IT202100007574A1

IT202100007574A1 - EQUIPMENT FOR THE GENERATION OF ELECTROMAGNETIC FIELDS OF DISTURBANCE TOWARDS ELECTRONIC EQUIPMENT

Info

Publication number: IT202100007574A1
Application number: IT102021000007574A
Authority: IT
Inventors: Enrico Ghezzo; Antonello Giovannelli
Original assignee: Hi Te S R L
Priority date: 2021-03-26
Filing date: 2021-03-26
Publication date: 2022-09-26

Description

APPARECCHIATURA PER LA GENERAZIONE DI CAMPI ELETTROMAGNETICI DI DISTURBO VERSO APPARATI ELETTRONICI EQUIPMENT FOR THE GENERATION OF ELECTROMAGNETIC FIELDS OF DISTURBANCE TOWARDS ELECTRONIC EQUIPMENT

DESCRIZIONE DELL?INVENZIONE DESCRIPTION OF THE INVENTION

La presente invenzione si inserisce nel settore tecnico relativo alle apparecchiature trasmittenti operanti in radiofrequenza. The present invention belongs to the technical sector relating to transmitting equipment operating in radio frequency.

In particolare, l?invenzione riguarda un'apparecchiatura per la generazione di campi elettromagnetici in radiofrequenza ad elevata potenza, destinati a irradiare a distanza apparati elettronici bersaglio per interferire con il loro funzionamento e limitarne, o comprometterne del tutto, l'operativit?. In particular, the invention relates to an apparatus for generating high power radiofrequency electromagnetic fields, intended to radiate target electronic devices at a distance in order to interfere with their operation and limit, or completely compromise, their operation.

Come noto, ogni apparato elettronico ? pi? o meno suscettibile all'azione di campi elettromagnetici irradiati che interessano i suoi dispositivi, interni od esterni. Tali campi, se sufficientemente intensi da superare il livello di immunit? per il quale l'apparato ? stato progettato, possono interferire con il normale funzionamento dei dispositivi e pregiudicarne o comprometterne del tutto l'operativit?. As known, every electronic device ? more or less susceptible to the action of radiated electromagnetic fields affecting its devices, internal or external. Such fields, if intense enough to overcome the level of immunity? for which the apparatus ? been designed, can interfere with the normal operation of the devices and affect or compromise their operation altogether.

In genere, la suscettibilit? di un apparato elettronico ai campi elettromagnetici esterni dipende dalle caratteristiche di progetto, dalla componentistica utilizzata, dalle soluzioni circuitali adottate e dalla qualit? delle soluzioni di filtraggio e schermatura presenti. In general, the susceptibility of an electronic device to external electromagnetic fields depends on the design characteristics, the components used, the circuit solutions adopted and the quality? of the filtering and shielding solutions present.

L'immunit? di un apparato rispetto ai campi elettromagnetici esterni, e soprattutto ai campi che interessano le radiofrequenze, costituisce un serio problema nella progettazione di qualsiasi apparato elettronico, ma diventa di fondamentale importanza in tutti quei casi nei quali l'affidabilit? dell'apparato deve essere garantita anche in condizioni particolarmente critiche. The immunity? of an apparatus with respect to external electromagnetic fields, and above all to the fields involving radio frequencies, constitutes a serious problem in the design of any electronic apparatus, but becomes of fundamental importance in all those cases in which the reliability? of the apparatus must be guaranteed even in particularly critical conditions.

Per contro, la presenza di un certo grado di suscettibilit? in qualsiasi apparato rispetto ai campi elettromagnetici esterni, comunque inevitabile per quanto limitata dalle soluzioni adottate in fase di progettazione, pu? costituire un'arma potenzialmente formidabile per chi fosse interessato a impedire il corretto funzionamento dell'apparato. Infatti, il sabotaggio di apparati elettronici ottenuto bersagliandoli con campi elettromagnetici a radiofrequenza di elevata intensit? costituisce una tecnica ampiamente utilizzata in ambito militare e di intelligence: ad esempio, sono noti dispositivi per il disturbo di apparati di radiocomunicazione nemici o di sistemi di guida avanzata di missili, di imbarcazioni o di aerei ed altro. On the other hand, the presence of a certain degree of susceptibility? in any apparatus with respect to external electromagnetic fields, however inevitable as limited by the solutions adopted in the design phase, can? constitute a potentially formidable weapon for anyone interested in preventing the correct functioning of the apparatus. In fact, the sabotage of electronic devices obtained by targeting them with high intensity radiofrequency electromagnetic fields? it constitutes a technique widely used in the military and intelligence fields: for example, devices are known for jamming enemy radiocommunication apparatus or advanced guidance systems for missiles, boats or aircraft and so on.

Le tecniche di disturbo di apparati e di radiocomunicazioni possono essere inoltre facilmente sfruttate per azioni di interdizione contro apparecchiature o mezzi contenenti dispositivi ad elevata tecnologia. The jamming techniques of equipment and radio communications can also be easily exploited for interdiction actions against equipment or vehicles containing high-tech devices.

I sistemi noti per la generazione di un campo elettromagnetico di disturbo di apparati elettronici comprendono un generatore di segnale in radiofrequenza, atto a generare un segnale modulato in frequenza, ampiezza o fase, o in una combinazione delle suddette modulazioni. Il segnale viene portato in ingresso a un amplificatore intermedio, costituito da diversi dispositivi attivi (solitamente MOSFET di potenza o simili) nel quale la potenza dello stesso viene portata a valori di alcune decine di watt, e viene portata su un'unica uscita dopo essere stata opportunamente combinata. Lo stadio finale di tali amplificatori ? generalmente costituito da una coppia di MOSFET di potenza in configurazione push-pull, le cui uscite "drain" vengono combinate mediante un trasformatore a 180 gradi elettrici per ottenere un'unica uscita in fase. L'uscita dell'amplificatore intermedio viene quindi portata, tramite un unico cavo RF, in ingresso a uno stadio divisore per quattro, che provvede a generare quattro linee di ingresso per uno stadio amplificatore di potenza a quattro canali indipendenti. Known systems for generating a disturbing electromagnetic field of electronic apparatuses comprise a radiofrequency signal generator, able to generate a frequency, amplitude or phase modulated signal, or in a combination of the aforementioned modulations. The signal is brought to the input of an intermediate amplifier, made up of various active devices (usually power MOSFETs or similar) in which the power of the same is brought to values of a few tens of watts, and is brought to a single output after being been suitably combined. The final stage of these amplifiers ? generally consisting of a pair of power MOSFETs in push-pull configuration, whose "drain" outputs are combined by means of a 180 electrical degree transformer to obtain a single in-phase output. The output of the intermediate amplifier is then brought, via a single RF cable, to the input of a divider by four stage, which generates four input lines for a power amplifier stage with four independent channels.

In tale stadio amplificatore di potenza i quattro segnali vengono portati a un livello di potenza dell'ordine dei Kilowatt, e quindi fatti entrare in un circuito combinatore a quattro vie, in grado di gestire con minima dissipazione la potenza generata dagli amplificatori, che provvede a combinare i quattro canali in un unico segnale RF di uscita per portare la somma delle potenze, attraverso un cavo RF di elevata potenza, in antenna per l'emissione in aria. In this power amplifier stage, the four signals are brought to a power level of the order of kilowatts, and then made to enter a four-way combiner circuit, capable of managing the power generated by the amplifiers with minimum dissipation, which combine the four channels into a single RF output signal to bring the sum of the powers, through a high power RF cable, into the antenna for emission into the air.

Quest'ultima pu? essere un'antenna unica ad elevata direzionalit? oppure, nei sistemi di disturbo pi? sofisticati, un'antenna direzionale quadrifilare, atta a irradiare quattro segnali di potenza, di uguale potenza e con relazione di fase a 0, 90, 180 e 270 gradi elettrici, il che consente di ampliare lo spettro di azione del sistema, e aumentare le capacit? di interferenza con i circuiti elettronici dei dispositivi bersaglio. In questo caso l'antenna deve essere dotata, nella propria sezione di ingresso, di un circuito divisore di potenza RF in grado di suddividere il segnale ad alta potenza proveniente dal cavo di collegamento in quattro parti di uguale potenza. Senza entrare nei dettagli costruttivi, non attinenti a questa trattazione, il circuito divisore in questione ? realizzate mediante un complesso circuito operante a banda stretta, e deve essere in grado di sopportare potenze dell'ordine dei Kilowatt. The latter can be a single antenna with high directionality? or, in the systems of disturbance pi? sophisticated, a quadrifilar directional antenna, able to radiate four power signals, of equal power and with phase relationship at 0, 90, 180 and 270 electrical degrees, which allows to broaden the spectrum of action of the system, and increase the capacity? of interference with the electronic circuits of the target devices. In this case the antenna must be equipped, in its input section, with an RF power divider circuit capable of dividing the high power signal coming from the connection cable into four parts of equal power. Without going into the construction details, not relevant to this discussion, the divider circuit in question ? made by means of a complex circuit operating at narrow band, and must be able to withstand powers of the order of kilowatts.

I sistemi di disturbo del tipo sopra descritto risultano piuttosto complessi e costosi, in quanto il segnale RF di bassa potenza generato dallo stadio generatore, e amplificato dai diversi stadi dell'amplificatore intermedio, deve essere innanzitutto combinato per ottenere un unico segnale da portare all'amplificatore di potenza. Come gi? descritto, all'ingresso di quest'ultimo deve essere quindi previsto un primo divisore per quattro, seguito da un combinatore ad alta potenza in uscita e da un eventuale, ulteriore circuito divisore/sfalsatore per quattro ad alta potenza, per fornire i quattro segnali all'antenna quadrifilare. Secondo la tecnica nota, quindi, i quattro segnali devono essere prima sommati per essere applicati all?ingresso del cavo d?antenna, ed ancora divisi per quattro, all?uscita del medesimo cavo, per essere applicati alle quattro differenti sezioni d?antenna. The interference systems of the type described above are rather complex and expensive, since the low-power RF signal generated by the generator stage, and amplified by the different stages of the intermediate amplifier, must first of all be combined to obtain a single signal to be carried to the power amplifier. How already? described, at the input of the latter a first divider by four must therefore be provided, followed by a combiner with high output power and by a possible further divider/shifter circuit by four with high power, to supply the four signals to the quadrifilar antenna. According to the prior art, therefore, the four signals must first be added to be applied to the input of the antenna cable, and again divided by four, to the output of the same cable, to be applied to the four different antenna sections.

La gestione dei dispositivi di combinazione e divisione di potenza sopra descritti porta inoltre a inevitabili dissipazioni, e quindi a una riduzione dell'efficienza complessiva del sistema, oltre che a una riduzione dell'affidabilit? complessiva dello stesso, a causa dell'elevato numero di stadi. The management of the power combination and division devices described above also leads to inevitable dissipations, and therefore to a reduction in the overall efficiency of the system, as well as a reduction in reliability. total of the same, due to the high number of stadiums.

Il principale scopo dell?invenzione ? quello di proporre un'apparecchiatura per la generazione di un campo elettromagnetico di disturbo di apparati elettronici in grado di semplificare l'architettura complessiva di sistema, pur mantenendo inalterata l'efficacia di disturbo a parit? di potenza RF irradiata. The main purpose of the invention ? that of proposing an apparatus for the generation of an electromagnetic field of interference of electronic devices capable of simplifying the overall architecture of the system, while maintaining unchanged the effectiveness of the interference on equal terms? of radiated RF power.

Un altro scopo dell?invenzione consiste nel proporre un'apparecchiatura per il disturbo di apparati elettronici in grado di migliorare l'affidabilit? complessiva di sistema rispetto a sistemi di disturbo noti. Another object of the invention consists in proposing an apparatus for jamming electronic devices which is able to improve the reliability? overall system compared to known jamming systems.

Ancora uno scopo dell?invenzione consiste nel proporre un'apparecchiatura per il disturbo di apparati elettronici di costo ridotto e di semplice utilizzo. Another object of the invention consists in proposing an apparatus for jamming electronic apparatuses of low cost and simple use.

Questi ed altri scopi sono pienamente raggiunti mediante un?apparecchiatura per la generazione di campi elettromagnetici di disturbo verso apparati elettronici, la quale comprende: un generatore, atto a generare un segnale di disturbo in radiofrequenza; un amplificatore intermedio, elettricamente collegato a detto generatore di segnale per ricevere in ingresso detto segnale e provvisto di una coppia di uscite di segnale amplificato intermedio, rispettivamente primo e secondo, elettricamente sfasate di 180 gradi; un amplificatore finale a quattro stadi indipendenti, elettricamente collegato con detto amplificatore intermedio e atto a generare una pluralit? di segnali di potenza elevata; mezzi divisori/sfasatori, interposti fra detti amplificatori intermedio e finale, destinati a generare in uscita quattro segnali intermedi sfasati, aventi sfasamento progressivo di 90 gradi elettrici l'uno rispetto all'altro; mezzi radianti, elettricamente collegati alle uscite di detto amplificatore finale e destinati a irradiare la citata pluralit? di segnali di potenza elevata verso un apparato elettronico bersaglio per disturbarne le funzionalit? elettroniche o di radiocomunicazione. These and other objects are fully achieved by means of an apparatus for generating interference electromagnetic fields towards electronic devices, which comprises: a generator, able to generate a radio frequency interference signal; an intermediate amplifier, electrically connected to said signal generator to receive said signal as input and provided with a pair of intermediate amplified signal outputs, first and second respectively, electrically phase-shifted by 180 degrees; a final amplifier with four independent stages, electrically connected with said intermediate amplifier and capable of generating a plurality of of high power signals; divider/phase shifter means, interposed between said intermediate and final amplifiers, intended to generate at the output four intermediate phase shifted signals, having a progressive phase shift of 90 electrical degrees with respect to each other; radiating means, electrically connected to the outputs of said final amplifier and intended to radiate the aforementioned plurality of high power signals towards a target electronic device to disturb its functionality? electronic or radio communications.

Le caratteristiche dell?innovazione in oggetto risulteranno evidenti dalla seguente descrizione di una preferita forma di realizzazione dell?antenna, in accordo con quanto proposto nelle rivendicazioni e con l?ausilio delle allegate tavole di disegno, nelle quali: The characteristics of the innovation in question will become evident from the following description of a preferred embodiment of the antenna, in accordance with what is proposed in the claims and with the aid of the attached drawings, in which:

- ? la Figura 1 illustra uno schema a blocchi di una preferita configurazione dell'apparecchiatura per la generazione di campi elettromagnetici di disturbo verso apparati elettronici realizzata secondo l'invenzione; - ? Figure 1 illustrates a block diagram of a preferred configuration of the apparatus for generating interference electromagnetic fields towards electronic devices made according to the invention;

- ? la Figura 2 illustra una vista prospettica di un'antenna quadrifilare elicoidale utilizzata nell'apparecchiatura di Figura 1; - ? Figure 2 illustrates a perspective view of a quadrifilar helical antenna used in the apparatus of Figure 1;

- ? la Fig. 3 illustra una vista lato connettori dell'antenna Figura 2, con evidenziati i connettori di segnale; - ? Fig. 3 shows a connector side view of the antenna Figure 2, with the signal connectors highlighted;

-? la Figura 4 illustra un preferito schema circuitale dell'amplificatore intermedio operante nell'apparecchiatura di Figura 1. -? Figure 4 illustrates a preferred circuit diagram of the intermediate amplifier operating in the apparatus of Figure 1.

Con riferimento alla figura 1 si indica col riferimento 100, nel suo insieme, un'apparecchiatura per la generazione di campi elettromagnetici di disturbo verso apparati elettronici strutturata secondo una preferita forma di realizzazione dell'invenzione. With reference to Figure 1, the reference 100 indicates as a whole an apparatus for the generation of electromagnetic fields of interference towards electronic devices structured according to a preferred embodiment of the invention.

Nella sopra citata figura i componenti strutturali dell'invenzione vengono generalmente illustrati in forma di blocchi funzionali nella misura in cui la loro architettura, la conformazione circuitale dell'elettronica e la relativa componentistica, oppure i sottosistemi accessori, quali i dispositivi di alimentazione elettrica, di interfacciamento con un operatore o di visualizzazione, di dissipazione di calore etc., non sono ritenuti specificamente attinenti all'invenzione, sono reperibili in commercio o la loro progettazione e realizzazione ? comunque alla portata del tecnico del settore di media esperienza. In the aforementioned figure, the structural components of the invention are generally illustrated in the form of functional blocks to the extent that their architecture, the circuit configuration of the electronics and the related components, or the accessory subsystems, such as the electrical power supply devices, interfacing with an operator or display, heat dissipation etc., are not deemed specifically pertinent to the invention, are they commercially available or their design and construction? in any case within the reach of the sector technician with average experience.

In particolare, l'apparecchiatura 100 comprende un generatore di segnale in radiofrequenza 1, destinato a produrre su una propria uscita un segnale di disturbo SR di partenza a bassa potenza, con valori di frequenza compresi in una determinata banda di frequenze radio. Quest'ultima, in considerazione dell'applicazione dell'apparecchiatura in azioni di disturbo dell'operativit? di apparati elettronici di vario genere, ? da considerare una banda piuttosto ampia e pu? essere, indicativamente ma non in senso limitativo, compresa fra i 200 e i 400 MHz. In particular, the apparatus 100 comprises a radiofrequency signal generator 1, intended to produce on its own output a low-power starting interference signal SR, with frequency values included in a given radio frequency band. The latter, in consideration of the application of the equipment in actions of disturbance of the operativeness? of electronic devices of various kinds, ? to be considered a rather broad band and pu? be, indicatively but not in a limiting sense, between 200 and 400 MHz.

Secondo tecniche del tutto note in dispositivi e apparecchiature similari, il generatore 1 ? atto ad imprimere al segnale SR una modulazione in ampiezza, una modulazione in frequenza, una modulazione di fase, una combinazione di tutte le sopra citate modulazioni, oppure una qualsiasi combinazione delle stesse, allo scopo di produrre il maggior effetto possibile su un generico apparato elettronico bersaglio. L'andamento temporale delle modulazioni, in funzione di specifiche esigenze, pu? essere fisso, oppure il tipo e la combinazione delle modulazioni possono variare nel tempo, secondo schemi casuali, prefissati oppure programmabili in funzione di particolari esigenze. According to techniques fully known in similar devices and equipment, the generator 1 is suitable for imparting to the SR signal an amplitude modulation, a frequency modulation, a phase modulation, a combination of all the aforementioned modulations, or any combination thereof, in order to produce the greatest possible effect on a generic electronic device target. The time course of the modulations, according to specific needs, can? be fixed, or the type and combination of modulations can vary over time, according to random, pre-established or programmable patterns according to particular needs.

L'apparecchiatura 100 comprende inoltre un amplificatore intermedio 2, operante nella banda di frequenze coperte dal segnale di disturbo SR e destinato ad elevare la potenza dello stesso fino a valori intermedi, sostanzialmente definibili da progetto, ma in genere dell'ordine di grandezza di alcune decine di Watt. Tipicamente, a titolo esemplificativo, l'amplificatore intermedio 2 pu? portare in uscita il segnale di disturbo SR a una potenza di circa 20 Watt. The apparatus 100 also comprises an intermediate amplifier 2, operating in the frequency band covered by the disturbance signal SR and intended to raise its power up to intermediate values, substantially definable by design, but generally of the order of magnitude of some tens of watts. Typically, by way of example, the intermediate amplifier 2 can? output the interference signal SR at a power of about 20 Watts.

Una preferita configurazione circuitale dell'amplificatore intermedio 2 ? illustrata in figura 4 a titolo esemplificativo. Lo stadio finale del predetto amplificatore 2 ? costituito da un dispositivo MOSFET 20 di potenza utilizzato secondo una configurazione push-pull modificata secondo una soluzione originale e innovativa dell'invenzione. Il segnale di disturbo SR ? applicato all'avvolgimento primario di un trasformatore di ingresso 21, che provvede a suddividerlo in una coppia di segnali fra loro sfasati di 180 gradi elettrici, a loro volta applicati agli ingressi "gate" G1,G2 del dispositivo MOSFET 20. A preferred circuit configuration of the intermediate amplifier 2 ? illustrated in figure 4 by way of example. The final stage of the aforementioned amplifier 2 ? consisting of a power MOSFET device 20 used according to a push-pull configuration modified according to an original and innovative solution of the invention. The interference signal SR ? applied to the primary winding of an input transformer 21, which splits it into a pair of signals phase shifted by 180 electrical degrees, in turn applied to the "gate" inputs G1,G2 of the MOSFET device 20.

In particolare, la modifica sopra citata consiste nell'eliminazione, rispetto alla configurazione push-pull convenzionale, di un circuito trasformatore di uscita il quale, secondo una configurazione ben nota al tecnico del settore, ? destinato a prelevare ai morsetti di ingresso della propria sezione primaria i segnali presenti sui due morsetti di "drain" D1,D2 del dispositivo MOSFET 20, che risultano sfasati di 180 gradi elettrici, e ne ottiene la somma al morsetto di uscita della sezione secondaria. In uscita a uno stadio push-pull convenzionale vi sarebbe quindi una sola uscita disponibile. In particular, the modification cited above consists in the elimination, with respect to the conventional push-pull configuration, of an output transformer circuit which, according to a configuration well known to those skilled in the art, ? designed to take the signals present on the two "drain" terminals D1, D2 of the MOSFET device 20 at the input terminals of its primary section, which are out of phase by 180 electrical degrees, and obtains their sum at the output terminal of the secondary section. At the output of a conventional push-pull stage there would therefore be only one output available.

Secondo la configurazione push-pull modificata dell'invenzione, l'amplificatore intermedio 2 presenta due uscite di segnale amplificato intermedio primo SPI1 e secondo SPI2, direttamente prelevate in corrispondenza di ciascuno dei due morsetti di "drain" del dispositvo MOSFET di potenza; i segnali amplificati intermedi SPI1,SPI2 risultano quindi fra loro sfasati di 180 gradi elettrici, e la loro potenza di segnale in uscita disponibile ? sostanzialmente ripartita in modo bilanciato. Quindi ciascun segnale amplificato intermedio SPI1,SPI2 porta un mezzo della potenza totale disponibile; nell'esempio di cui sopra, su ciascuna delle uscite sono circa disponibili circa 10 Watt di potenza. According to the modified push-pull configuration of the invention, the intermediate amplifier 2 has two intermediate amplified signal outputs first SPI1 and second SPI2, taken directly at each of the two "drain" terminals of the power MOSFET device; the intermediate amplified signals SPI1, SPI2 are therefore out of phase with each other by 180 electrical degrees, and their available output signal power ? substantially distributed in a balanced way. Therefore each intermediate amplified signal SPI1, SPI2 carries half of the total available power; in the above example, approximately 10 Watts of power are available on each of the outputs.

I due segnali amplificati intermedi SPI1,SPI2 sono portati in ingresso a mezzi divisori/sfasatori 5. Questi ultimi consistono in una coppia di divisori ibridi a 90 gradi, primo 51 e secondo 52, di tipo comunemente disponibile in commercio e di potenza considerabile medio-bassa, dovendo gestire potenze in ingresso di poche decine di Watt. The two intermediate amplified signals SPI1, SPI2 are input to divider/phase shifter means 5. The latter consist of a pair of 90-degree hybrid dividers, the first 51 and the second 52, of a type commonly available on the market and with a power that can be considered medium- low, having to manage input powers of a few tens of Watts.

Ciascuno dei sopra citati divisori ibridi a 90 gradi 51,52 riceve in ingresso un relativo segnale amplificato intermedio SPI1,SPI2 e produce in uscita due corrispondenti segnali, uno dei quali in fase col segnale ricevuto in ingresso e con met? della potenza disponibile, e l'altro sfasato di -90 gradi, anch'esso con met? della potenza disponibile in ingresso, al netto delle perdite interne. Each of the aforementioned 90-degree hybrid dividers 51,52 receives a relative intermediate amplified signal SPI1, SPI2 at its input and produces two corresponding signals at its output, one of which is in phase with the signal received at the input and with half? of the available power, and the other out of phase of -90 degrees, also with half? of the available input power, net of internal losses.

Per ciascuna uscita all'amplificatore intermedio 2 pu? essere eventualmente previsto un rispettivo adattatore di impedenza 22,23, se necessario per adattare le impedenze di uscita dello stesso amplificatore intermedio 2 alle impedenze di ingresso dei sopra citati divisori ibridi a 90 gradi 51,52. For each output to the intermediate amplifier 2 pu? a respective impedance adapter 22,23 may possibly be provided, if necessary to adapt the output impedances of the intermediate amplifier 2 itself to the input impedances of the aforementioned 90 degree hybrid dividers 51,52.

I due divisori ibridi primo 51 e secondo 52 rendono pertanto disponibili in uscita quattro segnali intermedi sfasati SSI1,SSI2,SSI3,SSI4, la cui fase relativa risulta essere rispettivamente di 0, 90, 180 e 270 gradi elettrici e, nell'esempio sopra citato, la cui potenza disponibile risulta essere di circa 5 Watt per ciascuno di essi. La quarta porta di ciascun divisore ibrido 51,52 ? collegata a una terminazione resistiva da 50 Ohm, per ragioni ampiamente note ai tecnici del settore. The two hybrid dividers first 51 and second 52 therefore make available at the output four intermediate phase-shifted signals SSI1,SSI2,SSI3,SSI4, the relative phase of which is respectively 0, 90, 180 and 270 electrical degrees and, in the example cited above , whose available power is approximately 5 Watts for each of them. The fourth port of each hybrid divider 51,52 ? connected to a 50 Ohm resistive termination, for reasons well known to those skilled in the art.

Le predette uscite dei divisori ibridi a 90 gradi primo 51 e secondo 52 sono elettricamente collegate a corrispondenti ingressi di un amplificatore finale 3 in radiofrequenza, destinato a elevare la potenza dei predetti segnali intermedi sfasati SSI1, SSI2,SSI3,SSI4 fino a valori ritenuti sufficienti. The aforesaid outputs of the first 51 and second 52 90-degree hybrid dividers are electrically connected to corresponding inputs of a final radio frequency amplifier 3, intended to raise the power of the aforesaid phase-shifted intermediate signals SSI1, SSI2,SSI3,SSI4 up to values deemed sufficient .

In particolare, secondo l'invenzione l'amplificatore finale 3 ? costituito da una batteria di quattro amplificatori di potenza a larga banda e a canale singolo AFP1,AFP2,AFP3,AFP4 atti, a titolo esemplificativo, a erogare una potenza continua di 1000 Watt nella banda compresa fra 200 MHz e 400 MHz. Anche questi ultimi amplificatori sono di tipo comunemente reperibile in commercio, e la loro struttura non verr? descritta in dettaglio. In particular, according to the invention the final amplifier 3 ? consisting of a battery of four single-channel broadband power amplifiers AFP1,AFP2,AFP3,AFP4 capable, by way of example, of delivering a continuous power of 1000 Watts in the band between 200 MHz and 400 MHz. Also these latter amplifiers are of the type commonly available on the market, and their structure will not come? described in detail.

Ciascuno degli amplificatori di potenza AFP1...AFP4 ? elettricamente collegato a una corrispondente uscita di un sopra descritto divisore ibrido a 90 gradi 51,52, e provvede ad amplificarne il relativo segnale intermedio sfasato SSI1...SSI4, per produrre in uscita corrispondenti segnali amplificati in potenza SAP1,SAP2,SAP3,SAP4. Poich? gli amplificatori AFP1...AFP4 sono tutti identici, e non introducono sfasamenti relativi fra i quattro segnali, questi ultimi segnali risultano anch'essi relativamente sfasati di 0, 90, 180 e 270 gradi elettrici. Each of the power amplifiers AFP1...AFP4 ? electrically connected to a corresponding output of a 90 degree hybrid divider described above 51,52, and amplifies its relative phase-shifted intermediate signal SSI1...SSI4, to produce at the output corresponding power amplified signals SAP1,SAP2,SAP3,SAP4 . because amplifiers AFP1...AFP4 are all identical, and do not introduce relative phase shifts between the four signals, the latter signals also being relatively phase shifted by 0, 90, 180 and 270 electrical degrees.

L'apparecchiatura 100 dell'invenzione comprende infine mezzi radianti 4 (vedansi anche figure 2 e 3), destinati a ricevere in ingresso i sopra menzionati segnali amplificati di potenza SAP1...SAP4 e a produrre ed irradiare in aria un corrispondente campo elettromagnetico complesso di elevata intensit? e altamente concentrato. Quest'ultimo, opportunamente diretto verso un apparato elettronico bersaglio, risulta in grado di interferire con il normale funzionamento dell'elettronica dell'apparato e/o con eventuali comunicazioni in radiofrequenza in emissione o in ricezione da parte dello stesso. Finally, the apparatus 100 of the invention comprises radiating means 4 (see also figures 2 and 3), intended to receive the above-mentioned amplified power signals SAP1...SAP4 at the input and to produce and radiate in the air a corresponding complex electromagnetic field of high intensity? and highly concentrated. The latter, suitably directed towards a target electronic apparatus, is capable of interfering with the normal functioning of the electronics of the apparatus and/or with any radio frequency communications being emitted or received by the same.

I mezzi radianti 4 preferibilmente previsti dall'invenzione comprendono una serie di quattro antenne filiformi 4a,4b,4c,4d a sviluppo elicoidale, fra loro elettricamente indipendenti. L'ingresso di ciascuna di tali antenne 4a...4d ? collegato all'uscita di un corrispondente stadio amplificatore di elevata potenza AFP1...AFP4. The radiating means 4 preferably provided by the invention comprise a series of four wire-like antennas 4a, 4b, 4c, 4d with helical development, electrically independent from each other. The input of each of these antennas 4a...4d ? connected to the output of a corresponding high power amplifier stage AFP1...AFP4.

In particolare, secondo l'invenzione, le quattro antenne elicoidali 4a...4d sono accorpate in un'unica antenna quadrifilare elicoidale, con ciascuna antenna elicoidale montata intercalata rispetto alle altre, in modo tale da risultare fisicamente sfasata di 90 gradi rispetto a quella contigua. In particular, according to the invention, the four helical antennas 4a...4d are merged into a single helical quadrifilar antenna, with each helical antenna mounted interleaved with respect to the others, in such a way as to be physically out of phase by 90 degrees with respect to that contiguous.

In figura 2 si illustra una realizzazione della predetta antenna quadrifilare elicoidale 4, che comprende una base 41 a sezione circolare e una struttura troncoconica 42 rigida, fissata alla stessa base 41. Figure 2 illustrates an embodiment of the aforesaid quadrifilar helical antenna 4, which comprises a base 41 with a circular section and a rigid truncated-conical structure 42, fixed to the same base 41.

Ciascuna antenna elicoidale 4a...4d ? avvolta attorno alla struttura troncoconica 42, e riceve in ingresso i segnali amplificati di potenza SAP1...SAP4 tramite rispettivi connettori di ingresso 43a,43b,43c,43d. Each helical antenna 4a...4d ? wound around the truncated conical structure 42, and receives the amplified power signals SAP1...SAP4 as input via respective input connectors 43a, 43b, 43c, 43d.

Il collegamento fra i segnali amplificati di potenza SAP1...SAP4 e le corrispondenti antenne elicoidali 4a...4d viene effettuato in modo tale da rispettare i rispettivi sfasamenti elettrici e fisici, come sopra descritti. The connection between the amplified power signals SAP1...SAP4 and the corresponding helical antennas 4a...4d is carried out in such a way as to respect the respective electrical and physical phase shifts, as described above.

Per il fatto di disporre dei quattro segnali SAP1?.SAP4 di identica potenza, e gi? sfasati di 90? l?uno rispetto all?altro, non ? necessario alcun circuito di sfasamento che altrimenti, secondo la tecnica nota, ? necessario applicare all?ingresso dell?antenna quando si dispone di un unico segnale. In un caso come quello presentato in esempio, un tale circuito avrebbe presentato notevoli criticit? realizzative in quanto avrebbe dovuto gestire potenze molto elevate rispetto ai casi convenzionali, ed una larghezza di banda del tutto inusuale e difficile da raggiungere. For the fact of having the four signals SAP1?.SAP4 of identical power, and already? out of phase by 90? l?one respect to the other, not ? Is any phase shifting circuit necessary which otherwise, according to the prior art, is? need to apply to antenna input when you have only one signal. In a case like the one presented in the example, would such a circuit have presented considerable criticalities? realization as it would have had to manage very high powers compared to conventional cases, and a completely unusual and difficult to achieve bandwidth.

L'antenna quadrifilare elicoidale 4 cos? ottenuta risulta possedere un diagramma di radiazione fortemente direzionale, con un lobo principale orientato nella direzione dell'asse della struttura troncoconica 42. Questo consente di massimizzare gli effetti di disturbo del campo elettromagnetico generato sull'apparato elettronico bersaglio. The four-wire helical antenna 4 cos? obtained has a strongly directional radiation diagram, with a main lobe oriented in the direction of the axis of the truncated conical structure 42. This allows to maximize the disturbing effects of the electromagnetic field generated on the target electronic apparatus.

Il funzionamento dell'apparecchiatura 100 ? concettualmente molto semplice. The operation of the apparatus 100 ? conceptually very simple.

Un operatore che intenda disturbare l'operativit? di un apparato elettronico, ad esempio un sistema di radiocomunicazione, un dispositivo di controllo e comando di un veicolo civile o militare, di un'imbarcazione, un aereo o un sistema d'arma evoluto, e in possesso dell'apparecchiatura 100 dell'invenzione, provvede innanzitutto a posizionare l'antenna 4 in modo da puntarla almeno sommariamente verso il bersaglio, in modo tale che non vi siano nelle vicinanze persone o cose che possano essere danneggiate involontariamente dai campi elettromagnetici di intensit? molto elevata generati dalla stessa. An operator who intends to disturb the operation? of an electronic device, for example a radio communication system, a control and command device of a civil or military vehicle, a boat, an aircraft or an advanced weapon system, and in possession of the apparatus 100 of the invention first of all arranges to position the antenna 4 so as to point it at least summarily towards the target, so that there are no people or things nearby that could be involuntarily damaged by electromagnetic fields of intensity very high generated by the same.

L'operatore provvede quindi ad alimentare l'apparecchiatura 100, ad effettuare eventualmente un puntamento preciso dell'antenna 4 e ad impostare il generatore di segnale RF 1 secondo una preferita modalit? di generazione di un segnale di disturbo SR. Tale segnale, come gi? accennato in precedenza, pu? essere emesso in una o pi? frequenze o bande di frequenza appartenenti alla banda utile dello stesso, solitamente ma non esclusivamente compresa fra 200 MHz e 400 MHz. Il valore delle frequenze o delle bande di frequenza di emissione pu? inoltre essere modificato temporalmente con continuit? o ad intervalli di tempo discreti, in funzione di un programma impostato dall'operatore. Al segnale SR possono essere impresse modulazioni di ampiezza, di frequenza, di fase, o combinazioni fisse o temporalmente variabili delle stesse, in modo tale da sfruttare al meglio tutte le possibili debolezze nella resistenza a campi elettromagnetici esterni dell'apparato elettronico bersaglio. The operator then supplies power to the apparatus 100, possibly carries out precise pointing of the antenna 4 and sets the RF signal generator 1 according to a preferred mode. generation of a disturbance signal SR. This signal, as already? mentioned above, can? be issued in one or more frequencies or frequency bands belonging to the useful band of the same, usually but not exclusively between 200 MHz and 400 MHz. The value of the frequencies or frequency bands of emission can? also be modified temporally with continuity? or at discrete time intervals, according to a program set by the operator. The SR signal can be imprinted with amplitude, frequency, phase modulations, or fixed or temporally variable combinations thereof, in such a way as to best exploit all possible weaknesses in the resistance to external electromagnetic fields of the target electronic apparatus.

Il segnale SR entra quindi nell'amplificatore intermedio 2, nel quale la sua potenza viene portata ad alcune decine di Watt, e portato su due uscite di pari potenza fra loro sfasate di 180 gradi elettrici, per generare i sopra descritti segnali di potenza intermedia primo SPI1 e secondo SPI2. The SR signal then enters the intermediate amplifier 2, in which its power is brought to a few tens of Watts, and brought to two outputs of equal power which are out of phase with each other by 180 electrical degrees, to generate the above described intermediate power signals. SPI1 and according to SPI2.

Tali segnali vengono quindi prelevati dal dispositivo divisore/sfasatore 5, che fornisce in uscita i quattro segnali intermedi sfasati SSI1...SSI4, con fasatura rispettiva di 0, 90, 180 e 270 gradi elettrici. These signals are then taken by the divider/phase shifter device 5, which outputs the four intermediate phase-shifted signals SSI1...SSI4, with respective phase shifts of 0, 90, 180 and 270 electrical degrees.

I segnali SSI1...SSI4 entrano quindi negli stadi amplificatori finali di potenza AFP1...AFP4, nei quali la loro potenza viene innalzata fino al valore desiderato, solitamente dell'ordine dei KWatt, e vengono infine immessi nelle antenne elicoidali 4a...4d dell'antenna quadrifilare per essere irradiati verso il bersaglio. The signals SSI1...SSI4 then enter the final power amplifier stages AFP1...AFP4, in which their power is raised up to the desired value, usually of the order of KWatt, and are finally fed into the helical antennas 4a.. .4d quadrifilar antenna to be radiated toward the target.

La durata dell'azione di disturbo viene impostata dall'operatore, e pu? avere durata limitata od operare in modo continuativo, in funzione delle esigenze specifiche. The duration of the disturbance action is set by the operator, and can? have a limited duration or operate continuously, according to specific needs.

L'apparecchiatura 100 sopra descritta consente di ottenere numerosi vantaggi rispetto ai sistemi di disturbo noti. The apparatus 100 described above makes it possible to obtain numerous advantages with respect to known jamming systems.

In primo luogo, si utilizzano due soli dispositivi divisori ibridi a 90 gradi in uscita dall'amplificatore intermedio, in luogo del complesso circuito normalmente posto all?ingresso dell?antenna quadrifilare ad elica, di difficile realizzazione nei casi in cui, come nel presente, sia richiesta una notevole larghezza di banda, dell?ordine di almeno un?ottava, e sia necessaria una potenza elevata, dell?ordine delle migliaia di Watt. In the first place, only two 90-degree hybrid divider devices are used at the output of the intermediate amplifier, instead of the complex circuit normally placed at the input of the quadrifilar helix antenna, which is difficult to implement in cases where, as in the present, a considerable bandwidth is required, of the order of at least one octave, and a high power is required, of the order of thousands of Watts.

Inoltre, i dispositivi divisori utilizzati nell'invenzione sono dispositivi di bassa potenza, dell'ordine delle decine di Watt, mentre i sistemi noti richiedono l'uso di divisori in grado di sopportare le potenze di uscita degli amplificatori finali, che sono generalmente dell'ordine dei Kilowatt. Furthermore, the divider devices used in the invention are low power devices, of the order of tens of Watts, while the known systems require the use of dividers capable of withstanding the output powers of the final amplifiers, which are generally in the order of kilowatts.

Nell'apparecchiatura dell'invenzione non ? previsto l'uso di un dispositivo combinatore di potenza del segnale proveniente dalle porte di uscita dei quattro amplificatori a banda larga dello stadio di alta potenza, il che comporta un notevole risparmio nei costi di produzione e di gestione, nonch? una minore probabilit? di malfunzionamenti e rotture. In the apparatus of the invention it is not the use of a power combiner device for the signal coming from the output ports of the four broadband amplifiers of the high power stage is foreseen, which entails a considerable saving in production and management costs, as well as a lower probability? of malfunctions and breakdowns.

Si ha inoltre la possibilit? di utilizzare, per il collegamento dell'amplificatore finale all'antenna, quattro cavi indipendenti di potenza relativamente pi? bassa, in luogo di un unico cavo RF di elevata potenza. Ci? crea un vantaggio complessivo nella posa dei cavi, che risultano essere di dimensioni notevolmente ridotte, nonostante l'incremento del loro numero. There is also the possibility to use, for the connection of the final amplifier to the antenna, four independent cables of power relatively more? low, instead of a single high power RF cable. There? creates an overall advantage in the laying of cables, which are considerably reduced in size, despite the increase in their number.

Non ? pi? necessaria la presenza di un ulteriore dispositivo divisore per quattro ad elevata potenza in ingresso all'antenna, in quanto ad essa arrivano direttamente i segnali di potenza gi? suddivisi e pronti per alimentare i quattro elementi radianti elicoidali della stessa. Not ? more necessary the presence of an additional divider device by four with high input power to the antenna, as the power signals already arrive directly at it? divided and ready to feed the four helical radiating elements of the same.

Si ottiene un allargamento della banda di frequenze utilizzabili dall'apparecchiatura nel suo complesso, in virt? della mancanza di limitazione della banda passante imposta nei sistemi noti dal dispositivo di divisione e sfasamento presente all'ingresso dell'antenna. An enlargement of the frequency band that can be used by the equipment as a whole is obtained, in virtue of the lack of limitation of the passband imposed in known systems by the division and phase shift device present at the antenna input.

Si ha altres? un notevole abbassamento dei costi complessivi di produzione, in virt? dell'assenza dei dispositivi di cui sopra, e un corrispondente incremento dell'affidabilit? dell'intera apparecchiatura, per i medesimi motivi. Do you have other? a notable lowering of the total costs of production, in virtue? of the absence of the above devices, and a corresponding increase in reliability? of the entire equipment, for the same reasons.

Si intende comunque che quanto sopra descritto ha valore esemplificativo e non limitativo, per cui eventuali varianti di dettaglio che si rendessero necessarie per ragioni tecniche e/o funzionali, sono da considerare rientranti nell'ambito protettivo definito dalle sottoriportate rivendicazioni. However, it is understood that what described above has a non-limiting example value, so that any variants of detail that may be necessary for technical and/or functional reasons are to be considered as falling within the protective scope defined by the claims set forth below.

Claims

1. Apparatus for generating interference electromagnetic fields towards electronic devices, of the type comprising: a generator (1), able to generate a interference signal (SR) in radio frequency; an intermediate amplifier (2), electrically connected to said signal generator (1) to receive said signal (SR) as input and able to amplify the same to an intermediate power, to generate at least one amplified intermediate signal (SPI); a final amplifier (3), electrically connected with said intermediate amplifier (2) and capable of generating a plurality of of high power signals (SAP1...SAP4); radiating means (4), electrically connected to the outputs of said final amplifier (3) and intended to radiate the mentioned plurality of high power signals (SAP1...SAP4) towards a target electronic device to disturb its functionality? electronic or radio communications; said apparatus (100) being characterized in that: said intermediate amplifier (2) comprises a final stage (20) in modified push-pull configuration, said modification providing for the withdrawal of a pair of intermediate, respectively first, amplified signal outputs (SPI1 ) and second (SPI2), from the "drain" terminals (D1,D2) of said final stage (20), said intermediate amplified signals (SPI1,SPI2) being electrically out of phase by 180 degrees; that between said intermediate amplifier (2) and final amplifier (3) divider/phase shifter means (5) are provided, intended to pick up said first (SPI1) and second (SPI2) intermediate amplified signals to generate four phase-shifted intermediate signals (SSI1) at the output ...SSI4), having progressive phase shift of 90 electrical degrees with respect to each other; that said final amplifier (3) comprises four high power amplifier stages (AFP1, AFP2,AFP3,AFP4) able to produce related high power output signals (SAP1,SAP2,SAP3,SAP4), the input of each of which being connected to a corresponding output of said divider/phase shifter means (5), and the output of each of which being connected to said radiating means (4); that said radiating means (4) comprise a series of four electrically independent antennas (4a,4b,4c,4d), the input of each of said antennas (4a...4c) being connected to a corresponding mentioned output of called high power amplifier stages (AFP1...AFP4).

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that said intermediate amplified signals, first (SPI1) and second (SPI2), have power distributed equally.

3. Apparatus according to claim 1, characterized in that the output of said intermediate amplifier (2) is a pair of impedance adapters is provided, first (22) and second (23), able to adapt the output impedance of said intermediate amplified signals (SPI1, SPI2) to the input impedances of said divider/phase shifter means (5).

4. Apparatus according to claim 1, characterized in that, in said intermediate amplifier (2), said final stage (20) ? made in MOSFET technology.

5. Apparatus according to claim 1, characterized in that said divider/phase shifter means (5) comprise a pair of 90 degree hybrid phase shifters, first (51) and second (52).

6. Apparatus according to claim 5, characterized in that said first (51) and second (52) 90 degree hybrid phase shifters supply at the output the cited intermediate phase shift signals (SSI1...SSI4) which carry substantially equal powers and with phase shift relative electric of 0, 90, 180 and 270 degrees respectively.

7. Apparatus according to claim 1, characterized in that said radiating means (4) comprise a single quadrifilar antenna, said antennas (4a...4d) being constituted by as many filiform radiating elements in a helical configuration and intercalated with each other with the others.

8. Apparatus according to claim 7, characterized in that said quadrifilar antenna (4) comprises a base (41), a truncated conical structure (42) fixed to said base (41) and the aforementioned filiform radiating elements (4a...4d) in a helical configuration, wound on the aforementioned truncated conical structure (42), connectors (43a, 43b, 43c, 43d) are fixed to said base (41), each electrically connected to a corresponding aforementioned filiform radiating element (4a...4d).

9. Apparatus according to claim 7 or claim 8, characterized in that each of said thread-like radiating elements (4a...4d) ? physically out of phase by 90 degrees with respect to the filiform radiating element (4a...4d) arranged consecutively thereto.