تجزیه و تحلیل طیف گسیل RF از ماژول های رایج Jammer

تحلیل طیف انتشار امواج رادیویی از ماژول‌های مسدودکننده رایج

مسدودکننده‌های سیگنال با ارسال انرژی الکترومغناطیسی با توان بالا در باندهای فرکانس رادیویی (RF) خاص، برای مختل کردن ارتباطات بی‌سیم هدفمند عمل می‌کنند. فرکانس‌های خاص ساطع شده یک پارامتر طراحی اصلی است که مستقیماً کاربرد و اثر مورد نظر دستگاه را تعریف می‌کند. در زیر یک تجزیه فنی از طیف انتشار معمولی برای کلاس‌های مختلف ماژول‌های مسدودکننده آورده شده است.

 1. مسدودکننده‌های سیستم ناوبری ماهواره‌ای جهانی (GNSS)

هدف: گیرنده‌های GPS (ایالات متحده آمریکا)، GLONASS (روسیه)، Galileo (اتحادیه اروپا)، BeiDou (چین).

طیف انتشار: این مسدودکننده‌ها فرکانس‌های باند L را که برای ناوبری ماهواره‌ای استفاده می‌شوند، هدف قرار می‌دهند.

   فرکانس‌های اصلی:

       ~1575.42 مگاهرتز (GPS L1، Galileo E1): رایج‌ترین سیگنال ناوبری غیرنظامی.

       ~1227.60 مگاهرتز (GPS L2): برای خدمات با دقت بالاتر استفاده می‌شود.

       ~1176.45 مگاهرتز (GPS L5، Galileo E5a): سیگنال مدرن برای کاربردهای هوانوردی و ایمنی.

       باندهای اضافی: مسدودکننده‌های پیشرفته ممکن است باندهای GLONASS (~1602 مگاهرتز) و BeiDou (~1561 مگاهرتز) را نیز هدف قرار دهند.

مکانیسم: مسدودکننده نویز پهن باند یا سیگنال‌های جعل پیچیده را در این باندها منتشر می‌کند و سیگنال‌های ضعیف ماهواره‌ای دریافت شده توسط دستگاه هدف را تحت الشعاع قرار می‌دهد و باعث از دست رفتن قفل و قابلیت موقعیت‌یابی می‌شود.

 2. مسدودکننده‌های سیستم‌های ضد هواپیمای بدون سرنشین (C-UAS)

هدف: فرماندهی و کنترل (C2)، تله‌متری و پیوندهای پایین ویدئویی پهپادهای مصرفی و تجاری.

طیف انتشار: اینها معمولاً سیستم‌های پهن باند هستند که چندین باند ISM و دارای مجوز را پوشش می‌دهند.

   باندهای انتشار رایج:

       433 مگاهرتز / 900 مگاهرتز / 915 مگاهرتز: برای پیوندهای کنترلی با برد بلند و پهنای باند کم استفاده می‌شود.

       2.400 - 2.4835 گیگاهرتز (باند ISM): رایج‌ترین فرکانس برای کنترل از راه دور پهپاد و تله‌متری.

       5.725 - 5.850 گیگاهرتز (باند ISM): عمدتاً برای انتقال ویدئوی با پهنای باند بالا (FPV) و HD استفاده می‌شود.

       باندهای GNSS (~1.2 گیگاهرتز، ~1.5 گیگاهرتز): تقریباً همیشه برای مختل کردن ناوبری و پایداری شناور پهپاد گنجانده شده است.

مکانیسم: مسدودکننده‌ها یا در این فرکانس‌ها جاروب می‌کنند یا نویز پوششی تولید می‌کنند تا پیوند کنترلی پهپاد و/یا فیکس GNSS را قطع کنند و باعث ایجاد رفتار ایمن (به عنوان مثال، شناور، فرود یا بازگشت به خانه) شوند.

 3. مسدودکننده‌های ارتباطات تلفن همراه

هدف: شبکه‌های تلفن همراه 2G (GSM)، 3G (UMTS)، 4G (LTE) و 5G.

طیف انتشار: اینها دستگاه‌های چند باندی هستند که برای پوشش طیف دارای مجوز اپراتورهای تلفن همراه طراحی شده‌اند.

   فرکانس‌های معمول downlink (برج سلولی به تلفن) هدف قرار می‌گیرند:

       700 مگاهرتز، 800 مگاهرتز، 850 مگاهرتز: باندهای پایین‌تر برای پوشش گسترده.

       1700/2100 مگاهرتز (AWS)، 1800 مگاهرتز، 1900 مگاهرتز: باندهای اصلی برای 3G/4G.

       2300 مگاهرتز، 2500 مگاهرتز، 3500 مگاهرتز (n78): باندهای مورد استفاده برای ظرفیت 4G و 5G.

   عملکرد: مسدودکننده نویز موج پیوسته (CW) یا سیگنال‌های مدوله شده را در این کانال‌های downlink خاص ارسال می‌کند و سطح نویز را افزایش می‌دهد تا تلفن همراه نتواند سیگنال قانونی را از ایستگاه پایه رمزگشایی کند.

 4. مسدودکننده‌های صنعتی/الکترونیکی تخصصی

هدف: پیوندهای داده بی‌سیم خاص در تجهیزات صنعتی یا تجاری.

   نمونه‌ها و فرکانس‌ها:

       مسدودکننده‌های ترازو (Loadometer): اغلب باندهای ISM 433 مگاهرتز یا 868/915 مگاهرتز بدون مجوز را که توسط فرستنده‌های سلول بار بی‌سیم استفاده می‌شوند، هدف قرار می‌دهند. فرکانس خاص با پروتکل اختصاصی سازنده ترازو مطابقت دارد.

       مسدودکننده‌های دوربین/ویدئوی بی‌سیم: باند انتقال خاص سیستم قربانی را هدف قرار می‌دهند. باندهای رایج شامل 1.2 گیگاهرتز، 2.4 گیگاهرتز و 5.8 گیگاهرتز برای فرستنده‌های ویدئویی آنالوگ/دیجیتال است. سیستم‌های پیشرفته‌تر ممکن است باندهای دوربین بی‌سیم دارای مجوز (به عنوان مثال، ~2 گیگاهرتز برای پخش) را هدف قرار دهند.

 ملاحظات مهم فنی و قانونی

   پهنای باند در مقابل دقت: مسدودکننده‌ها از سیستم‌های باریک باند (هدف قرار دادن یک فرکانس واحد) تا سیستم‌های فوق پهن باند (UWB) که طیف وسیعی را پوشش می‌دهند، متفاوت هستند.

   توان خروجی: شعاع موثر را تعیین می‌کند. توان بالاتر برد را افزایش می‌دهد اما قابلیت تشخیص و آسیب جانبی را افزایش می‌دهد.

   قانونی بودن: تقریباً در تمام حوزه‌های قضایی، ساخت، فروش و استفاده از مسدودکننده‌هایی که با خدمات رادیویی دارای مجوز (سلولی، GNSS) تداخل دارند، برای اشخاص خصوصی کاملاً غیرقانونی است. استفاده مجاز معمولاً به ارتش، مجری قانون و برخی از سازمان‌های دولتی تحت شرایط کنترل شده محدود می‌شود.

   تداخل جانبی: انتشار از این دستگاه‌ها بی‌رویه است. یک مسدودکننده پهپاد تمام Wi-Fi و بلوتوث را در شعاع خود مختل می‌کند. یک مسدودکننده سلولی تماس‌های اضطراری را مسدود می‌کند.

نتیجه

فرکانس‌های ساطع شده یک مسدودکننده، امضای عملکردی آن است که دقیقاً برای مطابقت با ویژگی‌های RF سیستم هدف مورد نظرش مهندسی شده است - چه ناوبری ماهواره‌ای، کنترل پهپاد، شبکه‌های سلولی یا تله‌متری صنعتی. درک این پروفایل انتشار برای دفاع (در تشخیص و مکان‌یابی مسدودکننده‌ها)، برای استقرار مسئولانه توسط نهادهای مجاز و برای درک خطرات گسترده و اغلب غیرقانونی مرتبط با استفاده غیرمجاز از آنها بسیار مهم است.