1、本科毕业论文（20 届）手机信号屏蔽器的研究与设计所在学院 专业班级 电子信息工程 学生姓名 学号 指导教师 职称 完成日期 年 月 苏州大学本科生毕业设计（论文）- 2 -手机信号屏蔽器的研究与设计目 录第 1 章 绪论 .4第 1.1 节 研究的意义 .4第 1.2 节 研究的目的 .5第 1.3 节 研究的方法 .5第 1.4 节 研究的主要内容 .6第 2 章 手机信号屏蔽原理 .7第 2.1 节 手机通讯原理介绍 .7第 2.2 节 手机信号屏蔽器的功能特点 .8第 2.3 节 手机信号屏蔽原理 .9第 3 章 信号侦测的设计 .10第 3.1 节 手机信号屏蔽侦测方案的设计 .10
2、第 3.2 节 手机信号侦测设计 .13第 4 章 手机信号屏蔽器的设计 .15第 4.1 节 屏蔽器结构设计 .15第 4.2 节 锯齿波发生器的设计 .15第 4.3 节 射频放大器的设计 .16第 4.4 节 压控震荡器的设计 .18第 5 章 设计仿真分析 .20结论 .21参考文献 .22致谢 .23苏州大学本科生毕业设计（论文）1手机信号屏蔽器的研究与设计【摘要】：自从手机走入人们生活以来，带给人们的是通信的便利、及时以及高效。特别是当今信息时代，在人们的生产、生活等各个领域，手机已经成为不可或缺的通信手段。但是，在手机带给人们如此多的便利的同时，有些问题也是不容忽视的。手机网络最
3、大的特点是覆盖面广、通信信号强，但是，对于一些特定的场合，其覆盖反而会引起不必要的麻烦，甚至造成严重的影响。如学校，在教学授课期间，学生、教师如果使用手机，会严重影响教学秩序以及教学质量，而在考试期间，手机又成为了便利的作弊手段；在某些会场，手机铃声、接打电话都会影响会议的有效进行；甚至在一些保密场合，手机甚至成为了新的泄密渠道，严重影响了保密信息的安全。面对如此多的问题，如何在特定的场合对手机信号加以限制，而对于场合外的手机使用又不产生影响，避免手机网络的危害成为了一项新的课题。正是在这样的前提下，手机信号屏蔽器被研发出来。本文将就手机信号屏蔽器的设计方面进行研究。本设计中通过锯齿波对压控振
4、荡器（VCO）输出主频在下行信道的射频信号进行控制，并通过射频功放对射频信号进行放大，经由天线向外发射，从而实现对手机信号的干扰。设计中采用对数天线，VCO 选用 muRata 公司生产的MQWS 系列双通道压控振荡器，其频率范围是 700MHz-2000MHz，在对GSMg00、CnMAs00、nCS-800、PHS1900 标准的手机进行屏蔽时，仅需要 2片 VCO 就可以满足工作需要了。【关键词】：手机；信号；屏蔽；研究苏州大学本科生毕业设计（论文）2Abstract : Since mobile phones go into peoples lives since it is conv
5、enient to bring people to communicate in a timely manner as well as efficient . Especially in todays information society, in all areas of peoples production and life , mobile phones have become an indispensable means of communication . However , the phone is so much to bring people convenience, but
6、some issues can not be ignored . The most feature is the mobile phone network coverage, communication signal is strong, however, for certain occasions , but its coverage will cause unnecessary trouble, even severely affected . Such as schools, taught during the teaching , students, teachers, if you
7、use the phone , it will seriously affect the quality of teaching and teaching order , and during the examination , the phone has become a convenient means of cheating ; in some venue, ringtones , receive calls will effectively influence the meeting ; even in some secret places , mobile phones and ev
8、en become a new leak channels, seriously affecting the security and confidentiality of information. The face of so many problems , how to restrict cell phone signal at a particular occasion , and for the occasion without outside influence mobile phone use , to aVoid endangering the mobile phone netw
9、ork has become a new topic. It is in this context , cell phone signal jammers been developed . This paper will conduct research designed mobile phone signal jammers .The design of the Voltage-controlled oscillator (VCO) output frequency of the RF signal by sawtooth downlink channel is controlled by
10、the RF power amplifier amplifies the RF signal , emitted outside Via the antenna , enabling the cell phone signal interference. On the number of antennas used in the design , VCO selection muRata company produced MQWS series dual -channel Voltage-controlled oscillator whose frequency range is 700MHz
11、-2000MHz, at the time of GSMg00, CnMAs00, nCS-800, PHS1900 standard mobile phone shielding , only need two VCO to make it working .Key words:Phone; signal; shielding; research苏州大学本科生毕业设计（论文）3前言自从手机走入人们生活以来，带给人们的是通信的便利、及时以及高效。特别是当今信息时代，在人们的生产、生活等各个领域，手机已经成为不可或缺的通信手段。但是，在手机带给人们如此多的便利的同时，有些问题也是不容忽视的。手机
12、网络最大的特点是覆盖面广、通信信号强，但是，对于一些特定的场合，其覆盖反而会引起不必要的麻烦，甚至造成严重的影响。如学校，在教学授课期间，学生、教师如果使用手机，会严重影响教学秩序以及教学质量，而在考试期间，手机又成为了便利的作弊手段；在某些会场，手机铃声、接打电话都会影响会议的有效进行；甚至在一些保密场合，手机甚至成为了新的泄密渠道，严重影响了保密信息的安全。面对如此多的问题，如何在特定的场合对手机信号加以限制，而对于场合外的手机使用又不产生影响，避免手机网络的危害成为了一项新的课题。正是在这样的前提下，手机信号屏蔽器被研发出来。本文将就手机信号屏蔽器的设计方面进行研究，以更加有效的规范手机
13、信号屏蔽器的使用。苏州大学本科生毕业设计（论文）4第 1 章 绪论第 1.1 节 研究的意义随着手机产业的不断发展，手机已经成为人们生产生活中不可或缺的工具。但是，手机给人们带来便利的同时，也深深受到其各方面的影响。在课堂、图书馆、会议室、医院等需要绝对安静的场所，手机铃声的骚扰往往使得人们不胜其烦；甚至在某些考场内，手机的隐蔽性和便利的通信手段往往会被作为作弊的手段。而在例如加油站、油库等场合手机电池启动，铃音响起所产生的微弱信号足以引发火花，导致火灾或爆炸，严重影响这些场合的安全。因此，在这些场合内，需要有一种能够截断手机与通信基站联络的手段，使手机与基站脱离从而限制其功能的发挥。因此，产
14、生了手机信号屏蔽器，特别是某种车载型手机信号屏蔽器，在众多场合发挥了巨大的作用。一、在国家各类大型考试中有效防止作弊在国家每年一度的高考、研究生考试、英语四六级考试、国家司法考试及各类大专院校的考试过程中，在考场中都会设置车载型手机信号屏蔽器，防止不法分子利用手机通信等高科技手段作弊，这是车载型手机信号屏蔽器的一个重要应用。在考试过程中，车载型手机信号屏蔽器能有效的阻断各种类型的手机进行信号的传输，由于手机信号在考场范围之内被隔断，考场内的所有手机都无法接听、查看来自考场以外的电话、短信息；也无法拨打电话和发送短信息，从而保证考试的公平公正。二、方便学校管理学生的手机使用，维护课堂秩序随着移动
15、通信的迅速发展，手机已经从以前的千金难买发展到了现在的几乎人手一个，几乎大多数学生早在初中高中时期就拥有了自己的手机。正是这种状况的出现，使得学校方面十分头疼，正是分秒必争的中学阶段，学生都应以学业为重，所以学校在管理学生对手机的使用问题上，非常棘手。中学学生使用手机在上课时间收发短信、上网玩游戏、浏览黄色暴力网站，不但严重扰乱了课堂秩序、耽误了学生的学业，更严重危害了学生的身心健康！在教室外设置车载型型手机信号屏蔽器，通过阻断手机接收信号，使手机无法收发短信、上网，从而保证学生能够在课堂上集中精力，充分利用课堂时间进行学习。三、保护隐私，维护众多严肃场所的秩序苏州大学本科生毕业设计（论文）5
16、在党政机关、企业各类大中小型会议、监狱等严肃场所以及音乐厅、影剧院等需要安静的休闲娱乐场所，也是车载型手机信号屏蔽器不可或缺的地方。通过对手机信号的有效屏蔽，保证会议的井然有序，使置身于公共休闲娱乐场所的人们的休闲时光不被打扰，安静享受。这些都是车载型手机信号屏蔽器的恰当应用。图 1-1 车载型手机信号屏蔽器第 1.2 节 研究的目的目前，人们普遍采用的手机信号屏蔽器的设计思路都是通过大功率干扰信号频段的方式来实现信号的屏蔽。在工作的时候，信号屏蔽器需要不间歇的发射大功率干扰信号，否则会造成干扰间断，无法确保屏蔽质量。这样的工作方式，在实现了信号屏蔽的同时，其大功率的电磁辐射会给场所内的人员带
17、来极大的伤害，成为了人们生活中的另一种负担。如何能够在确保手机信号屏蔽的基础上，最大限度的降低屏蔽场所内电磁辐射对人体的影响，是手机信号屏蔽专业亟待解决的问题。本文的主导思想是设计一套智能、环保的信号屏蔽系统。第 1.3 节 研究的方法本文研究的主要工作是以手机屏蔽仪对 GSM 的干扰为例对干扰源管理系统进行设计与实现。通过自主研发可控式干扰器及干扰源管理系统，将所有干苏州大学本科生毕业设计（论文）6扰器纳入管理，使干扰源的工作状态、影响范围、影响时间段可掌握，为网络质量提升扫除一大隐患，将干扰器对网络的影响降低到最小。需实现功能如下:(1)干扰源信息智能收集通过对干扰器自动上传干扰源开始工作
18、时间、工作状态、工作位置、工作高度、干扰源停止工作时间等信息自动完成干扰源基础数据收集。(2)干扰源影响范围分析系统根据收集到的实时干扰源基础数据，结合基站数据库等数据对每个干扰器上行干扰影响范围进行分析，对该干扰器影响基站进行分析。第 1.4 节 研究的主要内容本文第一章为绪论章节，主要对于本文的研究意义、研究目的以及研究方法进行介绍。本文第二章主要介绍了手机信号屏蔽的工作原理，从理论上提出了手机信号屏蔽器设计以及实现的可能。本文第三章主要写的是手机信号的侦测方案及屏蔽信号的方案设计本文第四章是论文的重点，在文章中对于信号屏蔽器从三块分别进行了设计，分别是锯齿波发生电路、射频放大电路和压控震
19、荡器电路。苏州大学本科生毕业设计（论文）7第 2 章 手机信号屏蔽原理本文是以研究手机信号屏蔽设备为目地的。因此，首先需要了解手机信号的工作原理，手机信号是一个开放的电子通信系统，只要有相对应的信号接受设备，就能在任何时间地点下截获通讯者的信息。第 2.1 节 手机通讯原理介绍手机的通信过程，其实就是使用手机把语音信号传输到移动通信网络中，再由移动通信网络将语音信号变成电磁频谱，然后通过通信卫星辐射传送到受话人的电信网络中，再是受话人的通信设备接收到无线电磁波，然后再转换成语音信号接通通信网络。这一系列的传输过程完成了手机信号的传递。因此，手机通信是一个开放的电子通信系统，只要有相应的接收设备
20、，就能够截获任何时间、地点、人员的通话信息。要了解手机信号的通信原理，就先要了解电磁波的传递方式。当电磁波遇到比波长大得多的物体时，就会发生反射，这样的反射发生于地球表面、建筑物和墙壁表面等光滑界面处。 当接收机和发射机之间的传播路径被阻挡时，电磁波就会发生绕射。由于绕射，电磁波就可以越过障碍物到达接收天线。所以即使收发天线间不存在视线路径，接收天线仍然可以接收到电磁信号。这也是利用了电磁波信号强，传递性强的特点。 当电磁波穿行的介质中存在小于波长的物体并且单位体积内阻挡体的个数非常巨大时，就会发生散射。散射波会产生于粗糙表面、小物体或其他不规则物体中。在实际的通信系统中，树叶、街道标志和灯柱
21、等都会使电磁波引发散射。 除此之外，一台位于外面的发射机在建筑物内被接收到的信号场强，对于无线系统来说是非常重要的。无线信号透射能力是频率及建筑物高度的函数。另外根据测试报告显示，随着频率或建筑物高度的增加信号透射能力增加，即建筑物内接收信号场强即增加。苏州大学本科生毕业设计（论文）8第 2.2 节 手机信号屏蔽器的功能特点手机工作的时候，是在一定的频率范围内，手机和基站通过无线电波信号联接，以一定的波特率和调制方式完成数据以及声音的传输。针对手机的通讯原理，手机信号屏蔽器在工作过程中以一定的速度从前向信道的低端频率向高端扫描。该扫描速度可以在手机接收报文信号中形成乱码干扰，使手机不能检测出从
22、基站发出的正常数据，导致手机不能与基站建立联接。这时手机表现为搜索网络、无信号、无服务系统等现象。屏蔽器的基本功能：屏蔽功能 起动完成后，使作用范围内的手机被屏蔽。屏蔽器的基本性能参数：频率发射范围：860-960MHZ 1.800-1.990GHZ 发射的功率：1W 200mA 作用的频段：CDMA800、GSM900 、DCS1800 、PCS1900、小灵通。 控制的范围：半径 20 米的圆周范围。 屏蔽器的使用方法：1选择需要屏蔽手机信号的区域，将屏蔽器置于此区域的桌面上或墙壁上。2设备连接完毕后，按下电源开关后屏蔽器即可工作。此时屏蔽器作用范围内的所有手机均处于搜索网络状态，失去基站
23、信号，无法呼入或者呼出。现今常用的便携式信号屏蔽器：如图 2-1 所示的便携式手机信号屏蔽器是采用进口 IC、自主研发，特别针对一些需要安全和保密的小场所，根据国内外移动通信的实际情况而精心研发的高科技产品，有效作用范围在半径 0.5-15 米，在这个范围内能有效的阻拦GSM/CDMA/DCS/PHS/PCS/3G 等手机的信号，使区域内的手机无法呼入和呼出，并且不会干扰环境内的其它电子设备的正常工作。当手机远离屏蔽器的作用范围时，即可恢复正常工作。机器轻便精致，重量仅为 150 克；操作十分简单，功耗很低，工作使用时间可达 2-3 个小时，并且充电十分方便。是真正的绿色环保型便携式的手机信号屏蔽器。
