CN202059397U - 一种采用变频自干扰方法的手机信号屏蔽电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种采用变频自干扰方法的手机信号屏蔽电路，它包括依次连接的：低噪声放大模块、变频滤波模块、功率放大模块、滤波合路双工器、天线，所述滤波合路双工器还连接到低噪声放大模块；所述天线为支持接收手机的上行信号和发射干扰信号的天线；所述低噪声放大模块为支持将上行信号进行低噪声放大的模块；所述变频滤波模块为支持将经过低噪声放大后的上行信号变频为对应载波频率的下行信号的模块；所述功率放大模块为支持将下行信号进行功率放大的模块；所述滤波合路双工器为支持进行滤除带外信号、隔离上行信号和下行信号的双工器。本实用新型能起到较好的干扰屏蔽效果，不会对基站产生干扰，不产生额外的辐射，节约能耗。

Description

一种采用变频自干扰方法的手机信号屏蔽电路

【技术领域】

本实用新型涉及一种手机无线信号的干扰屏蔽电路，特别涉及一种针对频分双工制式的移动通讯基站信号采用的干扰屏蔽电路。

【背景技术】

随着现代通讯技术的高速发展，手机的使用已大为普及，手机通讯在给人们方便的同时，带来了一系列不容忽视的问题，例如考场、医院、会议室、监狱以及军事重地等场合，在这些场合恣意地使用手机将可能会产生很多负面的影响，轻则影响他人正常生活，严重则导致重要机密泄露甚至助长了犯罪活动的问题。

在某一些场合，为了避免手机带来的负面影响，目前主要是通过在这些场合中安装无线信号干扰屏蔽器，利用这种手段来达到禁止使用手机的目的，从电子对抗和电子干扰方面来考虑，目前开放空间的无线信号干扰屏蔽器的设计方法主要有以下两个基本技术方案：

1.扫频干扰法：通过将大功率信号源产生的，在一定频段内连续或跳频扫描的载波信号，发射到待屏蔽空间，对原基站的下行信号进行干扰而实现屏蔽，当干扰信号与被干扰信号的碰撞概率超过一定的量时，就能对被干扰信号的信噪比或误码率产生严重的影响，使手机无法解调基站信号，从而达到使手机无法正常使用的效果，此法实现简单，成本低，对一般窄频信号干扰较有效，但对CDMA和WCDMA这类扩频信号的干扰效果欠佳。

2.噪声干扰法：主要是利用白噪声发生器或特殊的白噪声管产生较大的底噪信号，通过放大器放大为较强的信号发射到待屏蔽空间，对基站的下行信号实施宽频段干扰，以降低基站信号的信噪比而使手机无法解调实现屏蔽作用，此法对于干扰扩频信号更为有效，但是要想屏蔽较大范围就需要很大功率的宽带白噪声发生器，设备体积、功耗、成本以及技术难度都很大。

目前屏蔽器的生产厂家非常多，开发出来的屏蔽器种类也五花八门，但干扰屏蔽方法上基本都是通过以上这两种技术方案来实现，虽然也可以达到一定的干扰效果，但除了存在着上面描述的各自缺点外，还有以下共同的缺点：采用这两种方法的屏蔽器都高能耗、寿命短：要想全天时全频段屏蔽，就得使设备一直处于高功率的干扰信号发射工作状态下，如此设备的耗电量大，老化快，使用寿命相对较短；

干扰“盲目”、干扰效率及其低下：因为要实现全频段干扰，就需要使干扰信号在整个频段内连续或跳频扫描，如此无目标地干扰，单位载波的干扰信号功率很小，导致干扰效果不佳，要达到较大的屏蔽空间就需要不断地加大输出功率；

强而长久的干扰信号对人体辐射大，威胁屏蔽区内人员的健康。

虽然针对第一个缺点，某些厂家也发明了“带侦测功能”的屏蔽器，即额外加个侦测功能模块，通过检测到手机的上行信号就判定手机正在通讯而开启屏蔽器进行干扰；这种方案虽然能解决以上第一和第三个问题，但同样也解决不了第二个问题，并且也会产生一些漏洞，如：检测手机上行信号不准确或者其它信号干扰导致干扰器较长时间的误发射、在侦测信号采样和判定再到开启屏蔽器这段时间内无法阻止短信息的发送和接收，另外也大大提高了设备的复杂程度和成本。

【实用新型内容】

本实用新型要解决的技术问题，在于提供一种采用变频自干扰方法的手机信号屏蔽电路，它能够有效地、有针对性地进行屏蔽，不对基站产生干扰、节约能耗、降低辐射。

本实用新型是这样实现的：一种采用变频自干扰方法的手机信号屏蔽电路，它包括依次连接的：低噪声放大模块、变频滤波模块、功率放大模块、滤波合路双工器、天线，所述的滤波合路双工器还连接到低噪声放大模块；

所述天线为支持接收手机的上行信号和发射干扰信号的天线；所述低噪声放大模块为支持将上述上行信号进行低噪声放大的模块；所述变频滤波模块为支持将上述经过低噪声放大后的上行信号变频为对应载波频率的下行信号的模块；所述功率放大模块为支持将上述下行信号进行功率放大的模块；所述滤波合路双工器为支持进行滤除带外信号、隔离上行信号和下行信号的双工器。

进一步的，所述低噪声放大模块是包含有接收大动态范围信号的自动电平控制限幅电路的低噪声放大模块。

进一步的，所述功率放大模块是包含有支持调节整个电路系统的增益电路的功率放大模块。

本实用新型的优点在于：

1.由于频分双工通讯在无线信号部分使用的上行载波、下行载波是按照其双工间隔大小固定成对分配的，因此本实用新型能够实现将有限的发射功率都有针对性地用于干扰有用的下行载波，实现了“高效而低成本”的效果；

2.本实用新型在屏蔽区中无手机的情况下，只是处于待机的静态工作状态，此时本实用新型不会发射额外的大功率信号，只有发射很小的被放大的热噪声，这样避免对电磁环境产生污染以及减少了对屏蔽区中人员的辐射，而且此状态下本实用新型的功耗很小，从而实现了“侦测”、“节能”和“环保”的三重功效；

3.本实用新型的原理简单，实现容易，成本低廉，干扰范围大且可调，而且不论是对于窄带信号制式还是扩频宽带信号制式，都能起到较好的干扰屏蔽效果，不会对基站产生干扰，不产生额外的辐射，节约能耗。

【附图说明】

下面参照附图结合实施例对本实用新型作进一步的说明。

图1是本实用新型的模块示意图。

【具体实施方式】

请参阅图1所示，对本实用新型的实施例进行详细的说明。

在屏蔽手机信号的过程中，为了防止干扰到基站，对开放空间的手机信号的屏蔽均只能是通过对待屏蔽空间中的基站下行信号进行同频干扰的方法，致使手机无法解调出基站信号而实现的。因此要达到好的干扰屏蔽效果，就必须要有产生足够大功率的此下行干扰信号的信号源，并且能够准确判断此时的工作载波频率，以将此干扰信号的所有功率有针对性地用于干扰目标载波，达到高效干扰的目的。

由于CDMA、GSM和WCDMA等频分双工制式的无线通讯是上下行频段间隔分开工作的，无论移动电话是否在通话或传送信息，都必须不时地与基站进行联系以保持在网注册，并且无论是手机主叫还是被叫、无论是主动发信息还是被动接受信息，在此前都必须先与基站进行一系列通讯前的准备和应答确认工作，也就是无论注册还是要正式通讯前手机都必须发射一系列上行无线信号给基站。另外，频分双工制式通讯的上下行都有一定的双工频率间隔，并且在通信时使用的上下行载波是按照双工间隔大小固定成对分配的。

如图1，之于以上的因素，故发明了针对这种频分双工制式的无线通讯信号的干扰屏蔽的电路方法。本实用新型一种采用变频自干扰方法的手机信号屏蔽电路，它包括依次连接的：低噪声放大模块、变频滤波模块、功率放大模块、滤波合路双工器、天线，所述的滤波合路双工器还连接到低噪声放大模块；

所述天线为支持接收手机的上行信号和发射干扰信号的天线；所述低噪声放大模块为支持将上述上行信号进行低噪声放大的模块；所述变频滤波模块为支持将上述经过低噪声放大后的上行信号变频为对应载波频率的下行信号的模块；所述功率放大模块为支持将上述下行信号进行功率放大的模块；所述滤波合路双工器为支持进行滤除带外信号、隔离上行信号和下行信号的双工器。所述低噪声放大模块内部包含有，接收大动态范围信号的自动电平控制限幅电路。所述功率放大模块的内部包含有，支持调节整个电路系统的增益电路。

以下对本实用新型的工作原理进行阐述：当屏蔽区中的手机在搜索到无线通讯网络后，发射上行信号到基站，准备进行注册时，所述天线即接收屏蔽区的此上行信号，并输出给低噪声放大模块(LNA)进行低噪声放大和限幅，所述低噪声放大模块可以起到放大信号，提高信号接收的灵敏度，降低系统噪声，提高信号输出效率的作用，低噪声放大模块内部的自动电平控制限幅电路能够接收放大较大动态范围的信号，保证设备的安全工作以及避免杂散信号的产生。经过低噪声放大模块处理的上行信号传递到变频滤波模块(PLL)进行处理，变频滤波模块将上行信号进行上变频到对应载波频率的下行信号，并滤除掉杂散信号。所述功率放大模块(PA)将变频后的下行信号进行功率放大，直至达到所需要的功率，功率放大模块内部的增益电路可以调节整个系统的增益，通过增益电路可以控制屏蔽电路的有效屏蔽范围。最后所述滤波合路双工器(DUP)滤除掉带外杂散信号后，再由所述天线发射到待屏蔽区，对对应的下行载波信号进行同频干扰，所述滤波合路双工器起到滤除带外信号、隔离上行信号、下行信号，使输入和输出信号可以合路共用一面天线，节约了成本简化了安装的作用。由于系统的时延很小，因此几乎在手机发送一连串上行信号的同时，下行信号的信噪比和误码率已开始受到严重干扰，而使得手机无法解调基站信号、实现与基站同步，导致手机脱网重新注册，如此周而复始地进行着搜索网络而无法注册成功，因此手机根本无法进入后续的正常工作状态，显示为一直搜索不到网络，从而达到禁止手机使用的目的。我们将本实用新型的屏蔽方法称为“变频自干扰法”。

由于频分双工通讯在无线信号部分使用的上下行载波是按照其双工间隔大小固定成对分配的，因此本实用新型能够实现将有限的发射功率都有针对性地用于干扰有用的下行载波，实现了“高效而低成本”的效果；当屏蔽区中无手机时，本实用新型只是处于待机的静态工作状态，此时本实用新型不会发射额外的大功率信号，只有发射很小的被放大的热噪声，这样避免对电磁环境产生污染以及减少了对屏蔽区中人员的辐射，此状态下本实用新型的功耗很小，从而实现了“侦测”、“节能”和“环保”的三重功效；本实用新型的原理简单，实现容易，成本低廉，干扰范围大且可调，且不论是窄带信号制式还是扩频宽带信号制式都能起到较好的干扰屏蔽效果，不会对基站产生干扰，不产生额外的辐射，节约能耗。

以上所述，仅为本实用新型较佳实施例而已，故不能依此限定本实用新型实施的范围，即依本实用新型专利范围及说明书内容所作的等效变化与修饰，皆应仍属本实用新型涵盖的范围内。

Claims (3)

1.一种采用变频自干扰方法的手机信号屏蔽电路，其特征在于：它包括依次连接的：低噪声放大模块、变频滤波模块、功率放大模块、滤波合路双工器、天线，所述的滤波合路双工器还连接到低噪声放大模块；

所述天线为支持接收手机的上行信号和发射干扰信号的天线；所述低噪声放大模块为支持将上述上行信号进行低噪声放大的模块；所述变频滤波模块为支持将上述经过低噪声放大后的上行信号变频为对应载波频率的下行信号的模块；所述功率放大模块为支持将上述下行信号进行功率放大的模块；所述滤波合路双工器为支持进行滤除带外信号、隔离上行信号和下行信号的双工器。

2.根据权利要求1所述的一种采用变频自干扰方法的手机信号屏蔽电路，其特征在于：所述低噪声放大模块是包含有接收大动态范围信号的自动电平控制限幅电路的低噪声放大模块。

3.根据权利要求1所述的一种采用变频自干扰方法的手机信号屏蔽电路，其特征在于：所述功率放大模块是包含有支持调节整个电路系统的增益电路的功率放大模块。

Images