С момента появления следящих и подслушивающих устройств люди стремились разработать надёжный прибор для их обнаружения. Один из самых эффективных инструментов в этой области — детектор радиозакладок на ВЧ-излучении. Любые P-N полупроводники по своей природе будут светиться излучают волны на гармонических частотах исходной волны.
Чтобы обнаружить радиозакладки на расстоянии, можно использовать гармонический радар (также известный как нелинейный радар). Например, в прошлом году китайские физики предложили самое эффективное техническое решение из известных. Это фазированная антенная решётка, которая обнаруживает и локализует гармонический отклик на радиоволну.
Одна из основных проблем заключается в крайне низком количестве излучения от радиозакладок. Поэтому необходимы передатчик высокой мощности (Tx) и приёмник (Rx) с очень высоким коэффициентом усиления. Поскольку полупроводниковые переходы излучают более сильные низшие гармоники, эта система передаёт в диапазоне 3−3,2 ГГц и принимает только вторую гармонику в диапазоне 6−6,4 ГГц. Чтобы избежать ложных срабатываний, передатчик обеспечивает подавление самопроизведённых гармоник на уровне 28,8 дБ. Чтобы локализовать более сильный сигнал в определённой точке, как передающие, так и принимающие каналы используют антенны с управляемым лучом.
Характеристики элемента антенны
Характеристики | Передатчик | Приёмник |
|---|---|---|
Рабочий диапазон | 2,7−3,4 ГГц | 5,7−6,5 ГГц |
Усиление антенны (на 3,1 и 6,2 ГГц, соответственно) | 5,4 dBi | 5,7 dBi |
Развязка | 28,8 dBi | 50,4 dBi |
Так выглядит предлагаемый усилитель мощности (схема и фотография устройства):
Фотография итоговой системы, которая была собрана и использовалась в экспериментах:
Во время эксперимента в качестве мишеней использовались следующие электронные устройства: камера видеонаблюдения, инфракрасный датчик, квардрокоптер, рация, видеорегистратор, датчик прикосновений:
В первом эксперименте каждое устройство было размещено в десяти метрах от радара или открыто (а), или спрятано в ящике (b):
Второй эксперимент предполагал распознавание нескольких целей:
Ниже показаны результаты успешного распознавания каждой мишени как в открытом, так и в спрятанном виде, из второго эксперимента с несколькими объектами:
Как видим, система легко обнаружила несколько камер, инфракрасный датчик, дрон, рацию и датчик, причём все они были полностью выключены. Скрытие устройств в ящике стола увеличило погрешность измерений всего на 10%. Даже в самом неблагоприятном сценарии ошибка определения расстояния не превышала 0,7 м, а угловая ошибка не превышала 1°.
Научная статья с описанием радара опубликована в журнале IEEE Journal of Microwaves 19 мая 2025 года, DOI: 10.1109/JMW.2025.3563527, pdf.
