Видеть все. Обзор портативного анализатора спектра MESA™

Новый анализатор спектра MESA™, выпущенный компанией Research Electronics Int., привлек серьезное внимание специалистов в области информационной безопасности и радиомониторинга. Заявленные технические характеристики и новые программные возможности, для анализа радиочастотной обстановки и обнаружения источников радиосигналов, настолько впечатлили специалистов, что многие захотели ознакомиться подробнее с этим прибором. О чем мы и расскажем в этой статье.

Прежде всего, выясним, почему компания REI решила разработать и выпустить анализатор спектра MESA™, ведь в линейке продукции этой компании уже имеются прекрасные анализаторы спектра OSCOR Green/Blue. Все дело в различии технических возможностей и уровне задач, которые позволяют решать каждый из приборов. Наглядным описанием этого является сравнительная таблица, приведенная ниже.

	ANDRE	MESA	OSCOR
Уровень применения	Тактический	Оперативный	Стратегический
Класс прибора	Наладонный, для начинающих пользователей	Мобильный, для продвинутых пользователей	Портативный, для профессионалов
Ключевые функции	Широкополосный детектор мгновенного обнаружения и локализации сигналов в ближней зоне	Спектральный анализ, режим “SmartBars™”, анализ в диапазонах мобильной связи, Wi-Fi и Bluetooth	Математическая обработка РЧ спектра, обнаружение методом вычитания спектрограмм, долгосрочное накопление спектра.
Рекомендуемое применение	Быстрый и срочный поиск, хорош для пульсирующих сигналов с коротким временем передачи, есть накопление данных.	Быстро развёртываемый скоростной поиск и доследование, может работать в сильно загруженном РЧ спектре, есть удаленное управление.	Детальный долговременный РЧ анализ, сравнение с ранее накопленными данными, работа в дальней и ближней зоне, есть удаленное управление.
Уникальные особенности	Поиск в ближней зоне, экстремально короткое время отклика - 10 нано секунд, экстремально быстрый частотомер, легко и просто пользоваться.	Высокоскоростное сканирование РЧ спектра - 200ГГц/сек., весь диапазон 33 раза в секунду),Режим SmartBars – для быстрого обнаружения.Сканирование WiFi SSID,сканирование Bluetooth,мониторинг мобильных диапазонов.	Встроенный антенный переключатель, широкий частотный диапазон - 24 ГГц, высокая чувствительность,РЧ картирование, сравнение спектрограмм вычитанием, послесвечение, накопление “водопада”, видео демодулятор.

Как мы видим, анализатор спектра MESA™, предназначен для решения оперативных задач по радиомониторингу и выявлению источников сигналов.

Прибор сочетает в себе встроенный анализатор спектра работающем по принципу перестраиваемого супергетеродина (Swept-tuned Superheterodyne) с диапазоном частот до 6 ГГц (а при использовании антенны-конвертера, входящей в комплектацию Deluxe, до 12 ГГц) с минимальным разрешением сканирования в 1 Гц. При этом MESA™ имеет очень высокую скорость сканирования, например, с полосой 312.5 кГц скорость сканирования составляет 200 ГГц/сек, а при полосе 39 кГц – 30 ГГц/сек.

Динамический диапазон, свободный от паразитных составляющих (SFDR) составляет 81.6 дБ, средний уровень собственных шумов (DANL) при полосе разрешения (RBW) 500 кГц с предусилителем: -102 дБм, Минимально обнаруживаемый сигнал при полосе разрешения (RBW) 500 кГц с предусилителем: -92 дБм.

Так же прибор оснащен встроенным аттенюатором на 10дБ и 20 дБ, работающим как в ручном, так и в автоматическом режиме, и управляемым предусилителем на +15 дБ. Демодуляторы АМ/ЧМ с полосой: 200кГц, 20кГц, 5кГц, с возможностью автоматического переключения, позволяют прослушивать принимаемые сигналы на встроенном динамике или внешних наушниках.

Сочетание анализатора спектра со специализированными функциями, антеннами и зондами, позволяют MESA™ анализировать не только радиочастотные сигналы, но и сигналы в проводных линиях, акустические утечки, сигналы в инфракрасном и видимом диапазоне, ультразвуковые сигналы.

Конструктивно портативный анализатора спектра MESA™ выполнен в корпусе из ударопрочного пластика в формате “планшета” и имеет размер 13 см x 20 см x 5 см. Вес прибора составляет 1,1 кг.

Емкостной сенсорный экран 7 дюймов (18 см) имеет регулировку яркости, разрешения экрана вполне достаточно, чтобы рассмотреть даже самые небольшие сигналы. Помимо этого, MESA™ оснащён управляемой вибрационной сигнализацией, для тактильного подтверждения вводимых команд или подачи сигналов тревоги в бесшумном режиме.
Питание прибора осуществляется от литиевой аккумуляторной батареи, продолжительность работы от одной батареи около 3 часов. Заряжать батарею можно как в самом приборе (время зарядки до 5 часов), так и во внешнем зарядном устройстве (время зарядки до 2-х часов). Входящие в комплект 2 батарей позволяю обеспечить непрерывный цикл работы.

На верхней панели прибора находится: Разъем для подключения антенн и зондов. Два порта USB 2.0 Тип А, используемых для обновления ПО, сохранения и передачи файлов, датчика GPS. Порт Ethernet для подключения к локальной сети и удаленного доступа к анализатору спектра через VNC.

Прибор поставляется в двух комплектациях MESA Basic и MESA Deluxe, которые отличаются количеством различных антенн и аксессуаров. Сравнительная таблица этих двух комплектаций приведена ниже.

Каждая комплектация поставляется в кейсе, со специализированной укладкой.

Комплектация MESA Basic

Комплектация MESA Deluxe

Поставляемые вместе с MESA™ антенны и зонды, определяются прибором автоматически. Конфигурация радиочастного входа MESA позволяет подключать антенны сторонних производителей, с соблюдением предъявляемых ограничений.

Антенны, поставляемые вместе с MESA™, позволяют проводить исследование радиочастотного спектра в различных участках диапазона, с различной направленностью и чувствительностью самих антенн, что повышает качество обнаружения сигналов.

Особый интерес среди этих антенн, на наш взгляд, вызывает антенна Whip диапазона от 30 МГц до 6 ГГц. Инженерам REI удалось создать комбинированную гибридную антенну (поисковый зонд), которая объединила в себе круговой диполь для высоких частот, и массивную линейную антенну для низких частот, обеспечивая качественные характеристики приема по всему спектру принимаемых частот, без “провалов” и “мертвых зон”.

Внешний вид антенны Whip диапазона от 30 МГц до 6 ГГц.

График чувствительности антенны Whip

Диаграммы направленности приема для различных участков диапазона антенны Whip.

Основных режимов работы в MESA™ пять. Они позволяют эффективно проводить исследование различных участков диапазона с использованием дополнительных функций. Спектральный анализ Режим “SmartBars™” Режим анализа диапазонов мобильной связи Режим анализа Wi-Fi Режим анализа Bluetooth	Выбор любого режима доступен на экране меню.
Режим спектрального анализа позволяет контролировать радиочастотный диапазон и анализировать обнаруженные в нем сигналы. Прибор способен сканировать РЧ спектр, и одновременно отображать весь доступный диапазон. Любой участок спектра можно легко перемещать пальцем на экране и масштабировать.	Спектрограмма сигналов за период времени сохраняется в памяти прибора и сравнивается с данными получаемыми в реальном времени. Режим “Cached Peak” позволяет использовать пиковые значения, полученные при предыдущих настройках полосы пропускания, при масштабировании участка диапазона с изменением полосы пропускания.
Функция “Послесвечение” спектрограмм сигналов позволяет выявлять спектр одного активного сигнала внутри другого активного сигнала, например, широкополосного. Это полезно для работы в сложной РЧ обстановке. Используется динамическое изменение цвета, для визуального разделения сигналов, одного от другого или от окружающего шума, или от многочисленных помеховых сигналов.	Функция “Сонограмма” (“Водопад”) отображает спектральную плотность мощности сигнала от времени. Это очень удобный способ наблюдения за радиочастотным спектром в течение длительного периода. Сонограмма полезна для анализа кратковременно излучаемых радиосигналов, например, от импульсных радиопередатчиков.
Функция RSSI (Гистограмма спектральной мощности) используется для обнаружения по относительному уровню сигнала, позволяя физически найти место расположения передающего устройства. Параметры обнаружения устанавливаются в меню данной функции.	Две вертикальные линии в спектральной части показывают область захвата, отображаемую в режиме RSSI в нижней части экрана. Можно увеличивать или уменьшать масштаб отображаемого спектра для настройки частотного диапазона, в котором ведется анализ.
Функция оповещения включает оповещение при превышении установленного порога контролируемого уровня сигнала. Доступны три типа оповещений: звуковые, визуальные и тактильные (вибрационные).	Список сигналов позволяет сохранять и вызывать из памяти список интересующих частот вместе с дополнительной информацией, такой как амплитуда сигнала, ширина полосы, количество обнаружений, время и дата обнаружения в первый и последний раз, местоположение и информация о предполагаемом разрешенном частотном диапазоне.

Режим “SmartBars™” (переводится как “умные шкалы”) позволяет легко и быстро обнаружить и локализовать радиочастотные сигналы, путем сравнения их изменения мощности относительно опорной спектрограммы, созданной вне проведения места поиска. Новые сигналы, с более мощной энергетикой, отображаются одной из увеличенных шкал и выделяются цветом. Пользователю достаточно одного касания, чтобы получить развертку спектра обнаруженного сигнала и подробную информацию о нем. Кроме того, при отображении спектра, шкалы SmartBars формируются нелинейно по ширине. MESA использует запатентованный процесс более наглядного отображения высоко загруженных частей спектра, в то же время, сужая области спектра, где почти нет сигналов.

Отображение сигналов в режиме спектрального анализа.

Отображение сигналов в режиме “SmartBars™”.

Ниже представлен пример проведения поисковых мероприятий с использованием режима “SmartBars™”

Этап 1 Вне места проведения поиска проводиться накопление пиковых сигналов радиочастотного спектра. Далее производиться вычитание пиковых сигналов из спектра реального времени. Изображение в режиме “SmartBars™” представляет собой распределенную нормализированную энергию сигналов спектра реального времени.
Этап 2 По мере приближения к источнику сигнала, его мощность увеличивается и на экране режима “SmartBars™” появляется столбец нового сигнала. Выделив столбец на экране, двойным нажатием, можно масштабировать этот сигнал, тройное нажатие обеспечит переход к анализу данного сигнала
Этап 3 Видя изменение энергетики обнаруженного сигнала, можно легко локализовать местоположение источника сигнала. Уменьшая масштаб можно увидеть больший участок спектра. Зеленые линии на экране показывают разделение полос спектра в режиме “SmartBars™”. Уменьшение масштаба в два и более раза, вернет отображение столбцов на экране.

Как мы видим, режим “SmartBars™” является очень интересным способом обнаружить источник нового сигнала с высокой скоростью и точностью, в широком диапазоне радиочастотного спектра, что упрощает работу с прибором и ускоряет поисковые мероприятия.

Кроме того, в режиме “SmartBars™” можно создавать списки сигналов, для последующего анализа.

В режиме анализа Wi-Fi/Bluetooth MESA™ одновременно обрабатывает информацию от модуля Wi-Fi/Bluetooth и анализатора спектра. Модуль определяет текущий список доступных сигналов, которые автоматически «привязываются» к режиму спектрального анализа. Модуль сканирует доступные беспроводные сети и отображает список адресов, названий сетей, уровней мощности и номеров используемых каналов. Простым нажатием на выделенный идентификатор сети можно быстро переключаться в режим спектрального анализа и обратно.

Стоит обратить внимание, что Wi-Fi каналы перекрываются и в режиме спектрального анализа невозможно разделить сигналы от каждого устройства. Для их локализации, в режиме анализа Wi-Fi, можно просто ориентироваться на уровень конкрентного канала.

MESA™ в режиме анализа Bluetooth способен обнаруживать все версии Bluetooth. В режиме Bluetooth отображаются адреса устройств, имена и уровни мощности. Дополнительная функция “Low Energy” (Низкое энергопотребление) позволяет сканировать сети на наличие Bluetooth устройств в режиме низкого энергопотребления (Bluetooth LE).

Режим анализа диапазонов мобильной связи отображает до 8 шкал одновременно. Каждая шкала отображает относительный уровень мощности в пределах заданного диапазона. Данные отображаются так, как будто одновременно работают несколько широкополосных детекторов поля.

Каждая шкала отображает уровень мощности в пределах заданной полосы частот, и имеет минимальную, максимальную, пиковую и текущую мощность. Над каждой шкалой находятся соответствующие числа динамического диапазона (равное Pmax-Pmin) и текущей мощности (изменяющееся усреднение). Над и под шкалой находятся значения минимальной и максимальной мощности соответственно. Внутри каждой шкалы, синяя и красная линии, показывают текущую и пиковую мощность соответственно. Диапазон частот отображается под шкалой. Можно задать и использовать пользовательские полосы частот.

Дополнительной особенностью анализатора спектра MESA™, является наличие зондов для обследования проводных линий, видимого и ИК спектра, ультразвука, аудио канала.
Зонд MCP (Multi-Carrier Probe) диапазона 100 кГц - 60 МГц, 5 МГц - 2 ГГц, расширяет функциональность MESA за счет анализа подозрительных сигналов в силовых линиях переменного тока и коаксиальных линиях телевизионных сетей. Подключение осуществляется, с помощью дополнительных кабелей, входящих в комплект. Анализ пар проводников можно осуществлять в трех различных конфигурациях, используя 3-х позиционный переключатель на лицевой панели: Фаза/Заземление Заземление/Нейтраль, Фаза/Нейтраль. Коаксиальные линии подключаются на соответствующие разъемы.

Зонд MCP

Зонд Аудиоконвертор диапазона 300 Гц – 20 кГц предназначен для исследования электрических волн в звуковом диапазоне частот и представляет собой устройство, обеспечивающее развязку (гальванический барьер) MESA от исследуемой цепи. Две кнопки на панели (“+ NORM” и “-REV”) меняют полярность напряжения смещения на двух входных штекерах. Уровень напряжения смещения регулируется поворотным регулятором в диапазоне от 0 до 22 В и используется для активации управляемых микрофонов при поиске.

Зонд Аудиоконвертор

Ультразвуковой зонд Ultrasonic диапазона 15 кГц – 80 кГц обнаруживает звуковые волны, работающие выше верхнего предела слуховых возможностей человека. Зонд полезен для поиска блокираторов диктофонов работающих, как генераторы ультразвука.	Зонд Visible Light/Infrared диапазона 10 кГц – 50 МГц используется для обнаружения присутствия аудио модуляции в инфракрасном и видимом спектре. Зондом можно найти доработанные светодиодные лампы, передающие звук с помощью света, что не видно глазами.

Анализатор спектра MESA™ имеет возможность удаленного управления через сервер VNC (Virtual Network Computing). После включения сервера VNC можно продолжить управлять MESA с помощью сенсорного экрана или начать управлять с удаленного рабочего места по локальной сети. MESA можно управлять через интернет, а также с планшета или телефона на базе iOS или Android. Данный функционал позволяет поставить прибор в интересующем вас помещении на долгосрочный мониторинг и заходить на него удаленно из любой точки мира, один или несколько раз в сутки, проверяя появление новых сигналов в списке сигналов и соответственно предпринимать своевременные действия по обнаружению вносимых на объект передатчиков.

К прибору можно подключить зонд GPS, через USB разъем, и получать координаты местоположения устройства в реальном времени, что можно использовать для документирования процесса поиска. Если зонд подключен и активен, MESA™ добавит координаты GPS в сохраненные файлы списков сигналов.

Системное меню прибора позволяет получить доступ к множеству служебных настроек MESA™, таким как яркость экрана, сетевым настройкам, настройкам префиксов сохраняемых файлов, настройкам кэша отключения питания, привязок курсора к максимальным пиковым значениям, версии ПО, сбросу к заводским установкам.

В комплекте с прибором поставляется отдельный USB-флеш накопитель в металлическом корпусе, он служит для сохранения данных получаемых в процессе поиска. Металлический корпус накопителя экранирует РЧ вход от помех создаваемых при чтении и записи данных.

В своей ценовой категории портативный анализатор спектра MESA™ безусловно является интересным и перспективным прибором, позволяющим проводить обследование радиочастотного спектра и локализацию источников сигнала с невероятной быстротой и удобством. Компактный размер прибора и небольшой вес, в сочетании с отличными техническими возможностями, наверняка оценят специалисты в области радиомониторинга и информационной безопасности, которым приходится часто перемещаться по большому количеству объектов, среди обилия всевозможных беспроводных устройств, которыми в современном мире насыщено любое офисное здание. На сегодняшний день, это лучший поисковый прибор для продвинутых пользователей, решающий широкий круг задач.

Copyright © ООО “РЕЙКОМ ГРУПП” Все права защищены.
При использовании материалов статьи прямая активная ссылка на источник копирования обязательны.