CN106936537A - 一种通信信号干扰装置 - Google Patents

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Abstract

本发明具体涉及一种通信信号干扰装置，属于通信干扰技术领域。目的是提供一种通信信号干扰装置，能干扰目标频段之间的通信设备。干扰装置包括电源电路，还包括信号发生电路、VCO电路、射频前置放大电路、功率放大器及定向天线，所述电源电路用于为信号发生电路、VCO电路、射频前置放大电路供电，所述信号发生电路、VCO电路、射频前置放大电路、功率放大器及定向天线依次连接。本发明的干扰装置接上发射天线后能干扰所有2.4G频段内的无线装置，无人机乃至无线鼠标、WIFI等无线设备均受到干扰无法正常使用。

Description

一种通信信号干扰装置
技术领域
本发明具体涉及一种通信信号干扰装置，属于通信干扰技术领域。
背景技术
为保障通信安全和维护通信秩序的需要，对于无人机乃至无线鼠标、WIFI等无线设备，通常干扰信号源对其进行干扰。
现有的干扰信号源通常使用FPGA+高速DA芯片(RF捷变收发器)发生，该方法开发成本高且外围电路复杂庞大。VCO(压控振荡器)需要12～15V约1.4MHz的三角波信号输入，一般DAC无法产生此电压范围内的信号，普通运放频率响应能力不足以放大此高速信号，而高速带宽运放也无法工作在此电压范围内，通常只能工作在±5V。
发明内容
因此，本发明目的是提供一种通信信号干扰装置，能干扰目标频段之间的通信设备。
具体的，通信信号干扰装置，包括电源电路，所述通信信号干扰装置还包括信号发生电路、VCO电路、射频前置放大电路、功率放大器及定向天线，所述电源电路用于为信号发生电路、VCO电路、射频前置放大电路供电，所述信号发生电路、VCO电路、射频前置放大电路、功率放大器及定向天线依次连接；
所述电源电路，用于提供1～28V-3A的输出能力，让信号发生电路工作在12V～15之间，同时产生的5V、12V、10V电源；
所述信号发生电路为函数发生器，用于产生1.4MH以上的三角波、正弦波、方波，用于VCO的调谐电压输入，使VCO在指定目标频段内扫频输出模拟波形；
所述VCO电路，用于产生的扫频信号；
所述射频前置放大电路，用于放大VCO电路产生的扫频信号。
进一步的，所述电源电路为隔离电源电路，包括电源芯片及隔离电源芯片。
所述电源芯片为LMR23630电源芯片，所述隔离电源芯片为DCP021205芯片。
进一步的，所述信号发生电路包括带宽放大器、函数发生芯片及单片机。
所述函数发生芯片为AD9833芯片，所述单片机为STM32L011D4P6，所述带宽放大器为AD8051。
进一步的，所述VCO电路包括CVCO55CW-1600-2700芯片。
进一步的，所述射频前置放大电路包括ADL5611芯片。
本发明的有益效果在于：采用本发明的通信信号干扰装置，隔离电源电路产生12V～15V基准的电压源。同时产生的5V、12V、10V电源能供本设计使用，基本不发热。信号发生器能产生1.4MHz、3V峰峰值的三角波。VCO可产生2.35～2.5GHz、2dBm的干扰信号。经过前置放大电路后可产生2.35～2.5GHz、20dBm的干扰信号。产生的信号可供功率放大器使用。本发明的干扰装置接上发射天线后能干扰所有2.4G频段内的无线装置，无人机乃至无线鼠标、WIFI等无线设备均受到干扰无法正常使用。
附图说明
图1为本发明通信信号干扰装置的整体框架图；
图2为LMR23630的电路原理图；
图3为隔离电源芯片电路原理图；
图4为电源电路的系统框图；
图5为函数发生电路原理图；
图6为CVCO55CW-1600-2700芯片的电路原理图；
图7为ADL5611芯片的电路原理图；
图8为本发明通信信号干扰装置的总体电路原理图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式进行说明：
本发明提供了一种通信信号干扰装置，能干扰目标频段之间的通信设备
如图1所示，干扰装置主要包括：
函数发生器，至少能够产生1.4MH以上的三角波、正弦波、方波，用于VCO的调谐电压输入，使VCO能够在指定目标频段内扫频输出模拟波形。
隔离电源系统，提供1～28V-3A的输出能力，并能够让信号发生器工作在12V～15之间。
VCO电路，由上述压控信号输入，能够产生的扫频信号，输出功率为2dBm。(根据VCO型号的不同可以产生其他频段的扫频信号)
射频信号前置放大电路，能将上述扫频信号放大到至少20dBm。
电源电路
射频器件需要可靠的电源，本发明使用TI公司的LMR23630电源芯片，该芯片有较广的输入输出范围和高达3A的持续电流输出能力。图2为LMR23630的电路图，分别产生12V、10V、5V的电源给各元件供电。
另外，一般的信号发生器难以发生VCO所需的12V～15V较高电平信号，所以需要一个5V隔离电源，让信号发生器系统在12V为基准地电动势的情况下工作。隔离电源芯片如图3所示，使用TI公司的DCP021205芯片。该芯片使用12V供电，产生5V的隔离电源，输入的12V+和输出的地连接起来后可组成12V～17V的5V供电系统。
图4为电源电路的系统框图，由以上实例生成的信号输出能够接入下级功率放大器继续放大。
函数发生电路
函数发生电路原理如图5所示，用于发生12V～15V左右的1.4MHz三角波信号供VCO产生对应射频信号使用。函数发生芯片使用的是ADI公司的AD9833芯片，AD9833是一款低功耗、可编程波形发生器，可以产生正弦波、三角波、方波。
AD9833通过三线串口进行写操作，使用一片STM32L011D4P6与之配合使用。此款STM32芯片是一款低功耗，只有14个引脚的微控制器，低成本且易于使用。使用SWD接线方式调试和烧写程序。MCU启动后经过1s延迟(等待各部分供电完成)发送命令让AD9833输出1.4MHz的三角波。
单片机上电后等待约500ms，目的是各电源芯片完全稳定下来后，才让系统输出。等待结束后发送输出指令让AD9833输出三角波信号，AD9833输出信号后，整个系统开始扫频输出。
AD9833的三角波需要经过运放放大后，才有3V以上的幅值。需要放大三角波信号需要使用带宽运放。选用了AD8051带宽放大器，使用一正向放大电路，对信号进行放大处理。最终得到VCO所需的Vt信号。
VCO电路
本发明中，使用CVCO55CW-1600-2700的VCO芯片，如图6所示，该芯片可以产生1600～2700MHz之间的射频信号。从信号发生器处进来的12V～15V三角波可使VCO不断扫频输出2.4～2.5GHz强度为2dBm左右的高频信号。如要用于干扰其他频段的通信设备，只需要置换VCO芯片到对应的频段即可。
射频前置放大电路
从VCO处产生了2dBm的射频信号，经过该放大电路后可产生20dBm的射频信号。该放大级使用ADI公司的ADL5611芯片，如图7所示，该增益模块内部有50Ω的匹配电路，使用5V供电，可放大30MHz到6GHz的射频信号，该频段可应用于绝大多数的通信设备，约放大20dBm。
本发明通信信号干扰装置的总体电路原理图如图8所示，干扰装置可在无线设备常见频段(433M、840M、1.43G、2.4G等)发射射频干扰信号，妨碍无线的正常工作。该系统由电源电路、信号发生电路、VCO(压控振荡器)、射频前置放大电路和定向天线构成。开机后即可开始工作，可输出20dBm的扫频干扰信号，连接上功率放大器可对环境频谱造成较大影响，足够干扰无线通信设备的正常运行。可通过置换VCO和射频放大元器件来改变要干扰的目的频段。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种通信信号干扰装置，包括电源电路，其特征在于，所述通信信号干扰装置还包括信号发生电路、VCO电路、射频前置放大电路、功率放大器及定向天线，所述电源电路用于为信号发生电路、VCO电路、射频前置放大电路供电，所述信号发生电路、VCO电路、射频前置放大电路、功率放大器及定向天线依次连接；
所述电源电路，用于提供1～28V-3A的输出能力，让信号发生电路工作在12V～15之间，同时产生的5V、12V、10V电源；
所述信号发生电路为函数发生器，用于产生1.4MH以上的三角波、正弦波、方波，用于VCO的调谐电压输入，使VCO在指定目标频段内扫频输出模拟波形；
所述VCO电路，用于产生的扫频信号；
所述射频前置放大电路，用于放大VCO电路产生的扫频信号。
2.如权利要求1所述的通信信号干扰装置，其特征在于，所述电源电路为隔离电源电路，包括电源芯片及隔离电源芯片。
3.如权利要求2所述的通信信号干扰装置，其特征在于，所述电源芯片为LMR23630电源芯片，所述隔离电源芯片为DCP021205芯片。
4.如权利要求1所述的通信信号干扰装置，其特征在于，所述信号发生电路包括带宽放大器、函数发生芯片及单片机。
5.如权利要求4所述的通信信号干扰装置，其特征在于，所述函数发生芯片为AD9833芯片，所述单片机为STM32L011D4P6，所述带宽放大器为AD8051。
6.如权利要求4所述的通信信号干扰装置，其特征在于，所述VCO电路包括CVCO55CW-1600-2700芯片。
7.如权利要求4所述的通信信号干扰装置，其特征在于，所述射频前置放大电路包括ADL5611芯片。
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