонней печатной плате размером 20x40 мм, к контактным площадкам которой припаиваются элементы. Размеры платы позволяют разместить ее в корпусе стандартного телефонного гнезда. Печатная плата представлена на рис. 7.10,б.
Рис. 7. 10. Миниатюрный радиоретранслятор с частотной модуляцией: а — принципиальная схема; б — печатная плата
Конденсатор СЗ типа КПКМ, а остальные используемые резисторы и конденсаторы могут быть любого типа, малогабаритные. Катушка L1 наматывается на каркасе диаметром 5 мм проводом ПЭВ 0,23 мм и содержит 5+5 витков. Транзистор КТ315Г можно заменить на КТ3102А.
Совет.
Использовать другие транзисторы не рекомендуется, так как при этом сильно возрастает уровень гармоник, которые могут создавать помехи в других диапазонах.
В качестве антенны можно применить отрезок любого многожильного провода длиной 30–40 см. Настройку на нужную частоту, если нет высокочастотного ферритового сердечника, можно выполнить подбором емкости контура, показанного на схеме (рис. 7.10, а) пунктиром. Конденсаторы С1 и С2 могут иметь номиналы 0,022—0,068 мкФ.
Примечание.
Подключение данных схем никак не сказывается на качестве работы телефона. При подключении устройства к телефонной линии необходимо соблюдать полярность, указанную на схеме.
Схема № 2. На одной микросхеме КФ174ПС1 можно собрать телефонный ретранслятор, в значительной степени не имеющий недостатков (рис. 7.11). Настройка его контуров осуществляется не подстроенными конденсаторами, а изменением расстояния между витками катушек.
Рис. 7.11. Схема телефонного радиоретранслятора на ИМС КФ174ПС1
Передатчик питается от падения напряжения на мощном стабилитроне, выполненном на элементах VT1, VD2, R2.
Благодаря этому частота передатчика не зависит от величины тока в линии. Вместо этих элементов можно использовать и обычный стабилитрон с постоянным допустимым током стабилизации не менее 50 мА. Звуковое напряжение для модуляции передатчика снимается с резистора R1.
Антенна представляет собой кусок провода длиной четверть волны и включена в выходной контур через емкостный делитель С10, С11.
Схема № 3. Теперь рассмотрим телефонный ретранслятор с параллельным подключением к линии.
Примечание.
Схема, приведенная на рис. 7.12, обходит эту проблему за счет использования узла автоматики, выполненного на транзисторах VT1, VT2.
Схема, приведенная на рис. 7.12, обходит эту проблему за счет использования узла автоматики, выполненного на транзисторах VT1, VT2.
Рис. 7.12. Схема телефонного ретранслятора с параллельным подключением к линии
При положенной телефонной трубке устройство не активно и потребляет ток менее 0,5 мА (зависит от величин резисторов Rl, R2 и стабилитрона VD5). При уменьшении напряжения; в линии вследствие поднятия трубки, автоматика включает высокочастотный передатчик, выполненный на транзисторе VT3.
В этом случае устройство, даже потребляя заметный ток (более 3 мА), не нарушает работы линии. Ведь ток в линии при поднятой трубке имеет величину около 40 мА.
Чтобы не подбирать полярность подключения устройства, входное напряжение выпрямляется мостовым выпрямителем на диодах VD1—VD4. Через делитель R1, R2 и последовательно включенный стабилитрон VD5 постоянное напряжение линии поступает на транзисторный ключ VT1.
Подстроечным резистором R2 можно настраивать порог включения передатчика при различном напряжении линии.
При данном типе стабилитрона с напряжением стабилизации 24 В устройство можно настроить для работы с линией напряжением 40–60 В.
Примечание.
Для расширения диапазона настроек (в сторону более низкого напряжения) можно взять стабилитрон с более низким напряжением стабилизации (например, на 9 В или 12 В).
Ключ VT2 непосредственно включает высокочастотный передатчик VT3. Цепочка R4, С1 формирует задержку более секунды на включения устройства для предотвращения включения передатчика при звонковом напряжении (переменное напряжение амплитудой 100–200 В 25 Гц).
Высокочастотный передатчик выполнен по схеме с общей базой и включается замыканием его эмиттера на землю через ключ VT2. Мощность передатчика зависит от величины резистора R5 (ограничение тока), а также от величины R7 (смещение).
Совет.
Величины этих резисторов не следует делать слишком малыми (с целью увеличения мощности), это может привести к уменьшению громкости звука в трубке.
Частотная модуляция передатчика происходит изменением его напряжения питания звуковым напряжением линии через конденсатор С2.
При достаточной громкости звука в линии или качественном приемнике этот конденсатор можно исключить.
Транзистор VT1 желательно взять достаточно высоковольтным (с напряжением Uкэ не менее 60 В), VT3 — высокочастотный с рабочей частотой не менее 300 МГц, VT2 — любой n-р-n.
Бескаркасная катушка L1 содержит 3 витка медного провода диаметром 0,7 мм и наматывается на оправке диаметром 12 мм.
Схема № 4. Рассмотрим далее схему телефонного ретран слятора с ЧМ на одном транзисторе и возможностью использования телефонной линии в качестве антенны.
Этот ретранслятор работает в диапазоне 65—108 МГц и обеспечивает дальность передачи до 200 м (рис. 7.13, а ). В качестве антенны использован отрезок провода длиной 90 см.
Рис. 7.13. Телефонный ретранслятор с ЧМ на одном транзисторе и использованием линии в качестве антенны:
а — принципиальная схема ретранслятора с частотной модуляцией
Частота задающего генератора на транзисторе VT1 типа КТ315 определяется параметрами контура L1, СЗ. Дроссели Др1 и Др2 разделяют ВЧ и НЧ составляющие сигнала.
Примечание.
В качестве антенны можно использовать и саму телефонную линию.
В этом случае конденсатор С2 нужно исключить, а устройство подключить к телефонной линии, как показано на рис. 7.13,б.
Катушка L1 намотана на корпусе конденсатора СЗ и содержит 4 витка провода ПЭВ 0,5 мм. Дроссели любые, индуктивностью 50—100 мкГн.
б — схема включения пинии связи в качестве антенны
Схема № 4. Телефонный УКВ ЧМ-ретранслятор с дополнительным усилителем может быть построен на МОП-транзисторе. На рис, 7.14 представлена схема такого устройства. Для увеличения чувствительности в схему введен усилитель НЧ на транзисторе Т1. Резистор R1 — регулятор громкости.
При чувствительности УКВ радиоприемника 10 мкВ дальность действия ретранслятора — около 200 м. Подключение данных УКВ ЧМ-ретрансляторов производится в разрыв телефонной линии, она же используется в качестве антенны.
Катушка L2 — бескаркасная, имеет внутренний диаметр 6 мм, намотана проводом ПЭВ 0,8 мм, желательно посеребренным, содержит 3+1 витка. Дроссели L1—L3 применены готовые, индуктивностью 60—100 мкГн.
Настройка. Изменением величины резистора R2 следует установить напряжение на коллекторе транзистора Т1 равным половине напряжения питания. Увеличение сопротивления в коллекторе транзистора Т1 ведет к увеличению коэффициента усиления каскада. Однако, не рекомендуется уменьшать коллекторный ток менее 0,5 мА, т. е. устанавливать R3 более 10–15 кОм,
Рис . 7.14. Схема телефонного ретранслятора на МОП-транзисторе с дополнительным усилителем
При отсутствии генерации нужно подстроить (подобрать, начиная, например, с 500 Ом) резистор R4, не превышая допустимого предела максимального тока транзистора Т2, равного 15 мА.
Совет
Оптимальный ток стока должен составлять 12–14 мА. При этом токе обеспечивается максимальная мощность излучения; дальность передачи, стабильность частоты и минимальное влияние антенны.
При уменьшении тока стока МОП-транзистора повышается экономичность схемы, но ухудшаются перечисленные параметры.
Внимание
Не рекомендуется уменьшать ток стока менее 5 мА, иначе при подключении передающей антенны возможен не только значительный уход частоты, но даже срыв генерации.
Частота генерации устанавливается как конденсатором С4, так и сжатием или растягиванием катушки L2. Для этой схемы также не рекомендуется увеличивать емкость конденсатора СЗ.
Эта схема предоставлена радиолюбителем UA9VJH, за что ему большое спасибо.
Схема № 5. Теперь рассмотрим телефонный ЧМ-ретранслятор средней мощности, собранный на двух биполярных транзисторах.
Автогенератор этого радиоретранслятора собран по обычной двухтактной схеме (рис. 7.15) на транзисторах VT1 и VT2 типа КТ315.
Рис. 7.15. Схема телефонного ЧМ ретранслятора средней мощности
Частотная модуляция происходит при изменении напряжения на базах транзисторов. Частота радиопередатчика определяется контуром L1, С5. Дроссель Др1 можно использовать любой, с индуктивностью 50—100 мкГн. Катушка L1 наматывается на корпусе конденсатора С5 и содержит 4 витка провода ПЭВ 0,5 мм с отводом от середины.
Катушка L2 намотана поверх L1 и имеет 2 витка того же провода. Стабилитрон VD2 — любой малогабаритный, с напряжением стабилизации 10–12 В.
Схема № 6. Рассмотрим универсальное устройство — радиомикрофон-ретранслятор с питанием от телефонной линии.
Примечание.
Кроме вышеприведенных конструкций существуют комбинированные радиоретрансляторы, которые позволяют прослушивать не только сам телефонный разговор, но и разговоры в помещении, где этот радиоретранслятор установлен, причем при положенной трубке телефона.
Недостаток этих устройств — малая мощность, т. к. они питаются от телефонной линии и не могут потреблять ток более 1 мА. Схема такого устройства представлена на рис. 7.16.
Рис. 7.16. Схема ретранслятора с питанием от телефонной линии
Выпрямительный мост КЦ407 подключается параллельно телефонной линии. Напряжение в линии при положенной трубке составляет около 60 В. Это напряжение прикладывается к блоку питания, выполненному на элементах DA1, R1, VT1, VT2.
Микросхема DA1 типа КЖ101 представляет собой стабилизатор тока, работающий при напряжениях 1,8—120 В.
Падение напряжения при протекании стабильного тока через нагрузку во время заряда конденсатора С1 ограничено аналогом низковольтного стабилитрона на транзисторах VT1, VT2.
Примечание.
При положенной трубке телефона устройство работает как радиомикрофон.
При поднятии трубки ТА незначительное изменение тока, протекающего через нагрузку — радиомикрофон, вызывает изменение рабочей точки транзистора VT3 и, тем самым, осуществляет частотную модуляцию радиомикрофона. Задающий генератор собран на транзисторе VT1 типа КТ368, режим работы по постоянному току задается резистором R1.
Частота колебаний задается контуров в базовой цепи транзистора VT1. Этот контур включает в себя катушку L1, конденсатор СЗ и емкость цепи база-эмиттер транзистора VT1, в коллекторную цепь которого включен контур из катушки L2 и конденсаторов С6 и С7. Конденсатор С5 включен в цепь обратной связи и позволяет регулировать уровень возбуждения генератора.
Примечание.
В автогенераторах подобного типа частотная модуляция производится путем изменения потенциалов выводов генерирующего элемента.
В схеме, приведенной на рис. 7.16, управляющее напряжение прикладывается к базе транзистора VT1, изменяя тем самым напряжение (емкость) на переходе база-эмиттер.
Изменение этой емкости приводит к изменению частоты генератора, чем и обеспечивается частотная модуляция. При использовании УКВ приемника зарубежного производства требуемая величина максимальной девиации несущей частоты составляет 75 кГц и получается при изменении напряжения звуковой частоты на базе транзистора в диапазоне 10—100 мВ.
Примечание.
Именно поэтому в данной конструкции не используется модулирующий усилитель звуковой частоты.
При использовании электретного микрофона со встроенным усилителем, уровня сигнала, снимаемого с его выхода, оказывается достаточно для получения требуемой девиации частоты передатчика.
Конденсатором С7 в небольших пределах можно изменять значение несущей частоты. Сигнал в антенну поступает через конденсатор С8.
Антенна изготовлена из куска медного провода длиной 60—100 см.
Катушки радиомикрофона бескаркасные, диаметром 2,5 мм, намотаны виток к витку:
— катушка L1 имеет 8 витков провода ПЭВ 0,3 мм;
— катушка L2 имеет 6 витков провода ПЭВ 0,3 мм.
При настройке устройства добиваются получения максимального сигнала высокой частоты, изменяя индуктивности катушек L1 и L2. Настройкой резистора R1 добиваются, чтобы ток в точке «А» был равен 1,5 мА.
Эту схему разработал Семьян А. П. в процессе экспериментов с различными схемами «жучков».
Схема № 7. Схема прослушивания способом высокочастотного навязывания. На рис. 7.17 приведена схема прослушивания с использованием ВЧ — наводки относительна общего корпуса (в качестве которого лучше использовать землю, трубы отопления и т. д.) на один провод подайте ВЧ колебания 150 Гц выше. Через элементы схемы ТА, даже если трубка лежит на аппарате ВЧ колебание поступает на микрофон и далее уже промодулированное в линию. Этот метод называют «высокочастотным навязыванием», отмечается на .
Рис . 7.17. Схема прослушивания способом высокочастотного навязывания
Промодулированный высокочастотный сигнал демодулируется амплитудным детектором и после усиления готов для прослушивания или записи. Дальность действия такой системы из-за затухания ВЧ-сигнала в двухпроводной линии не превышает нескольких десятков метров.
Суть этого способа состоит в следующем. На один из проводов телефонной линии, идущий от АТС к телефонному аппарату ТА2, подаются колебания частотой 150 кГц и выше от генератора Г. В этом случае ВЧ-колебания проходят через микрофон или элементы схемы телефонного аппарата ТА2, обладающие «микрофонным эффектом», и модулируются акустическими сигналами прослушиваемого помещения. К другому проводу линии подключается детектор, выполненный на элементах C1, С2, VD1, VD2 и R1. Детектор приемника выделяет речевую информацию, которая усиливается до необходимого уровня и обрабатывается. Корпус передатчика (генератор Г) и приемника (детектор) соединены между собой или с общей землей, например с водопроводной трубой.
Схема № 8. В завершении рассмотрим устройство для высокочастотного съема информации с телефонного аппарата.
Большинство вышеописанных устройств объединяет то обстоятельство, что получение информации идет во время телефонного разговора, т. е. телефон в это время работает.
А что происходит в перерывах, когда телефон не работает, а телефонная трубка находится на аппарате? Телефонная цепь разомкнута, а микрофон отключен. Опасаться вроде нечего.
Примечание
Реально не представляют большой сложности устройства, позволяющие использовать микрофон неактивного телефона для прослушивания помещения. Это становится возможным при использовании специальных методов и схем, предусматривающих применение ВЧ-колебаний.
Схема, реализующая этот способ, представлена на рис. 7.18. В основу ее работы положен принцип модуляции ВЧ-колебаний звуковым сигналом от микрофона телефонного аппарата (ТА).
Рис. 7.18. Схема устройства для высокочастотного съема информации с телефонного аппарата
Для ВЧ-колебаний не является помехой разрыв цепей в ТА. Относительно общего провода, в качестве которого используют физическую «землю» (например, трубы отопления или «зануление» от электрического щита), на один из проводов телефонной линии от генератора подается ВЧ-колебания частотой 150 кГц и выше.
Даже если трубка лежит на аппарате, эти колебания поступают на микрофон телефонного аппарата:
— через элементы ТА;
— через индуктивные и емкостные связи между данными элементами, проводами, замкнутыми и разомкнутыми контактами и т. д.
Далее эти колебания, уже промодулированные звуковым сигналом с микрофона, — передаются обратно в линию.
Прием информации производится относительно общего провода уже через второй провод телефонной линии.
После детектирования сигнал НЧ подается на УНЧ для усиления до необходимого уровня.
Эта схема использовалась для экспериментов с различными телефонными аппаратами при проверке систем защиты от прослушки.
Защита от прослушивания по телефонной линии
Эта схема (рис. 7.19, а) включается между линией и телефонным аппаратом и практически полностью исключает прослушивание помещения, как методом усиления слабых сигналов, так и от высокочастотного навязывания.
Диоды VD1—VD4, включенные встречно-параллельно, защищают цепь звонка телефонного аппарата. Конденсаторы и катушки образуют фильтры C1, L1 и С2, L2 для подавления напряжений высокой частоты.
Детали монтируются в отдельном корпусе навесным монтажом. Устройство не нуждается в настройке. Однако оно не защищает пользователя от непосредственного подслушивания путем прямого подключения в линию.
Рис. 7. 19. Схемы для комплексной защиты телефонных аппаратов и линий связи: а — первый вариант;
б —второй вариант;
в — третий вариант
Кроме рассмотренной схемы существует и ряд других, которые по своим характеристикам близки к ранее описанным устройствам. На рис. 7.19, б, в приведены еще две схемы для комплексной защиты телефонных аппаратов и линий связи, часто используемые в практической деятельности.
Индикаторы состояния линии
Схема № 1. Сначала рассмотрим индикатор состояния линии на микросхеме КР1407УД2. Индикатор предназначен для оперативного контроля состояния телефонной линии. Он устанавливается в корпус телефонного аппарата и питается от телефонной линии. Контроль состояния (напряжения) линии происходит в момент ведения разговора, т. е. когда трубка снята и напряжение изменяется. Когда происходит постороннее подключение, то загорается светодиод.
Основу схемы (рис. 7.20, а) составляет операционный усилитель на микросхеме DA1 типа КР1407УД2, включенный по схеме компаратора. При разговоре напряжение с линии подается через диод VD4 типа КД522 на параметрический стабилизатор напряжения на стабилитроне VD5.
Одновременно напряжение поступает на неинвентирующий вход ОУ. При снижении входного напряжения до уровня меньшего, чем опорное, на выходе компаратора появляется уровень логического нуля, и светодиод загорается. Резистором R5 устанавливается режим работы компаратора.
Сняв трубку телефонного аппарата и позвонив кому-либо, во время разговора постройкой резистора R3 добиваются погасания светодиода. Медленно изменяя сопротивление R3, находят момент срабатывания устройства, затем немного поворачивают движок резистора назад, светодиод гаснет.
Прибор настроен.
Рис. 7.20. Индикаторы состояния линии:
а — схема индикатора состояния линии на микросхеме КР1407УД2;
В индикаторе вместо указанного ОУ можно применить КР140УД1208.
Внимание
При подключении прибора следует соблюдать полярность!
Схема № 2. Теперь рассмотрим световой анализатор телефонной линии. Данное устройство также является простейшим индикатором наличия подслушивающих устройств. Оно устанавливается на предварительно проверенной телефонной линии и контролирует линию при отсутствии разговора, когда трубка лежит на аппарате.
Питание анализатора (рис. 7.20,б) осуществляется от телефонной линии. При наличии любых несанкционированных подключений различных устройств, питающихся от телефонной линии и вызвавших изменение напряжения в ней, выдается сигнал тревоги (включается красный светодиод).
б — схема светового анализатора телефонной линии
Устройство (рис. 7.20, б) включает в себя:
— анализатор, собранный на стабилитроне VD2 типа КС530 и транзисторе VT1 типа КТ503;
— усилитель тока, собранный на транзисторах VT2 и VT3 типа КТ503 и КТ502, соответственно.
К выходу усилителя через ограничительный резистор R4 подключен светодиод VD3 типа AЛ307. Выпрямительный мост VD1 типа КЦ407 обеспечивает требуемую полярность питания устройства независимо от полярности подключения его к телефонной сети.
При свободной линии постоянное напряжение в ней составляет около 60 В. Стабилитрон VD2 открывается, и на базу транзистора VT1 подается управляющий ток через резистор R1. Открытый транзистор VT1 шунтирует вход каскада на транзисторе VT2, поэтому усилитель тока закрыт, а светодиод погашен. При подключении в линию посторонних устройств напряжение в ней падает, и процесс переключения транзисторов происходит в обратном порядке, светодиод загорается.
Схема № 3. Устройство защиты от несанкционированного подключения к телефонной линии предназначено для кодирования линии индивидуальным одно-двух-, трехзначным кодом. Оно применяется в тех случаях, когда имеется возможность установить устройство защиты в щитке, колодце, т. е. как можно дальше от охраняемого телефонного аппарата (в идеальном случае — на выходных клеммах АТС).
Система охраняет линию «за собой». При этом все посылки вызова, пришедшие с АТС, беспрепятственно допускаются к телефону, но для подключения к линии (ведения разговора, набора номера) на диске телефона (клавиатуре) необходимо набрать индивидуальный код.
Схема системы приведена на рис. 7.21. Устройство собрано на дискретных общедоступных элементах и микросхеме серии 561 с микропотреблением в статическом режиме. Вся схема питается от телефонной линии. В режиме ожидания потребление не превышает 10–20 мкА, в режиме приема вызова или обработки кода —150–200 мкА.
Рис. 7.21. Устройство защиты от несанкционированного подключения
В состав устройства входят:
— узел обработки импульсов вызова на элементах DD1.1, DD1.2;
— узел приема кода на элементах DD1.3, DD1.4;
— ключ включения телефона А1;
— дешифратор кода А2;
— узел питания на элементах VD7, R3, С6, VD8;
— узел питания напряжением 60 В на элементах VD10, R8, VD9, С7, R7, VD11—VD13.
Рассмотрим работу системы защиты.
Исходящая связь. При снятии трубки с телефона, подключенного в любом месте охраняемой части линии, в телефоне будет отсутствовать сигнал готовности станции (425 Гц).
После набора соответствующего кода на диске (клавиатуре) телефона и обработки его узлом приема кода DD1.3, DD1.4 на выходе 4 дешифратора А2 появится уровень логической единицы, который через ключ А1 подключит телефон к линии (если код набран правильно).
Если код набран неправильно, система защиты блокируется на время 15–30 с, после чего можно повторить набор кода. При включении ключа А1 телефон работает в обычном режиме, обеспечивая набор номера и связь. Система вновь входит в режим охраны через 10–20 с после того, как трубка будет опущена на аппарат.
Входящая связь. Любая посылка вызова частотой 25 Гц и напряжением 90—120 В, пришедшая от АТС, напрямую на телефон не поступает, так как ключ А1 в исходном состоянии заперт. После обработки сигнала вызова элементами DD1.1, DD1.2 с небольшой задержкой, определяемой номиналами элементов С2, СЗ, на выходе 4 DD1.2 появится логическая единица, которая через диод VD5 открывает ключ А1 только на время вызова. При снятии трубки с телефонного аппарата входной узел запирается через диод VD4, и далее для подключения телефона к линии и ведения разговора необходимо вновь набрать индивидуальный код.
Таким образом, система защиты блокирует подключение к охраняемому участку линии любых телефонных аппаратов без знания кода. Дешифратор может быть выполнен одно-, двух-, трехзначным.
Размер платы — 100x60 мм, подключение к линии осуществляется тремя разъемами. Единственным условием является использование телефонных аппаратов II и III группы сложности (с потреблением от линии не более 50–80 мкА).
Схема № 4. Активный индикатор состояния линии в отличие от выше приведенного устройства не только выявляет подключение дополнительной нагрузки, но и при срабатывании системы сигнализации переводит устройство в активный режим работы. Этот режим позволяет блокировать многие радиоретрансляционные устройства и приборы, предназначенные для автоматической записи телефонных переговоров. Принципиальная схема такого устройства представлена на рис. 7.22.
Рис. 7.22. Активный индикатор состояния линии
Устройство собрано на 4 микросхемах и 4 транзисторах.
Исходное состояние: трубка телефонного аппарата опущена. Питание устройства осуществляется от телефонной линии через ограничительный резистор R5. Конденсатор С2 заряжается через резистор R5 до напряжения стабилизации стабилитрона, выполненного на транзисторе VT2.
С конденсатора С2 напряжение величиной 7–8 В поступает на устройство для питания микросхем (точка а). От источника питания через резистор R6 заряжается конденсатор СЗ. Резисторы R6, R7, конденсатор СЗ, светодиод VD3 и транзистор VT3 образуют схему индикации устройства.
Напряжение линии через диод VD1 типа КД102 поступает на делитель напряжения, образованный резисторами R1 и R2. Напряжение на резисторе R2 ограничивается транзистором VT1, включенным по схеме стабилитрона до напряжения питания, что необходимо для защиты входов микросхем от высокого напряжения.
С движка подстроечного резистора R2 напряжение высокого уровня поступает на вход элемента DD1.1 микросхемы K561ЛE5, запрещая проход импульсов с генератора, выполненного на элементе DD2.1 микросхемы K561TЛ1. Этот генератор собран на основе триггера Шмидта. При заряде и разряде конденсатора С1 на выходе генератора появляются прямоугольные импульсы.
Поскольку заряд конденсатора С1 происходит через диод VD2 типа КД522, а разряд — через резистор R3, то на выходе элемента DD2.1 имеют место короткие положительные импульсы с частотой следования 1–0,5 Гц. Первый же импульс, пройдя через дифференцирующую цепочку С4, R4 и элемент DD2.2, устанавливает триггер, собранный на элементах DD2.1, DD1.3, в положение, когда на входе элемента DD2.3 низкий уровень напряжения. Генератор, собранный на DD2.3, выключен и на выводах 1, 8 микросхемы DA1 типа КР1014КТ1 присутствует высокий уровень. Одновременно импульсы с DD2.1 поступают на элементы DD1.1 и DD1.4. Через DD1.1 импульсы не проходят, так как с резистора R2 поступает высокий уровень. Нулевой уровень, снимаемый с резистора R9, подается на входы элементов DD3.1 и вход DD3.3 микросхемы K561ЛA7. Поэтому импульсы, проходящие через DD1.4, не проходят на DD3.4. Следовательно, на выходе DD2.4 присутствует логический нуль, и транзистор VT3 закрыт. С движка резистора R2 снимается напряжение логической единицы, достаточное для переключения элемента DD1.1, выполняющего функцию управляемого компаратора с чувствительностью в десятки милливольт.
Примечание
Если к линии подключается дополнительная нагрузка сопротивлением менее 100 кОм, то напряжение в линии уменьшится на некоторую величину
Одновременно уменьшается и напряжение на движке резистора R2. Это приводит к появлению на входе DD1.1 напряжения, воспринимаемого микросхемой как уровень логического нуля. Этот уровень разрешает прохождение импульсов от DD2.1 через DD1.1. Поскольку на выходе DD3.1 высокой уровень, то импульсы проходят через ключ DD3.2. При этом на выходе DD3.3 тоже высокий уровень и эти импульсы проходят и через ключ DD3.4.
Продифференцированные импульсы цепочкой С6, R12 и элементом DD2.4 поступают на базу транзистора VT3. Транзистор открывается, и конденсатор СЗ быстро разряжается через открытый транзистор VT3 и светодиод VD3, который ярко вспыхивает с частотой 0,5–1 Гц. В перерывах между импульсами конденсатор СЗ подзаряжается через резистор R6. Так как оценка состояния линии происходит под управлением импульсов с генератора DD2.1, то некоторое изменение напряжения в линии в момент заряда конденсатора СЗ на работе устройства не сказывается.
Рассмотрим случай, когда телефонная трубка снята. При этом сопротивление телефонного аппарата включается между плюсовым проводом линии и резисторами R11 и R13. Напряжение в линии уменьшается до 5—25 В, так как нагрузкой линии будут телефонный аппарат, резистор R13 и резистор R14, зашунтированный малым (около 10 Ом) сопротивлением микросхемы DA1.
Напряжение, снимаемое с резистора R13, обеспечивает питание устройства через диод VD4 типа КД522. При этом. напряжение высокого уровня с точки соединения резисторов R8, R9 поступает на элементы DD3.3 и DD3.1. Низким уровнем закрывается ключ DD3.2. С движка резистора R9 снимается напряжение логической единицы, близкое к напряжению переключения компаратора DD1.4. Допустим, что к линии подключается (или была подключена) дополнительная параллельная или последовательная нагрузка, которая приводит к уменьшению напряжения в линии.
При этом напряжение на движке резистора R9 принимает уровень, расцениваемый микросхемой как уровень логического нуля. При этом импульсы с DD2.1 проходят через DD1.4, DD3.3 и DD3.4. После дифференцирующей цепочки С6, R12 и элемента DD2.4 они поступают на базу транзистора VT3, включая световую индикацию. Одновременно первый же импульс переводит триггер на DD1.2 и DD1.3 в состояние, разрешающее работу генератора на элементе DD2.3. С выхода генератора короткие импульсы частотой 12–20 кГц поступают на ключ, выполненный на микросхеме DA1.
Ключ начинает закрываться и открываться с частотой генератора. При этом сигнал в линии модулируется данной частотой, это вызывает расширение спектра сигнала, излучаемого радиоретранслятором, подключенным в линию.
Одновременно напряжение в линии увеличивается до 35–45 В. Это связано с тем, что последовательно с резистором R13 включается резистор R14, ранее шунтированный ключом DA1. Повышение напряжения в линии до такого уровня позволяет нейтрализовать автоматические записывающие устройства, срабатывающие по уровню напряжения в линии.
Для того чтобы работа этого генератора не мешала анализу состояния линии, он периодически отключается путем переключения триггера DD1.2, DD1.3 на момент оценки состояния линии. Если в процессе оценки состояния линии принимается решение о том, что линия свободна от посторонних подключений, то схема автоматически устанавливается в исходное состояние и переходит в ждущий режим с периодической проверкой состояния линии.
Детали. Резисторы используются типа МЛТ-0,125. Диод VD1 можно заменить на КД105, Д226. Транзисторы можно заменить на КТ3102, КТ503. Микросхемы можно использовать из Серий 564 и 1561. Конденсаторы CI, С2 и СЗ должны быть с минимальным током утечки.
Настройка. При настройке устройства устанавливается частота генераторов 0,5–1 Гц и 12–20 кГц резисторами R3 и R10, соответственно. При включенном генераторе DD2.3 резистором R14 устанавливается уровень напряжения в линии, равный 35–45 В, при котором еще не происходит рассоединения линии. Исходные уровни срабатывания рассматриваемого устройства устанавливаются резисторами R2 и R9.
Внимание
Прибор необходимо подключать к линии с соблюдением полярности!
Скремблеры
Кардинальной мерой предотвращения прослушивания телефонных разговоров является использование криптографических методов защиты информации, отмечается на http://. В настоящее время для защиты телефонных сообщений применяют два метода: преобразование аналоговых параметров речи и цифровое шифрование. Устройства, использующие эти методы, называются скремблерами.
При аналоговом скремблировании производится изменение характеристики исходного звукового сигнала таким образом, что результирующий сигнал становится неразборчивым, но занимает ту же частотную полосу. Это дает возможность без проблем передавать его по обычным телефонным каналам связи.
При этом методе сигнал может подвергаться следующим преобразованиям: частотная инверсия; частотная перестановка; временная перестановка.
При цифровом способе закрытия передаваемого сообщения непрерывный аналоговый сигнал предварительно преобразуется в цифровой вид. После чего шифрование сигнала происходит обычно с помощью сложной аппаратуры, зачастую с применением компьютеров.
Ниже приводится описание скремблера, использующего метод частотной инверсии. Этот метод давно и успешно применяется американскими полицейскими службами и обеспечивает эффективную защиту радио- и телефонных переговоров от постороннего прослушивания.
Частотно-инвертированный сигнал выделяется из нижней боковой полосы спектра балансного преобразования звукового сигнала с надзвуковой несущей. Две последовательные инверсии восстанавливают исходный сигнал. Устройство работает как кодер и декодер одновременно.
Синхронизации двух скремблеров не требуется. Принципиальная схема такого скремблера приведена на рис. 7.23.
Рис. 7.23. Схема скремблера
Это устройство состоит из таких элементов:
— тактового генератора на микросхеме DD2 типа K561ЛA7, вырабатывающего сигнал частотой 7 кГц;
— делителя-формирователя несущей 3,5 кГц на микросхеме DD3.1 типа К561ТМ2;
— аналогового коммутатора;
— балансного модулятора на микросхеме DD4 типа К561КТЗ;
— входного полосового фильтра с полосой пропускания 300—3000 Гц на микросхеме DA1.1 типа К574УД2;
— сумматора балансного модулятора с фильтром низкой частоты на микросхеме DA1.2.
Подстройка частоты тактовых импульсов, а следовательно частоты несущей, производится многооборотным резистором R3.
В пределах полосы частот 300—3000 Гц разборчивость речи после двух преобразований составляет не менее 65 %.
Методы маскировки речи
Источник. При защите телефонных разговоров на энергетическом уровне осуществляется подавление электронных устройств перехвата информации с использованием активных методов и средств, отмечается на .
К основным методам относятся:
— «синфазной» низкочастотной маскирующей помехи;
— высокочастотной маскирующей помехи;
— «ультразвуковой» маскирующей помехи;
— низкочастотной маскирующей помехи;
— повышения напряжения;
— понижения напряжения;
— компенсационный;
— «выжигания».
Метод «синфазной» маскирующей низкочастотной помехи
Суть метода заключается в подаче во время разговора в каждый провод телефонной линии согласованных по амплитуде и фазе относительно нулевого провода электросети 220 В маскирующих помеховых сигналов речевого диапазона частот (маскирующего низкочастотного шума).
Суть метода заключается в подаче во время разговора в каждый провод телефонной линии согласованных по амплитуде и фазе относительно нулевого провода электросети 220 В маскирующих помеховых сигналов речевого диапазона частот (маскирующего низкочастотного шума).
Вследствие согласования по амплитуде и фазе в телефонном аппарате, подключаемом параллельно телефонной линии, эти помеховые сигналы компенсируют друг друга и не приводят к искажению полезного сигнала, т. е. не ухудшают качество связи.
Примечание
В любых устройствах, подключаемых к одному телефонному проводу (как последовательно, так и через индукционный датчик), помеховый сигнал не компенсируется и «накладывается» на полезный сигнал.
А так как его уровень значительно превосходит полезный сигнал, то перехват передаваемой информации становится невозможным. В качестве маскирующего помехового сигнала, как правило, используются дискретные сигналы (псевдослучайные М-последовательности импульсов) в диапазоне частот от 100 до 10 000 Гц.
Метод высокочастотной маскирующей помехи заключается в подаче во время разговора в телефонную линию маскирующего помехового сигнала в диапазоне высоких частот звукового диапазона (маскирующего высокочастотного шума).
Частоты маскирующих помеховых сигналов подбираются таким образом, чтобы после прохождения низкочастотного усилителя или селективных цепей модулятора телефонной закладки их уровень оказался достаточным для подавления полезного сигнала (речевого сигнала в телефонной линии), но в то же время чтобы они не ухудшали качество связи.
Примечание
Чем ниже частота помехового сигнала; тем выше его эффективность и тем большее мешающее воздействие он оказывает на полезный сигнал.
Обычно используются частоты в диапазоне от 6–8 кГц до 12–46 кГц.
Для исключения воздействия маскирующего помехового сигнала на качество связи в устройстве защиты, подключаемым параллельно в разрыв телефонной линии, устанавливается специальный фильтр нижних частот с граничной частотой выше 3,4 кГц. Он подавляет (шунтирует) помеховые сигналы высокой частоты (не пропускает их в сторону телефонного аппарата) и не оказывает существенного влияния на прохождение низкочастотных речевых сигналов.
В качестве маскирующего шума используются широкополосные аналоговые сигналы типа «белого шума» или дискретные сигналы типа псевдослучайной последовательности импульсов с шириной спектра не менее 3–4 кГц.
Данный метод используется для подавления практически всех типов электронных устройств перехвата речевой информации, подключаемых к телефонной линии как последовательно, так и параллельно. Однако эффективность подавления средств съема информации с подключением к линии последовательно (особенно при помощи индукционных датчиков) значительно ниже, чем при использовании метода «синфазной» маскирующей низкочастотной помехи.
Метод «ультразвуковой» маскирующей помехи в основном аналогичен рассмотренному выше. Отличие состоит в том, что частота помехового сигнала находится в диапазоне от 20–30 кГц до 50—100 кГц, что намного упрощает схему устройства подавления, но при этом эффективность данного метода по сравнению с методом высокочастотной маскирующей помехи ухудшается.
Метод низкочастотной маскирующей помехи.
При использовании этого метода в линию при положенной телефонной трубке подается маскирующий низкочастотный помеховый сигнал. Этот метод применяется для активизации (включения на запись) диктофонов, подключаемых к телефонной линии с помощью адаптеров или индукционных датчиков, что приводит к сматыванию пленки (заполнению памяти) в режиме записи шума, то есть при отсутствии полезного сигнала.
Метод повышения напряжения заключается в «поднятии» напряжения в телефонной линии во время разговора и используется для ухудшения качества функционирования телефонных закладок за счет перевода их передатчиков в нелинейный режим работы.
Повышение напряжения в линии до 25–35 В вызывает у телефонных закладок с последовательным подключением и параметрической стабилизацией частоты передатчика «уход» несущей частоты и ухудшение разборчивости речи.
У телефонных закладок с последовательным подключением и кварцевой стабилизацией частоты передатчика наблюдается уменьшение отношения сигнал/шум на 3—10 дБ. Передатчики телефонных закладок с параллельным подключением к линии при таких напряжениях в ряде случаев просто отключаются.
Метод понижения напряжения предусматривает подачу во время разговора в линию постоянного напряжения, соответствующего напряжению в линии при поднятой телефонной трубке, но обратной полярности.
Этот метод применяется для нарушения функционирования всех типов электронных устройств перехвата информации с контактным (как последовательным, так и параллельным) подключением к линии, используя ее в качестве источника питания.
Рассмотренные выше методы обеспечивают подавление устройств съема информации, подключаемых к линии только на участке от защищаемого телефонного аппарата до АТС. Для защиты телефонных линий используются устройства, реализующие одновременно несколько методов подавления.
Компенсационный метод используется для стенографической маскировки (скрытия) речевых сообщений, передаваемых абонентом по телефонной линии. Данный метод обладает высокой эффективностью подавления всех известных средств несанкционированного съема информации, подключаемых к линии на всем участке телефонной линии от одного абонента до другого.
Суть метода заключается в следующем: перед началом передачи скрываемого сообщения по специальной команде абонента на приемной стороне включается генератор шума. Он подает в телефонную линию маскирующую шумовую помеху (как правило, «цифровой» шумовой сигнал) речевого диапазона частот, которая в линии «смешивается» с передаваемым сообщением.
Одновременно этот же шумовой сигнал («чистый» шум) подается на один из входов двухканального адаптивного фильтра. На другой вход этого фильтра поступает аддитивная смесь принимаемого речевого сигнала и маскирующего шума.
Аддитивный фильтр компенсирует (подавляет) шумовую составляющую и выделяет скрываемый речевой сигнал (передаваемое сообщение). Наличие таких устройств защиты у обоих абонентов позволяет организовать полудуплексный закрытый канал связи.
Метод «выжигания» реализуется путем подачи в линию высоковольтных (напряжение более 1500 В) импульсов, мощностью 15–50 ВА. Это приводит к электрическому «выжиганию» входных каскадов электронных устройств перехвата информации и блоков их питания, гальванически подключенных к телефонной линии.
Подача высоковольтных импульсов осуществляется при отключении телефонного аппарата от линии. При этом для уничтожения параллельно подключенных устройств подача высоковольтных импульсов осуществляется при разомкнутой, а последовательно подключенных устройств — при «закороченной» (как правило, в телефонной коробке или щите) телефонной линии.