Описанием этих простейших схем мы начинаем ряд публикаций о защите своего домашнего телефона от пиратов. Мы не случайно обратились к несложным схемам. Во-первых, эти схемы доступны начинающему неопытному радиолюбителю, во-вторых, даже простейших мер защиты в большинстве случаев достаточно, чтобы обезопасить себя от телефонных пиратов.
Ведь на самом деле телефонный пират - это далеко не всегда человек с телефонной трубкой-сканером, взламывающий базы домашних или офисных радиотелефонов. Пиратом может оказаться ваш сосед за стеной или этажом выше, просто случайный, не отягощенный моралью, человек, подключившийся при помощи пары "крокодилов" к распределительной коробке в вашем под езде. Для подобных действий совсем не обязательно иметь сложное оборудование: китайский портативный телефон-трубка с кнопочным набирателем стоит около 180 рублей, а один звонок в "секс по телефону" будет стоить хозяину номера кучу денег или утомительной судебной тяжбы с МТТС.
Как показывает опыт, главная проблема в борьбе с телефонными пиратами состоит в том, что факт нелегального подключения обнаруживается слишком поздно, когда приходит счет из межгорода. А если звонят не по межгороду, можно не замечать этого годами. Зато если есть простейшее устройство, подающее сигнал тревоги, если трубка снята не вами, можно смело выскакивать в под езд и бить (или не бить - вот в чем вопрос?) физиономию нахалу, подключившемуся к линии. Более сложные устройства фиксируют факт наличия и продолжительность нелегальных разговоров в ваше отсутствие и даже определяют, на каком участке телефонной линии произошло подключение. Все эти схемы будут приведены далее.
1. Световой индикатор с автоматическим отключением.
Рис.1.
Для того, чтобы индикатор подключения не срабатывал при снятии трубки хозяином телефонной линии, необходимо ввести режим автоматического отключения. В этом случае индикатор включается последовательно с телефонным аппаратом через датчик тока. Принципиальная схема такого устройства приведена на Рис. 1.
В состав схемы входят:
• датчик напряжения - VD 1, R1, VD2, R2, DD1.1;
• датчик тока - R5, VT2, R6, DD 1.2;
• ключ включения светодиода - R3, VT1, R4, HL1;
• схема автоматического отключения - R7, С1, DD1.3,VD3;
• элемент питания 9 В.
Светодиод HL1 загорается в случаях:
- снижения напряжения в линии ниже 35 вольт (попытка нелегального подключения)
- обрыва телефонной линии
- прохождения сигнала вызова АТС
Включение ключа VT1 происходит высоким уровнем с выхода 3 DD1.1 через R3. При снятии трубки телефонного аппарата с задержкой около 1с переключается элемент DD1.3 и принудительно поддерживает уровень "0" на базе VT1, отключая тем самым HL1. Если кроме световой сигнализации ввести в схему звуковую, она также будет выключаться при снятии трубки основного ТА.
3. Индикатор для радиотелефона со счетчиком времени.
Предыдущие схемы все же требуют присутствия владельца телефонного номера для обнаружения нелегального подключения. Можно, конечно, добавить в схему простейший триггер или счетчик, чтобы "запоминать" нелегальные подключения. Но в этом случае могут быть отмечены просто случайные сбои на линии. Более логично фиксировать продолжительность срабатывания датчика. Очевидно, если вернувшись домой, вы обнаружите, что линия в ваше отсутствие была нагружена в течение 10-15 минут, то это пиратское подключение, а если только 30 секунд - просто сбой. Для пущей уверенности можно взять распечатку в МТТС с указанием времени исходящих звонков. Но к сожалению, во многих местах это дело хлопотное (например, ехать через весь город на центральную станцию), платное, и не везде ее получение имеет смысл. Например, когда радиотелефон подключен к учрежденческой мини-АТС, имеющей выход на межгород, не всякая мини-АТС позволит узнать, с какого именно аппарата звонили в заданный момент времени.
Приведенная ниже схема подключается к каким-нибудь электронным часам, благо рынок наводнен дешевыми китайскими изделиями. Когда трубка радиотелефона включена, запускается генератор электронных часов, идет отсчет времени. При окончании разговора часы останавливаются. Таким образом они суммируют время всех разговоров. Уходя из дома или офиса, сбрасываете часы на ноль. Вернувшись, смотрите на табло и удивляетесь... Точку и способ подключения к часам уточняют для конкретной модели.
Рис.3.
В состав схемы входят:
• датчик тока-R1, VТ1, R2, DD1.1;
• фильтр индукторного вызова - R4, С3;
• формирователь импульса цифры номера - VD3,R5,C2,DD1.2,C5;
• счетчик набранной цифры - DD2;
• инвертор включения генератора - DD 1.4;
• цепь питания микросхем - VD 1, R3, С 1, VD2.
Данная схема позволяет:
• включить счетчик времени после снятия трубки и набора первых 3-х цифр номера (исходящая связь);
• выключить счетчик после окончания разговора (погрешность 2-4 с);
• исключить отсчет времени в случае входящей связи (номер не набирался), а также при параллельном подключении к линии.
Работа схемы заключается в следующем. При снятии трубки на ТА срабатывает датчик тока Rl, VT1 и с запаздыванием в 1 с (фильтр вызова) элемент DD2 подготавливается к счету. Элемент счетчика DD2 считает количество набранныx цифр номера. Формирователь R5, С2, DD2.1 переключается в межсерийной паузе набора номера. После первых трех цифр высокий уровень на выходе 7 DD2 останавливает счет и, заряжая С4 через R7, переключает DD1.4, включая тем самым электронные часы. При входящей связи микросхема DD2 также подготавливается к счету, но импульсы набора номера в этом режиме отсутствуют. Электронные часы остаются в выключенном состоянии.
Таким образом, схема запуска позволяет избирательно отслеживать исходящую связь только с подключенного к ней телефонного аппарата.
4. Индикатор нерезонансного включения.
Под резонансной настройкой телефонного аппарата понимается работа оборудования АТС с конкретным телефонным аппаратом. В случае подключения телефона с другими характеризующими его параметрами или подсоединении в другой точке шлейфа АТС - абонент, происходит рассогласование (непопадание в резонанс), что приводит к срабатыванию индикатора.
Характеризующие параметры могут быть следующими:
• эквивалентное сопротивление ТА при поднятой трубке;
• эквивалентное сопротивление при положенной трубке;
• индивидуальные параметры номеронабирателя;
• комплексное сопротивление разговорной части;
• ток потребления при вызове;
• ток потребления в разговорном режиме;
• прочие параметры (распределение зарядов, изменение волнового сопротивления двухпроводной линии при включении ТА и др.).
Рассмотрим простейший случай настройки в резонанс по эквивалентному сопротивлению ТА при поднятой трубке.
На Рис.4 приведена эквивалентная схема пиратского подключения в различных зонах.
Рис. 4. Эквивалентная схема пиратского подключения в различных зонах.
R - последовательное включенные эквивалентные сопротивления, имитирующие длинный шлейф АТС-абонент;
Rт - поднятая трубка основного телефона;
Rп - поднятая трубка пиратского телефона;
КТ1-КТ4 - возможные точки подключения пиратского аппарата в различных зонах. Совершенно очевидно, что суммарное сопротивление R^ = 6-R +Rт однозначно определяет падение напряжения на выходных клеммах АТС (в точках КТ1), это нулевой уровень настройки Ео.
Изменение типа телефонного аппарата ведет к изменению Rт, а значит, к изменению тока питания телефона, соответственно, к колебаниям Ео. Подобные изменения тем значительнее, чем короче длина шлейфа (меньше значение R). В свою очередь, подключение пиратского аппарата в точках КТ1-КТ4 ведет к резкому изменению R^. Для различных зон R^ будет следующим.
Зона 1 - R^ =Rп
Зона 2 - R^ = 2-R + Rп
Зона 3 - R^ = 4-R + Rп
Зона 4 - R^ = 6-R + Rп
Как видно, изменения довольно значительные (заметим, что порядок значений R, Rт, Rп составляет около 500 Ом). В результате анализа схемы выясняется замечательная возможность - по падению напряжения в линии на выходных клеммах АТС судить о зоне включения пиратского аппарата. Естественно, система требует настройки.
На Рис. 5 приведена принципиальная схема датчика нерезонансного подключения с индикацией зоны.
Датчик включается в точках КТ1 шлейфа. В нем предусмотрена светодиодная сигнализация зоны подключения.
В состав схемы входят:
• диодный мост униполярного подключения - VD1-VD4;
• делители по зонам - R1, R5; R2, R6; R3, R7; R4,R8;
• триггеры шмитта (в качестве пороговых элементов) - DD 1.1 -DD 1.4;
• ключи включения светодиодов HL 1 -HL4 - VT1-VT4;
• источник питания 9 В.
Принцип действия схемы очевиден и прост. При включении ТА в линию на различных участках шлейфа (четыре зоны) на входе устройства формируется, соответственно, один из четырех уровней напряжения Ео - U1, U2, U3, U4. Численные значения этих уровней были выявлены в результате экспериментов на длинном шлейфе реальной телефонной линии при подключенном стандартном ТА.
Настройка схемы производится следующим образом.
Параллельно индикатору включается вольтметр и переменное сопротивление R-настр (показано пунктиром). Регулировкой R-настр добиваются показаний вольтметра 20 В и далее резистором R5 находят точку включения HL1 (зона 1). Далее, получают напряжение 25 В и резистором R6 включают светодиод HL2 (зона 2) и т.д.
При такой настройке при снятии трубки основного ТА будут загораться несколько светодиодов (в зависимости от зоны включения). Если аппарат включен в зоне 4, будут гореть все светодиоды, в зоне 3 - 3 светодиода и т.д. Данная схема должна рассматриваться скорее как простейший вариант резонансного датчика.
Некоторые цифровые АТС позволяют запрограммировать работу абонента с определенным ТА (идентификация по цифровому коду), что также можно рассматривать как способ "цифровой резонансной настройки".