自制手机屏蔽器

自制手机信号屏蔽器The cellphone signal shields of the machine摘要当今世界已经进入到飞速发展的信息时代，而在这信息时代中，通信特别是移动通信是发展最快的产业。

手机已经成为人们日常生活中必不可少的通信设备。

为了防止某些人利用手机从事某些违法的行为，或者在某些不准许使用手机的地方切断手机的使用，本文设计的是一个针对GSM手机发射信号的屏蔽器。

论文首先阐述GSM移动通信系统的特性、频段分配、功率控制等知识,而后对屏蔽器的各部分电路进行设计。

众所周知，目前的手机信号几乎是无处不在，所有的电器设备都是在其包围之中，在没有使用手机时这种包围着的信号对其它电器设备的干扰是微乎其微的。

这是因为，在不使用手机时就没有手机与基站的数据交流，也就不可能形成突变的信号，电器设备的干扰几乎近与零。

而在使用手机时就有了手机与基站的数据交流，也就产生了随机的突变信号，使电器设备周围形成一个动态的电磁场，这种动态的电磁信号会感应出突变的干扰信号，容易造成电器设备的功能紊乱。

手机信号屏蔽器所发出的无疑也是一种电磁信号，而这种电磁信号永远没有任何设备与其进行数据交流，也就永远无法形成突变信号，换言之这种信号永远处在相对静止的状态下。

手机信号屏蔽器的使用将随机的突变信号转变为相对静止的信号。

从而从根本上解决了手机对其它电器设备的干扰。

关键词：GSM，屏蔽，三角波发生器，压控振荡，射频功放。

目录摘要 (2)Abstract ..................................................................................................... 错误!未定义书签。

目录. (3)第一章引言 (5)1.1概述 (5)1.2 移动通讯原理简介 (5)1.2.1 GSM数字移动通信发展史 (5)1.2.2 GSM通信系统 (7)1.2.3 GSM关键技术 (8)1.3手机信号屏蔽器原理简介 (9)第二章三角波发生器的设计 (10)2.1 非正弦信号产生电路简介 (10)2.1.1 比较器 (10)2.1.1.1 单门限电压比较器 (10)2.1.1.2 迟滞比较器 (11)2.1.2方波产生电路 (11)2.1.3锯齿波产生电路 (12)2.1.3.1电路组成 (12)2.1.3.2 门限电压的估算 (13)2.1.3.3工作原理 (14)2.2 三角波发生器的设计 (15)2.2.1 电路设计 (15)2.2.2 参数计算 (15)2.2.2.1 三角波幅度的计算 (15)2.2.2.2三角波频率的计算 (15)第三章压控振荡器的设计 (16)3.1 频率控制引言 (16)3.2 振荡器原理 (16)3.2.1 正弦波振荡器 (16)3.2.1.1 反馈振荡器的工作原理 (16)3.2.1.2 LC正弦波振荡器 (16)3.3压控振荡器的设计 (19)3.3.1变容二极管简介 (19)3.3.2变容二极管振荡器电路 (20)3.3.3电路设计 (20)3.3.4 参数计算 (21)第四章射频功率放大器的设计 (21)4.1功率放大器简介 (21)4.3高频功率放大器 (22)4.2.1概述 (22)4.2.2谐振功率放大器 (22)4.3射频功率放大器的设计 (23)4.3.1 电路设计 (23)4.3.2参数计算 (24)总结 (25)致谢 (26)参考文献 (27)附录A1.1 (28)附录A1.2 (29)第一章引言1.1概述移动电话在全球范围的普及应用，极大地推动了世界各国在政治、经济、军事、科技和文化等方面的整体发展，作为信息化社会标志的手机已逐渐成为人们日常生活和工作中不可或缺的工具之一。

在此类通信产品日益普及并给我们带无比便捷的同时，我们也应看到，伴随着手机的无限制地使用，手机制造的噪声污染也变得愈来愈严重。

例如，在会议室、法庭、剧场、图书馆、医院、学术报告厅、教室等公共场所，由于手机的随意使用，破坏了其原有的安宁、严肃气氛，影响干扰了某些活动的正常进行，在某些特殊行业的特殊场所，如石油化工等单位，由于违规使用手机而引发灾害的情况在近年的新闻与报纸上也频频出现。

而且，由于手机而可能导致国家重要信息的泄露已经为世界各国所认识，不少国家已有相关的方法及法律明确限定了某些重要部门与重要人物使用手机等无线通信设备，以维护国家的利益。

我国政府对此类事件也给予了足够的重视，并由国家领导以法律的形式颁布与实施，尤其是在某些要求信息高度保密的重要场所，如政府机关办公地、军事作战指挥机构、银行/证券等金融中心、考场等地，常会发生有人有意或无意地通过手机将重要的政治、商业、军事、民用等机密信息泄露出去，而境内外的敌对势力为窃取我相关情报，长期对我重要部门、人物的手机进行卫星定位及通话内容监听，此类情况应成为政治、经济、军事生活中不可忽视的重大问题，危害政治、军事、经济甚至危及国家安全，此类事件日渐增多，有必要引起大家的关注和重视。

此外，不少犯罪分子采用手机或其它移动通信设备等高科技从事犯罪活动是近年来逐渐出现的一个新问题，如利用手机，寻呼机等大众通信设备遥控炸弹的起爆，实施犯罪活动，已成为越来越多犯罪分子的使用手段，由于此类破坏活动比较隐蔽，防范起来非常困难，并给相关公安办案人员带来极大的危险性。

移动电话屏蔽器（又称手机屏蔽器/仪，手机信号切断器，会场净化仪等）的出现有效地解决了上述问题：它产生特定的电磁信号，同时覆盖GSM两频段、CDMA一个频段的三个主要频段(部分地区与特殊需求用户可加入小灵通和BP 机)，限制了手机在某些特定范围内的使用（如10—40米的范围内，以免对其它非屏蔽区产生影响），安装移动电话屏蔽器，既可以净化环境，预防泄密与犯罪事件发生，同时对于维护祖国安全、保护人民生命财产都具有重要意义。

1.2 移动通讯原理简介1.2.1 GSM数字移动通信发展史移动通信的主要目的是实现任何时间、任何地点和任何通信对象之间的通信。

从通信网的角度看，移动网可以看成是有线通信网的延伸，它由无线和有线两部分组成。

无线部分提供用户终端的接入，利用有限的频率资源在空中可靠地传送话音和数据；有线部分完成网络功能，包括交换、用户管理、漫游、鉴权等，构成公众陆地移动通信网PLMN。

从陆地移动通信的具体实现形式来分主要有模拟移动通信和数字移动通信这两种。

从移动通信的具体表现形式来看，陆地移动通信（PLMN）占有绝对的地位，是整个移动通信领域中的主要内容。

移动通信系统从40年代发展至今，根据其发展历程和发展方向，可以划分为三个阶段：1．第一代——模拟蜂窝通信系统70年代末，在蜂窝组网技术的基础上第一代蜂窝移动通信系统孕育而生，开创了蜂窝移动通信系统商用化的先锋。

第一个蜂窝系统AMPS（高级移动电话业务）在1979年美国芝加哥成为现实。

这一阶段其它的制式还有英国的TACS、北欧的NMT。

第一代通信的特点是以频分多址技术FDMA和模拟调制（FM）为特征，话音传输为模拟信号。

主要特征表现为频率利用率低、容量小、无统一的国际标准、设备相当复杂、费用较贵、需要一定的保护频带、无十分有效抗干扰抗衰减的措施、话音质量不高、安全性差，易于被窃听，易做“假机”等缺陷，并且用户数受到一定的限制，无法承担非语音业务和数字通信业务，随着业务的发展，已无法满足市场的需求。

这些致命的弱点妨碍其进一步发展，因此模拟蜂窝移动通信逐步被数字蜂窝移动通信所替代。

2．第二代——数字蜂窝移动通信系统由于TACS等模拟制式存在的各种缺点，90年代开发出了以数字传输、时分多址和窄带码分多址为主体的移动电话系统，称之为第二代移动电话系统。

代表产品分为两类：（1） TDMA系统TDMA系列产品的最大特点是采用时分多址技术并配合频分多址实现移动通信功能。

其中比较成熟和最有代表性的制式有：泛欧GSM、美国D-AMPS和日本PDC。

上述三种产品的共同点是数字化、时分多址、话音质量比第一代好、保密性好、可传送数据、能自动漫游等。

但三种不同制式各有其优缺点，PDC系统频谱利用率很高，仅在日本本土使用，D-AMPS系统容量最大，但设备复杂，而GSM技术最成熟，以OSI为基础，技术标准公开，被全世界各地普遍采用。

（2） N-CDMA系统码分多址（CDMA）无线技术是继GSM等数字通信技术之后，发展起来的一种新型数字蜂窝区技术。

N-CDMA 系列主要是以高通公司为首研制的基于IS-95的N-CDMA（窄带CDMA）。

它利用数字传输方法，采用扩频通信，功率控制、软容量、软切换、话音激活、语音编码、多址、分集接收、RAKE接收等关键技术使得CDMA系统具有突出的优点，将移动通信技术推向一个新的发展阶段。

CDMA系统由于采用了先进技术，使得其在很多方面具有了TDMA系统所不能比的优势。

如频谱利用率高，覆盖范围广，系统容量大，频率规划简单，话音质量高。

抗干扰性能好，辐射功率小，省电，待机时间长，穿透能力强，室内覆盖好，保密安全性好、不易盗号等。

3 第三代——IMT-2000随着用户的不断增长和数字通信的发展，第二代移动电话系统逐渐显示出它的不足之处。

主要表现在：（1）无线频率资源紧张a) 移动终端用户的迅猛发展，使得第二代蜂窝移动通信系统的频率资源相对紧张。

b) 移动通信的发展大大超出人们的预料。

为增加系统容量，某些中心城市的小区已缩小到不足500米，难以通过小区分裂的方式进一步提升系统容量。

而且由于小区较小，引起切换频繁、干扰严重，极大地降低了通话质量。

c) 频率利用率低，是造成频率资源紧张的又一重要原因。

采用数字技术的第二代蜂窝移动通信系统，同第一代移动通信相比，大幅度提高了频率利用率；同以CDMA技术为核心的第三代蜂窝移动通信系统相比，仍显得频率利用率较低。

（2）无法满足新业务的需求第二代蜂窝移动通信系统采用的是面向话音的设计。

优质、高效地提供话音业务是第二蜂窝移动通信系统所追求的主要目标。

随着INTERNET，电子商务的发展，数据业务将占据主流地位。

将来，高速数据、慢速图像与电视图像等的各种宽带信息业务将成为终端用户使用频率最高的应用；而以话音业务为主要设计目标的二代蜂窝移动通信系统难以提供高速的数据业务。

GSM虽然号称“全球通”，实际未能实现真正的全球漫游，尤其是在移动电话用户较多的国家如美国，日本均未得到大规模的应用。

而随着科学技术和通信业务的发展，需要的将是一个综合现有移动电话系统功能和提供多种服务的综合业务系统。

第三代蜂窝移动通信系统（3G）也称为IMT－2000，意为该系统工作频段为2000MHz，最高业务速率可达2Mbit/s。

其主要特点是多媒体化、智能化，可提高多元传输速率、实现地面蜂窝系统、无绳系统、蜂窝移动通信系统以及卫星系统的大综合，实现真正的全球服务。