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The Bug Project - LostMind Plus Version
Inhalt
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  • Wozu dieses Tutorial?
  • Wie ist eine Wanze aufgebaut?
  • Wie baue ich eine Wanze?
  • Angaben zur LostMind Plus Version
  • Grundkurs Elektronik
  • Die Bauteile
  • Der Schaltplan
  • Der Zusammenbau
  • Inbetriebnahme
  • Photos
  • Verbesserungen

  • Wozu dieses Tutorial?
    Im Zuge unserer Arbeiten im Forschungsbereich Elektrotechnik stellt das Bug-Projekt den ersten Vorstoß in die Entwicklung von Abhörvorrichtungen. Mit sehr geringem finanziellen und arbeitstechnischen Aufwand ist es selbst für einen Laien möglich, einen sehr einfachen, aber dennoch leistungsfähigen Mini-Abhörsender zu bauen.

    Dieses Dokument ist aber nicht nur eine Anleitung zum Bau einer Sender-Vorrichtung, es vermittelt auch grundlegendes technisches Wissen aus dem Bereich Elektrotechnik. Interessierte Leser, die keinerlei Kentnisse über Elektronik bestitzen, werden in diesem Tutorial jenes Wissen vermittelt bekommen, um die im allgemeinen kryptisch anmutenden elektronischen Schaltpläne lesen und nachbauen zu können.

    DOWNLOAD
    LostMind Plus - Anleitung zum Bau eines Minisenders

    Wie ist eine Wanze aufgebaut?
    Eine Wanze ist im Grunde genommen nichts anderes als ein sehr kleiner Radiosender. Das folgende einfache Modell stellt die vier grundlegenden Elemente eines Senders vor.
    Modell eines Minisenders
    Erstens, die Empfangseinheit (hier das Mikrofon), dass die Schallwellen empfängt und diese in elektrische Spannungen umwandelt. Zweitens, ein Verstärker, der zusammen mit dem Mikrofon einen Oszillator (eine schwingfähige elektrische Einheit) bildet und so auf einer bestimmten Frequenz senden kann. Das dritte Element ist die Antenne, die es dann ermöglicht, dass die elektrischen Wellen in den Raum abgestrahlt werden können. Für den Betrieb der elektronischen Einheit sorgt natürlich noch das Energieversorgungs-Element, das hier durch eine (9V) Batterie betrieben werden soll.

    Wie baue ich eine Wanze?
    Zunächst einmal muss das benötigte Werkzeug für unser Projekt bereit stehen. ( Unter Photos auch bildlich zusammengefasst. ) Dazu gehört:

  • Ein Lötkolben (ca. 20W) mit feiner Lötspitze.
  • Lötzinn (fein)
  • kleiner Seitenschneider
  • Kleine Handsäge
  • Pinzette

    Dieses Werkzeug ist in jedem Elektrogeschäft oder in jedem gut ausgestatteten Kaufhaus zu finden. Insgesamt liegen die Kosten für die Anschaffung dieser Teile bei etwa 30 Euro. Als experimentierfreudiger Mensch ist dies eine Investition, die ihr Geld auf alle Fälle wert ist und auch für viele andere Notfälle oder Projekte später nützlich werden könnte.

    Welche Bauteile für den Prüfsender benötigt werden, ist aus der Bauteil-Liste zu entnehmen. Die Bauteile sind in diesem Fall wohl eher nur in Elektronikgeschäften zu finden. Für die Zukunft ist es äusserst ratsam, sich umzuschauen und ein Stammgeschäft auszumachen, dass ein breites Angebot an Elektrobauteilen zur Verfügung stellt und als spätere Anlaufstelle für einen selbst dienen kann.

    Eine andere Möglichkeit ist es, die Bauteile übers Internet zu bestellen. Conrad Electronic ist im Netz sicherlich einer der Grössten und Bekanntesten, aber auch einer der teuersten. Doch eine Suchmaschine sollte auch noch andere gute Anbieter auflisten, die es wert sind zu testen. Doch bleibt unsere Empfehlung, sich nach einem Elektronikgeschäft in der Nähe umzusehen.

    Für diejenigen, die bisher nichts mit Elektrotechnik am Hut hatten und sich fragen, wie sie für die einzelnen Bauteile im nächsten Elektrogeschäft anfragen sollen:
    Es reicht, einfach nur die Bauteil-Liste dem Angestellten vorzuzeigen und nach allen Komponenten darauf zu verlangen. Die Ausnahme macht hier nur die Spule. Die Herstellung der Spule werden wir selber vornehmen. Hier wird nur ein versilberter Kupferdraht (etwa 10 cm lang) gebraucht. Wie dann daraus eine passende Spule gemacht wird, das wird später erklärt.

    Die einzelnen Schritte des Herstellungsprozesses werden im Abschnitt Der Zusammenbau genau erläutert.

  • Angaben zur LostMind Plus Version
    Die hier vorliegende Bauanleitung basiert zu grossen Teilen auf den Arbeiten von LostMind. Auf der LostMind Homepage findet sich neben der Bauanleitung seines Minisenders, auch eine Anleitung zur Herstellung bzw. zum Ätzen von Platinen zur Verfügung.

    Der Vorgang zur Herstellung einer eigenen Platine ist jedoch mit einem nicht unerheblichen Zeit- und Arbeitsaufwand verbunden und erfordert zudem auch ein bisschen Erfahrung. Diese Erfahrungen können aber auch später gemacht werden und dadurch umgangen werden, indem man eine industriell vorgefertigte Experimentierplatine verwendet.

    Die modifizierte Sender-Version von ParaMind enthält Erweiterungen um sogenannte "Harmonische" zu vermeiden. Harmonische sind ganzzahlige Vielfache der Sende-Frequenz und verursachen, dass ein Sender noch auf mehr als nur der einen Grund-Frequenz sendet. Die Vermeidung solcher Nebenfrequenzen senkt die Möglichkeit des zufälligen Entdeckens durch andere Radiohörer.

    Nachteil der Modifikation: Sie benötigt etwas mehr Platz auf der Platine, als die Originalversion von LostMind. Wer jedoch Wert auf eine möglichst kleine, Version eines brauchbaren Minisenders legt, sollte sich die Verbesserungen ansehen.

    Kenndaten der LostMind Plus Version
    Maße Reichweite Laufzeit Kosten
    2,2cm x 3,7cm x 1,2cm ca. 40m k.A. ca. 30 Euro*
    * Kosten für die Bauteile

    Grundkurs Elektronik
    Vorrichtungen, wie dieser "Prüfsender" hier, sind auch ohne tiefgehende Kenntnisse im Bereich Elektrotechnik zu bauen. Die folgenden Erläuterungen gehen hier nur soweit in die Tiefe, um einem Laien das Wissen zu geben, wie man Schaltpläne liest und bestimmte Bauteile erkennt. Für das Verständnis über elektronische Abläufe und Zusammenhänge ist aber entsprechende Fachliteratur und/oder eine entsprechende Ausbildung nötig.
    Begriff Erläuterung Link
    Schaltpläne Schaltpläne sind Darstellungen von elektrischen Geräten, die durch sogenannte Schaltzeichen (graphische Symbole) die Wirkungsweise, den Stromverlauf, die Anordnung der einzelnen Komponenten (auch Betriebsmittel genannt) und die Leiterbahnen aufzeigen. Erkennen von Schaltzeichen
    Widerstände Der Widerstand behindert die Fortbewegung elektrischer Ladungen. Erkennen von Widerständen
    Kondensatoren Ein Kondensator kann elektrische Energie aufnehmen, speichern und wieder abgeben. Erkennen von Kondensatoren
    Mikrofone -. Erkennen von Mikrofonen
    Spulen -. Erkennen von Spulen
    Transistoren Ein Transistor kann zum Verstärken oder Schalten bzw. Steuern elektrischer Ströme und Spannungen verwendet werden. Ein Transistor dabei hat stets drei Anschlüße (Basis, Emitter und Kollektor). Bezeichnet werden diese mit den Buchstaben: B, E und C. Erkennen von Transistoren


    Die Bauteile

    Menge Art Wert Bezeichnung
    1 Widerstand 100 Ohm (5% Toleranz, 1/4 Watt) R1
    1 Widerstand 2,2 kOhm (5% Toleranz, 1/4 Watt) R2
    1 Widerstand 4,7 kOhm (5% Toleranz, 1/4 Watt) R3
    1 Widerstand 10 kOhm (5% Toleranz, 1/4 Watt) R4
    1 Widerstand 100 kOhm (5% Toleranz, 1/4 Watt) R5
    1 Widerstand 470 kOhm (5% Toleranz, 1/4 Watt) R6
    2 Kondensator 10 pF /keramisch (Raster 5,0) C1, C2
    1 Kondensator 15 pF /keramisch (Raster 2,5) C3
    2 Tantal-Kondensator 1 uF/12V
    1 Elko 10uF
    (stehend, nach Möglichkeit in Subminiatur-Ausführung)
    -
    3 Transistor BC547B oder BC548B
    (oder vergleichbare NPN-Typen)
    -
    1 Trimmer-Kondensator 3,5 bis 22 pF (Stiftabstand 5,6mm) -
    1 Trimmer 22 kOhm (linear, stehend) -
    1 Electret-Mikrofonkapsel - M1
    1 Batterie 9V B1
    1 Rolle versilberter Kupferschaltdraht Durchmesser 1mm -
    1 Schaltlitze ca. 30cm -
    3 Lötnägel - -
    3 Steckschuhe für die Lötnägel - -
    1 Batterie 9V -
    1 9V Batterieclip - -
    1 Platine cirka 2,5 x 5 cm -

    Der Schaltplan

    Zum Vergrössern auf den Schaltplan klicken.

    Der Zusammenbau
    Der Bau beginnt mir der Herstellung der Spule. Wir entscheiden uns, diese selbst herzustellen, da dies auch eine sehr gute Übung dafür ist, eine Spule mit anderen Frequenzanforderungen zu bauen, ohne dabei von dem Vorhandensein einer vorgefertigen, kommerziellen Spule abhängig zu sein, auch wenn diese noch gewisse Einstellungsmöglichkeiten bietet. Für unsere Zwecke benötigen wir einen versilberten Kupferdraht von 10 cm Länge und ein Objekt mit einem Durchmesser von 3mm, um den wir den Draht wickeln werden.
    Als Wickelvorlage eignet sich beispielsweise eine Bohrschraube oder ein Bleistift mit entsprechendem Durchmesser (2). Der Draht muss nun eng anliegend um die Vorlage gewickelt werden. Die Wicklung muss dabei 7 Windungen erreichen (3-4). Am Ende sollten zwei gleich grosse Enden der Wicklung so hervorragen, sodas das Ganze die Form eines Fisches annimmt (5-6).
    Mit der Pinzette werden die beiden Enden nun so zurecht gebogen, dass sie auf der Platine in die vorgegebenen Lötaugen reinpassen. Wichtig ist auch, dass die Windungen jetzt nicht mehr aneinander liegen, sondern entsprechend auseinander gezogen werden (11).

    Vorbereiten der Elektret-Mikrofonkapsel
    Für den Fall, daß ihr eine 2 polige Elektret-Mikrofonkapsel verwendet (Abbildung 9), müßt ihr zusätzlich einen 4,7 kOhm Widerstand an den Plus-/Signalkontakt der Kapsel löten. Diesen erkennt ihr daran, daß er nicht mit der Außenverschalung der Mikrofonkapsel verbunden ist. Dies kann man entweder nachmessen, oder einfach an der Leiterbahn erkennen, die den Massenanschluß mit der Metallhülle der Kapsel verbindet.

    Der in Abbildung 9 gelb markierte Kontakt bezeichnet nun den Signalausgang, der rot markierte den Plus- und der schwarz gekennzeichnete Anschluß Masse. Achtet beim Löten nachher auch darauf, daß der Draht für den Signalausgang nicht die Metallverschaltung berührt. Isoliert ihn nach Möglichkeit.

    Bestücken der Platine
    Abbildung 23 zeigt den Bestückungsplan für die fertige Platine (Sicht von oben). Ein entsprechend größeres Bild davon liegt auch dem Archiv bei. Es empfiehlt sich beim Löten zunächst mit den kleinsten Bauteilen zu beginnen und dann die nächst größeren einzubauen. Auf diese Weise könnt ihr die Platine auf eine feste Unterlage legen, ohne daß euch dabei die Bauteile wieder aus den Bohrungen fallen. Wenn das aber trotzdem mal passiert und alle Stricke reißen sollten, klebt das entsprechende Bauteil einfach mit Tesafilm fest.

    In unserem Fall sollte man mit den recht kleinen Kondensatoren (weiß) und der Spule beginnen und dann mit den Widerständen (rot) und den Transistoren (gelb) fortfahren. Am Ende wird dann noch der Trimmer, der Kondensator-Trimmer sowie das Elektret-Mikro eingelötet.

    Falls ihr eine 3 polige Elektret-Mikrofonkapsel verwendet, sieht die Anschlußbelegung folgendermaßen aus: Wenn ihr die Rückseite der Kapsel, also die Seite mit den Lötkontakten betrachtet, sodaß der große, breite Lötkontakt oben ist, welcher den Signalausgang des Mikros darstellt, so ist der Kontakt links unten der Plusanschluß und der Kontakt rechts unten der Masseanschluß, der später an den Minuspol der Batterie gelegt wird. Achtet auch hierbei darauf, daß die angelöteten Drähte vom Pluskontakt und dem Signalausgang nicht die Außenverschalung berühren, die hier ebenfalls mit Masse verbunden ist.

    Beim Anlöten der Kontakte (und evtl. des Widerstands) solltet ihr auch darauf achten, daß die Mikrofonkapsel nicht zu heiß wird, was leicht zu ihrer Zerstörung führen könnte. Zur Sicherheit könnt ihr etwas Wärme von der Metallverkleidung ableiten, indem ihr sie zum Beispiel mit einer Zange haltet.

    Fertig auf der Platine montiert, sieht die Sache dann später mal, je nachdem natürlich welche Mikrofonkapsel verwendet wurde, so aus wie in Abbildung 10 bzw. 11 zu erkennen ist.


    Arbeitsschritte

    Inbetriebnahme
    Eure Wanze ist fertig? Gut, erfahrungsgemäß seid ihr nun auch "fertig"! Schaut mal auf die Uhr und geht endlich pennen und dankt dem unsichtbaren Kaffeegeist wenn ihr nicht einschlafen könnt. (Mindestens 12 Stunden später) Gut wieder fit? Also, schnappt euch die Wanze und sucht erstmal den Fehler den ihr gestern Nacht noch gemacht habt. Das ist kein Scherz - das war der Kaffeegeist - schaut sie euch genau an und erst wenn ihr absolut sicher seid, daß alles fehlerfrei ist, könnt ihr überhaupt erst dran denken da eine Batterie dranzuklemmen. Sagt euch jetzt bitte nicht "Jaja, laß den Onkel nur reden, das paßt scho". Vergeßt jegliche Form der Vorfreude und checkt das ganze wirklich nochmals gründlich - ich spreche hier aus eigener Erfahrung wenn ich sage, daß ihr euch dadurch ne Menge Ärger erspart. Wenn ihr Strom draufgebt und ihr irgendwas falsch gemacht habt, könnt ihr einen drauf lassen, daß mindestens ein Bauteil dabei flöten geht und dann fängt der Ärger erst richtig an.

    Nachdem ihr also meinen Rat befolgt habt, verbindet ihr das Antennenkabel mit dem gelb gekennzeichneten Lötnagel und den Batterieclip mit den jeweils farbig identischen Kontakten. Wenn ihr auf die Verwendung von Lötnägeln verzichtet und die Kabel direkt auf der Platine festgelötet habt, enfällt das natürlich. Nach Anschluß einer Batterie oder eines Akkus (was ich an dieser Stelle dringend empfehlen möchte) ist die Wanze (hoffentlich) aktiv und sendet. Wenn ihr beim Aufbau einen Jumper verwendet habt, müßt ihr vorher zudem noch sicher stellen, daß er gesetzt, d.h. die beiden Kontakte überbrückt sind. Nun geht es daran die Wanze zu testen und die gewünschte Sendefrequenz einzustellen.

    Als ersten Schritt bringt ihr dazu den Trimmer (nicht den Trimmer-Kondensator), mit dem sich die "Empfindlichkeit" der Wanze einstellen läßt, ungefähr in Mittelstellung. Dies ist nötig, da die folgenden Schritte nicht funktionieren, wenn die Empfindlichkeit zu niedrig und damit die gesendete Sprachinformation zu leise ist.

    Stellt danach ein herkömmliches UKW Radio auf die gewünschte Sendefrequenz ein. Das Radio sollte dabei nicht mit der Dachantenne verbunden werden, sondern zum Empfang lediglich die eingebaute Teleskopantenne verwenden. Achtet bei der Wahl der Frequenz darauf, daß im näheren Bereich unter und über dieser Frequenz kein anderer Sender liegt, da die Sendefrequenz der Wanze im Betrieb sowie mit nachlassender Batterieleistung zum Teil beträchtlich schwanken kann. Stellt nun das Radio auf Zimmerlautstärke, sodaß man das Rauschen gut hören kann, setzt euch nun mit eurer Wanze in ungefähr ein Meter Entfernung zum Radio hin und dreht, nach Möglichkeit mit einem Nicht-metallischen Gegenstand, langsam, vorsichtig und mit wenig Druck die Schraube am Trimmer-Kondensator solange in eine Richtung bis ihr im Radio ein Pfeifen hört. Dieser Ton kommt dabei durch Rückkopplung zustande, d.h. die von den Lautsprechern des Radios ausgehenden Schallwellen werden vom Mikrofon der Wanze aufgenommen, verstärkt und wieder zum Radio zurückgesendet, welches sie über die Lautsprecher wieder hörbar macht, usw. Das Resultat dieses Kreislaufs wird schließlich als schrilles Pfeifen wahrgenommen, was natürlich nur unter der Vorraussetzung stattfindet, daß sowohl das Radio als auch die Wanze auf die gleiche Frequenz abgestimmt sind.

    Als letztes muß noch die Empfindlichkeit der Wanze eingestellt werden, was ihr wie bereits erwähnt, über den Trimmer erledigen könnt. Hierbei gilt zu beachten, daß eine zu hohe Empfindlichkeit zu Verzerrungen führen kann und durch eine zu niedrige Empfindlichkeit die abgehörten Gespräche zu leise und dadurch schwer verständlich werden. Verbindet also euer Radio mit einem Kopfhörer und dreht mit einem Schraubendreher solange am Trimmer bis euch die Lautstärke ausreichend erscheint. Während ihr das macht, müßtet ihr natürlich irgend n Scheiß brabbeln oder Tiergeräusche imitieren, was ihr mit Rücksicht auf euer soziales Umfeld nach Möglichkeit alleine machen solltet. Denkt auch dran, daß die Nachbarschaft unfreiwillig mithören könnte :).

    Photos

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    Das Werkzeug


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    Die Einzelteile


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    Das fertige Produkt

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