手机信号检测电路

一、信号检测

  今天看到一个 短文[1] ， 介绍了一个手机信号检测电路。电路非常简单，带有高频信号检测以及电流电压转换功能。可以用于在一些禁止手机使用场合报警使用，比如考场或者一些军事保密单位中。下面动图显示了它的工作状态。旁边手机拨通之后，电路板上的指示灯变换闪烁。

▲ 图1.1 手机信号检测  下面是该电路的工作原理图。手机无线高频信号究竟是如何进入这个电路？又是如何被检波放大的呢？它的检测原理有可能会颠覆很多电子初学者的三观。

▲ 图1.2 检测电路原理图

二、工作原理

  下面是网页博文对该电路工作原理的介绍：

The working of this circuit is pretty simple. The 0.22uF capacitor leads act as a GHz loop antenna to capture any RF signal from any nearby transmitting device such as a cell phone. When a cell phone signal is detected, the output of the CA3130 IC goes high and low back forth according to the frequency of the signal as indicated by the LED.

  那只连接在运放正负输入端，原本是滤除高频信号的 电容， 此时居然摇身一变，成了接收手机无线信号的天线。不过这里需要说明的是， 这只 0.22 微法的电容是直插式瓷片电容，而不是表贴电容。所以它的引脚以及寄生的电感、电容形成了接收谐振回路。

▲ 图1.3 直插式瓷片电容  既然他这么说，我们也就相信了。后面的 CA3010是一个带宽高达 2.5GHz 的高频运放， 对于接收到的信号进行放大，并通过后面的 BC548 驱动 LED 闪烁。  后面讲的原理似乎是顺理成章， 不过但凡做过射频放大电路的人都会说，“信你个鬼！” 这种电路布局似乎很难对于极高频信号完成放大。这篇 Mobile Phone Detector with UTSOURCE service[3] 博文中给出的手机信号检测电路更能说明问题。这个电路完全是搭建在面包板上， 且不用说面包板上很难实现这种射频信号放大， 而且电路中所选用的 CA3130运放的带宽也只有 15MHz， 对于高达几个 GHz 的手机信号根本无法完成放大检波的作用。

▲ 图1.4 搭建在面包板上的手机信号检测电路  所以，上面电路中运放对于接收手机高频信号并没有进行放大， 而是在输入端直接检波后进行了直流放大。这种因为高频信号所引起运放输出直流变化成为运放的电磁干扰抑制比（EMIRR）。下图显示了运放输入高频信号所引起输出的直流变化波形。

▲ 图1.5 运放高频输入引起输出直流变化
  关于这部分的详细讨论，可以参见博文：为什么使用LM386可以直接收听调频电台节目？[7] 。

三、缺点与优点

  这些手机信号检测电路灵活应用了电路被高频干扰的缺点而进行工作的， 因此，任何时候不要轻易认为缺点都是坏事。目标不同，有时缺点反而是好事。电路设计是这样， 为人做事也一样。对于自己的优点、缺点认识清楚，合理应用这些人性的特点能够让自己始终保持良好的心态。

参考资料

[1]

Top 5 Best PCB Electronics Projects For Complete Beginners:https://www.circuits-diy.com/top-5-best-pcb-electronics-projects-for-complete-beginners/

[2]

How to make Mobile Phone Detector using LM358 / electronics project:https://www.facebook.com/EEEProjectCorner/videos/how-to-make-mobile-phone-detector-using-lm358-electronics-project/130387304723217/

[3]

Mobile Phone Detector with UTSOURCE service:https://www.electroniclinic.com/mobile-phone-detector-with-utsource-service/

[4]

交流信号对运放 LM358 工作点的影响:https://zhuoqing.blog.csdn.net/article/details/130185583

[5]

高频信号对LM386直流偏置的影响:https://blog.csdn.net/zhuoqingjoking97298/article/details/104165797

[6]

面包板上的高频放大电路:https://blog.csdn.net/zhuoqingjoking97298/article/details/106161919

[7]

为什么使用LM386可以直接收听调频电台节目？:https://blog.csdn.net/zhuoqingjoking97298/article/details/104175882

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