Cep telefonu dedektörü

3,204 views

Published on

Published in: Education
0 Comments
0 Likes
Statistics
Notes
  • Be the first to comment

  • Be the first to like this

No Downloads
Views
Total views
3,204
On SlideShare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
1,620
Actions
Shares
0
Downloads
0
Comments
0
Likes
0
Embeds 0
No embeds

No notes for slide

Cep telefonu dedektörü

  1. 1. Kendimiz Yapal›m Yavuz ErolCep Telefonu Dedektörü Günümüzde iletiflim, kablolu ve kablosuz ol-mak üzere iki flekilde yap›l›yor. Kablosuz iletiflimcihazlar›, sa¤lad›¤› kolayl›klar ve hizmetler nede-niyle kablolu iletiflim cihazlar›na göre daha çoktercih ediliyor. Çevremize bakt›¤›m›zda çok çeflit-li kablosuz iletiflim araçlar›na rastl›yoruz. Telsizsistemleri, cep telefonlar›, radyo-televizyon al›c›ve vericileri, uydu haberleflme sistemleri bunlar-dan baz›lar›. Bu cihazlardan kimi tek yönlü ileti-flim sa¤larken, kimi de çift yönlü iletiflim sa¤l›-yor. Her birinin kullan›m alan› farkl› olsa da bucihazlar›n ortak yönü, radyo dalgalar› ile çal›fl›yorolmalar›. Cep telefonu, kablosuz iletiflim imkan› sa¤la- fiekil 2: Baz istasyonu ve radyo dalgalar›yan en önemli cihaz kuflkusuz. Dünyan›n herhan- bulunan iletken çerçevede bir gerilim indükler. n›n ortama yayd›¤› RF sinyaller tespit edilebili-gi bir yerinden bir baflka yerini arama imkan› Bu etkiye benzer olarak, elektromanyetik alan yor. Bu radyo sinyalleri kodlanm›fl yap›da oldu¤usa¤lamas› ve tafl›nabilir olmas› nedeniyle toplu- içinde bulunan bir antende de gerilim indüklenir. için görüflmenin içeri¤i de¤il sadece sinyal etkin-mun büyük kesimi taraf›ndan tercih ediliyor. Sa¤- Yani, verici cihaz›n anteninden ortama yay›lan li¤i alg›lan›yor.lad›¤› kolayl›klar yan›nda, ortama yayd›¤› elek- elektromanyetik enerji, al›c› cihaz›n anteni ile al›-tromanyetik dalgalar ile bizleri ve çevresindeki narak bir elektriksel sinyale dönüfltürülür. Bu sa-elektronik cihazlar› da olumsuz etkiliyor asl›nda. Elektronik devre yede çok uzak mesafeler aras›nda analog veya Cep telefonu dedektörünün devre flemas› fle-Alan fliddeti zay›f oldu¤u için normal flartlarda bu say›sal veri iletimi mümkün hale gelir.sinyallerden pek etkilenmiyoruz. Fakat cep tele- kil 4’de görülüyor. Devre, birbirine benzer iki al-fonunu bir hoparlöre, televizyona veya radyoya g›lay›c› birimden olufluyor. Her bir alg›lay›c›dayaklaflt›rd›¤›m›zda ortaya ç›kan parazitik sesleri GSM bobin, dipol anten ve diyot bulunuyor. Devre birrahatça duyabiliyoruz. Cep telefonunun anteni “Global System for Mobile Communication” elektromanyetik alan içerisinde bulundu¤undavas›tas›yla ortama yay›lan bu elektromanyetik kelimelerinin k›salt›lm›fl hali olan GSM, hücresel bobinde küçük bir gerilim indükleniyor. Bobinradyasyon (iyonlaflt›rmayan radyasyon) özel ci- bir yap›ya sahip. 900 MHz ve 1800 MHz olmak uçlar›na ba¤l› dipol anten ile RF sinyalin uzakhazlarla tespit edilebiliyor. RF sniffer veya RF de- üzere iki ayr› frekans band›n› kullan›yor. GSM mesafelerden alg›lanmas› sa¤lan›yor. Devredekidektör diye adland›r›lan bu cihazlar, ortamdaki sisteminde cep telefonu ile yak›n›ndaki baz istas- D1 ve D2 diyotlar› RF sinyalin alg›lanmas›nda veen küçük elektromanyetik etkinli¤i alg›layabili- yonu aras›nda radyo dalgalar› ile iletiflim gerçek- demodüle edilmesinde görev al›yor. Devrenin ve-yor. Bu yaz›da, cep telefonlar›n›n çal›flt›¤› GSM lefliyor (flekil 2). Telefonun hangi hücre içerisin- rimli olarak çal›flmas› için bu diyotlar›n german-band›ndaki sinyalleri tespit etmeye yarayan bir de bulundu¤una dair bilgi, belirli zaman aral›kla- yum veya schottky türünde olmas› gerekiyor. ‹le-RF dedektörünün yap›m› anlat›l›yor. r›yla baz istasyonuna gönderilen sinyallerden an- ri yön gerilimi yüksek oldu¤undan silisyum diyot- lafl›l›yor. GSM sistemi, hücresel yap›s› sayesinde lar›n kullan›lmas› uygun de¤il. kapsama alan› içinde bulunan binlerce abonenin Alg›lanan RF sinyali kuvvetlendirme ifliniRadyo Frekans kablosuz olarak görüflmesini sa¤l›yor. LM358 entegresi yap›yor. Bu entegre iki adet Radyo frekans (RF) iletiflim, bilindi¤i gibi GSM sisteminde cep telefonunun baz istasyo- op-amp (ifllemsel kuvvetlendirici) içeren ve tekelektromanyetik dalgalar vas›tas›yla sa¤lan›yor. nuna gönderdi¤i sinyalin frekans› ile baz istasyo- kaynakla beslenebilen özelli¤e sahip. Devre fle-Elektromanyetik dalgalar, elektrik alan ve man- nunun cep telefonuna gönderdi¤i sinyalin frekan- mas›ndan görüldü¤ü gibi LM358’in 3 ve 5 noluyetik alan olmak üzere iki bileflene sahip ve bofl- s› farkl› oldu¤undan görüflme esnas›nda hem ko- uçlar› birbirine ba¤l›. Bu uçlar ayn› zamanda C4lukta ›fl›k h›z›nda ilerliyor. fiekil 1’de görüldü¤ü nuflma hem de dinleme mümkün oluyor. fiekil kondansatörünün sa¤lad›¤› Vref gerilimine ba¤l›.gibi dalga bileflenleri birbirine dik durumda. Dal- 3’de gönderme (uplink) ve alma (downlink) fre- Devrenin ç›k›fl sinyali LM358’in 1 ve 7 nolu uç-ga boyu, ›fl›k h›z›n›n frekansa oran› ile hesaplan›- kanslar› görülüyor. lar›ndan al›n›yor. Bir stereo kulakl›k ile dedektöryor (λ=c/f). devresinin üretti¤i sinyaller dinlenebiliyor. Yani, Elektrik alan ve manyetik alan bileflenlerinin ortamdaki RF sinyal etkinli¤i, kulakl›ktan fliddetizamana ba¤l› de¤iflimi sayesinde dalga fleklinde zamanla de¤iflen bir ses duyulmas›n› sa¤l›yor.yay›l›m mümkün oluyor. Faraday yasas›na göre, Parazit fleklindeki bu sesin duyulmas› 3-4 metrezamanla de¤iflen bir manyetik alan, alan içinde yar›çap›ndaki alanda bir RF sinyal kayna¤› oldu- ¤unu gösteriyor. fiekil 3: Frekans band› Devredeki bir di¤er önemli nokta, kuvvetlen- dirme katsay›s›n› belirleyen R3 ve R7 dirençleri. Telefon bataryas›n›n daha uzun süre kullan›l- Bu dirençlerin de¤eri küçük oldu¤unda (örne¤in mas›n› sa¤lamak için telefonun baz istasyonuna 100k), kazanç düflük olaca¤›ndan RF sinyali alg›- olan uzakl›¤›na göre RF sinyal gücü otomatik ola- lamak zorlafl›yor. Direnç de¤eri çok büyük oldu- rak ayarlan›yor. Yani telefon baz istasyonundan ¤unda ise (örne¤in R>10M) kazanç çok yüksek uzakta iken RF sinyal gücü daha yüksek oluyor. oluyor ve kulakl›ktan duyulan sesin gürültüsü ar- Uygun elektronik devreler kullan›larak 900 MHz t›yor. Bu nedenle 8.2M direnç kullanmak iyi bir veya 1800 MHz band›nda çal›flan cep telefonlar›- seçim olacakt›r.fiekil 1: Dalga bileflenleriB‹L‹M ve TEKN‹K 98 Ekim 2005
  2. 2. Kendimiz Yapal›m yor. Plaket üzerindeki bu yerleflim flekline göre sinyalin geldi¤i yön tespit edilebiliyor. Devrenin RF sinyal kayna¤›n›n sa¤›nda veya solunda olma- s›na göre kulakl›¤›n sa¤ veya sol kanallar›ndan duyulan sesin fliddeti farkl› olaca¤›ndan yön tayi- ni yap›labiliyor. Bobin Devredeki her iki bobin 10 sar›ma sahip. Tel olarak 0.5 veya 0.6 mm çapl› emaye kapl› bak›r tel kullan›lmas› gerekiyor. Sar›m ifllemi 5 mm çapl› silindirik bir malzeme (örne¤in tornavida veya kurflun kalem) üzerine yap›labilir (flekil 7). Bu flekilde haz›rlanan bobinin indüktans› 0.2 mikro henry civar›nda oluyor. Bobini lehimleme- fiekil 4: Devre flemas› den önce uç k›s›mlardaki emaye kaplamay› z›m- fiekil 5’de cep telefonu dedektörünün son ha- Anten para ile kaz›mak gerekiyor.li görülüyor. Dedektörün hassasiyeti birkaç faktö- Dedektör devresinde iki adet dipol anten bu-re ba¤l›. Bunlar, kullan›lan diyotlar›n türü, anten lunuyor (flekil 6). Antenin verimli flekilde çal›fl-uzunlu¤u ve LM358’in kazanç katsay›s›. mas› için anten boyunun elektromanyetik dalga- Cep telefonu dedektörü için gerekli malzeme- n›n frekans›na göre belirlenmesi gerekiyor. 900lerin listesi afla¤›daki gibi. MHz frekans için uygun anten boyu flöyle hesap- 1 adet LM358 entegre lan›r. 1 adet 8’li entegre soketi λ=c/f = (300.000km/s)/900MHz =33.3 cm 2 adet 8.2M direnç Anten uzunlu¤u = λ / 2 = 16.6 cm 2 adet 100k direnç 2 adet 1k direnç fiekil 7: Bobin ve AA119 diyot 2 adet 220R direnç 1 adet 2.2k direnç 3 adet 100nF kondansatör Diyot 1 adet 100uF/16V kondansatör fiekil 6: Dipol anten Dedektör devresinde kullan›lan diyotlar has- 2 adet BAT43 diyot sasiyeti etkiledi¤i için diyot seçimi önemli. 1 adet 1N4148 diyot Dalga boyu 33.3 cm oldu¤u için tam dalga BAT43 veya BAT45 adl› schottky türünde diyot- 2 adet bobin (10 sar›m) boyunda anten kullanmak yerine yar›m dalga bo- lar kullan›labilece¤i gibi AA112, AA116 veya 4 adet 8 cm uzunlu¤unda bak›r tel yunda anten kullanmak daha uygun olur. Bu du- AA119 adl› germanyum diyotlar da kullan›labilir. 1 adet LED rumda antenin her bir kolunun uzunlu¤u, dalga Silisyum diyot (örne¤in 1N4001) kullan›lmas› du- 1 adet stereo kulakl›k boyunun dörtte biri seçilir. Yani 4 adet antenden rumunda devre yine çal›fl›yor, ancak RF sinyali al- 1 adet stereo kulakl›k soketi (pcb montajl›) herbiri yaklafl›k 8 cm uzunlu¤unda olur. Anten g›lama mesafe çok çok azal›yor. 1 adet anahtar olarak 1 mm çapl› bak›r tel veya kolayca e¤ilme- 1 adet 9V pil yen baflka bir malzeme kullan›labilir. Antenleri Testler Bak›r plaket (6cm x 9cm) birbirine 90 derece aç›yla yerlefltirmek gereki- Kapal› durumda olan bir cep telefonu ilk aç›l- d›¤› anda, baz istasyonu ile aras›nda k›sa süreli fiekil 5: PCB bir iletiflim gerçeklefliyor. Bu iletiflim dedektör devresi ile tespit edilebiliyor. Yani telefon aç›ld›- ¤› s›rada dedektör devresindeki kulakl›ktan 2-3 saniye süresince parazitik sesler duyuluyor. Tele- fonla bir arama yap›ld›¤›nda veya telefon çald›- ¤›nda yaklafl›k 5-6 metre uzaktan RF sinyal alg›- lanabiliyor. Telefonun sessiz konumda veya titre- flim modunda olmas› bu alg›lamay› etkilemiyor. Ayr›ca, k›sa mesaj (SMS) gönderme ve alma an›n- daki RF sinyaller de alg›lanabiliyor. Devredeki bobinlerin sar›m say›s› ve antenlerin uzunlu¤u artt›r›larak daha düflük frekansl› sinyallerin alg›- lanmas› sa¤lanabiliyor. Devre 9V’luk bir pille ça- l›flt›r›ld›¤›nda yaklafl›k 20mA ak›m çekiyor ve pil gerilimi 4V’un alt›na düflünceye kadar sorunsuz flekilde çal›fl›yor. Kaynaklar Elektor Electronics Dergisi 5/2002 www.elektor-electronics.co.uk E. Bayrakç›, “Antenlerin Teorisi ve Tekni¤i”, Günefl Kitabevi, 1992. S. fieker, O. Çerezci, “Elektromagnetik Dalgalar ve Mühendislik Uy- gulamalar›”, Bo¤aziçi Üniversitesi Matbaas›, 1994. *F›rat Üniv. Elek-Elektronik Müh. Bölümü yerol@firat.edu.tr Ekim 2005 99 B‹L‹M ve TEKN‹K

×