DISPOSITIVO BLOQUEADOR DE SEÑAL DE TELEFONOS CELULARES EN LA BANDA DE 806 MHZ- 894 MHZ.
DESCRIPCION GENERAL
El dispositivo debe bloquear los canales de cont contro roll del del do down wnli link nk o enlace enlace de de bajada bajada que es el que permite la comu comuni nica caci ción ón entr entree la estación base y el teléfono móvil.
El sist sistem emaa propu ropueesto sto para realizar la implementación del bloqueador
de señal esta compuesto por las siguientes secciones:
•
•
capacitancias e inductancias parasitas y tienen valores mucha
Sección RF. Sección sintonización.
de
SECCION RF
La sección RF es la más importante en el sistema bloqueador, ya que en esta sección genera, amplifica y transmite la señal del bloqueador.
más precisos a altas frecuencias. Para la sección RF se utilizaran: •
•
En la seccion RF se utilizaron dispositivos SMD que reducen las interferencias electromagnéticas,
Resistencias SMT de tamaño 1206 ( 3.05 mm x 1.52mm) Condensadores cerámicos de tamaño 1206( 3.05 mm x 1.52mm) y 0805 ( 2.03mm x 1.27mm)
Diagrama Sección RF
Fuente: Autor.2007
El VCO es el responsable de generar la señal RF que genera la interferencia. El VCO ZX95-1600W de encapsulado con salida
tipo SMA, presenta una alta salida de potencia, y un ancho de banda bastante amplio.
ZX95-1600W
Fuente: www.minicircuits.com
El conector de salida es de tipo SMA-Hembra, y es necesario retornar la señal al circuito para amplificarla posteriormente.
Dicho acople mecánico se realiza a través de un adaptador SMA MachoMacho y un conector SMA-Hembra para PCB.
Adaptador SMA Macho-Macho 901-9218
Fuente: www.amphenolrf.com
Conector SMA Hembra para PCB
Fuente: www.amphenolkj.com.tw
El conector SMA – Hembra para PCB , se
utilizara para acoplar la señal RF al PCB.
El acople mecánico se realiza muy
cuidadosamente de la siguiente manera:
Diagrama de acople mecánico VCO - PCB
El acople de impedancia entre la señal RF generada por el VCO y la entrada del amplificador se realiza
con líneas Microstrip que mantienen la impedancia característica en 50 Ω.
Gali-84+
Fuente: www.minicircuits.com
El amplificador monolítico de montaje superficial GALI-84+ trabaja un rango de frecuencias muy amplio con una alta potencia a la salida. La funcion de este es amplificar la señal generada por el VCO. Con los datos
proporcionados por el fabricante se puede establecer en gran parte el comportamiento del amplificador: •
Tiene ganancia.
Alta
•
Buen aislamiento de señal a la salida.
La antena es una de las partes más importantes de cualquier transmisor. Para transmisores de alta frecuencia de baja potencia, se suelen utilizar antenas omnidireccionales. Para este caso se desea utilizar una antena que tenga conector coaxial para facilitar su instalación o un
•
Perdidas retorno bajas.
posible cambio. Además debe tener características como: •
• •
Pérdidas por retorno bajas. Bajo VSWR Impedancia característica igual a la del sistema. (50 ohmios.)
Antena WLP-GSM Quadband
Fuente:www.laipac.com
SECCION DE SINTONIZACION
de
La función de esta sección es generar una señal que permita manejar el VCO ZX-95 1600W analizado anteriormente, para realizar un barrido en el rango de frecuencias especificado. Comúnmente se utilizan
dos tipos de sintonizadores: Lazo abierto y realimentado. Para este caso se utilizara un sintonizador de lazo abierto, ya que no se requieren trabajar flujos de información a frecuencias exactas.
Diagrama sección de sintonización.
Fuente:Autor.2007.
DIAGRAMA ESQUEMATICO Generador de Pseudo-Ruido digital
Fuente: Autor.2007.
Sintonizador y generador de señal RF.
Fuente: Autor.2007 .
.Amplificador de señal RF
Fuente: Autor.2007. Regulador fijo de alimentación a 9V.
Fuente: Autor.2007.
PROPIEDADES ELECTRICAS
Freq (MHz) Modelo No
ZX95-1600W.
Min
Max
858
896
Potencia de salida. (dBm)
Voltaje de Alimentación DC. (Voltios)
Impedancia Caracteristica RF. (Ώ)
8
12
50
ESQUEMA DE PCB DEL PROTOTIPO
En la figura aparece una vista preeliminar de la ubicación de los componentes en la tarjeta, y el ruteado de los mismos. Ubicación preeliminar de los componentes en el PCB.
Además se puede observar el encerramiento tanto de la sección de sintonización ubicada en la parte superior como de la sección RF ubicada en la parte inferior derecha del PCB. Estos encerramientos se realizan con el fin de aislar eléctricamente las secciones del circuito y evitar interferencias entre las mismas. El prototipo posee un jack de alimentación para un adaptador de corriente AC-DC de 12 V y un conector SMA de salida para conectar la antena WLP-GSM Quadband.
FORMAS DE ONDA Señal de pseudo-ruido
Fuente: Autor.2007.
Señal triangular mezclada con pseudo-ruido.
Fuente: Autor.2007.
Ambiente de techo de altura media con obstáculos
En un ambiente de techo de altura media con obstáculos como sillas, mesas y bancos de trabajo de laboratorio de baja altura, se realizaron las primeras pruebas del prototipo. En el analizador de espectros se pueden observar los componentes espectrales generados por el barrido en frecuencia del sistema bloqueador. La frecuencia central en la pantalla del analizador de espectro es de 871.0 MHz y una resolución de frecuencia de 10 MHz / Div. Espectro de la señal de salida en ambiente de altura media.
Fuente : Autor.2007.
Las mediciones se realizaron a una corta distancia del prototipo, aproximadamente a unos 70 cm. Analizando la figura anterior se pueden comprobar los siguientes datos de medición: • • •
Rango de barrido de frecuencia: 840 MHz – 895 MHz. Potencia pico de señal de telefonía móvil: -77 dBm. Potencia media de prototipo bloqueador: -64 dBm.
Ambiente de paredes gruesas semi-cerrado
En un ambiente de paredes gruesas semi-cerrado como por ejemplo un hall, se realizaron las últimas pruebas al prototipo. En el analizador de espectros se puede observar una uniformidad mayor en la amplitud de los componentes espectrales generados en la prueba con respecto a las pruebas anteriores. La frecuencia central en la pantalla del analizador de espectro es de 875.9 MHz y una resolución de frecuencia de 5 MHz / Div. Espectro de la señal en ambiente semi-cerrado.
Fuente: Autor. 2007.
Las mediciones se realizaron a una corta distancia del prototipo, aproximadamente a unos 70 cm. Analizando la figura 82 se pueden comprobar los siguientes datos de medición:
• • •
Rango de barrido de frecuencia: 851 MHz – 893.9 MHz. Potencia pico de señal de telefonía móvil: -89 dBm. Potencia media de prototipo bloqueador: -66 dBm.
En esta prueba el nivel de señal de recepción del teléfono celular es menor al de los ambientes analizados anteriormente, lo cual permite lograr un bloqueo total en una distancia cercana al prototipo de aproximadamente 90 cm. NORMAS DE SEGURIDAD Y USO .
La radiación generada por el bloqueador, debe obedecer a los niveles referencia especificados por el ICNIRP. En la siguiente tabla aparecen los niveles referencia según el ICNIRP, y los niveles calculados para el bloqueador de señal. Se puede comprobar que los niveles están muy por debajo de los límites, asegurando el cumplimiento de las restricciones básicas. Tabla comparativa de niveles referencia y calculados
Nivel de referencia Nivel calculado
Densidad de potencia S (W/m2 )
Intensidad campo eléctrico E (V/m)
Intensidad de campo magnético H (A/m)
Índice SAR cuerpo entero(W/kg)
4,4
40,78
0,109
0,08
0,08
5,49
0,014
VALORES MAXIMOS DE TOLERANCIA
Parámetro Temperatura operativa Temperatura ambiente Voltaje de alimentación
Valor o
-45 C a 85 oC 0 oC a 60 oC 11.5 V a 12.5 V
0,0317
