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ENCICLOPEDIA DELLA RADIOELETTRONICA ED ELETTRICA Un cercatore di direzione con un'antenna a telaio. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica
Enciclopedia della radioelettronica e dell'elettrotecnica / Antenne HF Ci sono due problemi che determinano l'interesse dei radioamatori a onde corte e degli appassionati di comunicazione CB nella ricerca radio e nella radiogoniometria delle stazioni radio. Uno di questi è l'interferenza. Ce ne sono abbastanza sia nelle bande amatoriali che in CB. Ciò include le interferenze create da installazioni industriali e domestiche, nonché le interferenze derivanti da emissioni fuori banda di altri servizi e le interferenze provenienti da stazioni radio che utilizzano “tranquillamente” le nostre gamme. Ad essere onesti, ci sono anche interferenze deliberate da parte di coloro a cui si applica il concetto di “radio hooligan”. Per eliminare queste interferenze è necessario determinare l'ubicazione delle loro fonti e la loro identità, e poi risolvere il problema coinvolgendo, in particolare, l'Autorità statale per la vigilanza sulle comunicazioni. Il secondo problema è piuttosto di natura quotidiana. Dopotutto, la radio amatoriale non è estranea agli interessi della famiglia e molti operatori a onde corte sono felici di utilizzare le loro conoscenze sia per hobby che per risolvere una serie di faccende domestiche. Stiamo parlando di ricerca radio: determinazione della posizione di un radiofaro associato a qualche oggetto. Potrebbe essere il tuo compagno durante una gita ai funghi, o un amato cane che è scappato dal suo proprietario, o un'auto lasciata in una radura nella foresta. Questo elenco può essere ampliato all'infinito. Nell'articolo qui pubblicato, l'autore illustra la ricerca radio e la radiogoniometria utilizzando l'esempio dell'utilizzo di stazioni radio CB, ma le soluzioni progettuali discusse sono di carattere generale per apparecchiature che operano a frequenze inferiori a 30 MHz. Questa tecnica non è nuova. Da decenni viene utilizzato nella radiogoniometria sportiva (la cosiddetta “caccia alla volpe”). Il principio di funzionamento del radiogoniometro si basa sul fatto che nello spazio libero e omogeneo le onde radio si propagano rettilineamente. Dopo aver determinato il punto da cui proviene il segnale radio, è possibile determinarne la direzione [1]. Si noti che la precisione della radiogoniometria è fortemente influenzata, in particolare, dalla riflessione delle onde radio provenienti da edifici, linee elettriche, supporti metallici, ecc. Ai lettori viene offerta una versione dell'antenna di facile produzione, progettata per l'uso insieme a una stazione radio CB portatile convenzionale e per trasformare il suo ricevitore in un cercatore di direzione. Se un'onda polarizzata verticalmente viene ricevuta da un'antenna polarizzata verticalmente che risponde alla componente elettrica del campo (ad esempio uno spillo), il livello del segnale sarà lo stesso se ricevuto da tutti i lati (Fig. 1), cioè la radiazione il modello di tale antenna sarà circolare. È chiaro che in questo caso non sarà possibile determinare la direzione verso la sorgente del segnale.
Se per ricevere quest'onda viene utilizzata un'antenna che risponde alla componente magnetica del campo, come un anello di filo (loop), il livello del segnale ricevuto dipenderà dal suo orientamento. Se il piano del telaio è perpendicolare alla direzione di propagazione dell'onda, la FEM è minima e idealmente pari a zero. Quando il telaio viene ruotato attorno all'asse verticale, la FEM raggiungerà il suo valore massimo quando il piano del telaio è parallelo alla direzione verso il trasmettitore. Il modello di direttività del telaio ha la forma di una “figura di otto” (Fig. 1). Con un'antenna del genere è già possibile determinare la direzione e la ricerca della direzione viene eseguita non dal segnale massimo, poiché è molto difficile determinarlo a causa della levigatezza del diagramma, ma dal minimo. È l'antenna a telaio che consente la massima precisione di rilevamento della direzione in azimut. Tuttavia, a causa del fatto che ha due minimi nel diagramma di radiazione, è impossibile determinare in modo inequivocabile la direzione verso la stazione radio. Per eliminare l'ambiguità del rilevamento, viene utilizzata un'antenna, che è una combinazione di due antenne: un telaio e un perno. Se i segnali di queste antenne sono correttamente fasati e allineati in ampiezza, dopo la loro somma il diagramma di radiazione risultante avrà un massimo e uno minimo: un cardioide (Fig. 1). La ricerca della direzione con il suo aiuto viene eseguita nel seguente ordine. Per prima cosa viene utilizzata una connessione congiunta del telaio e del perno, cioè un modello cardioide, e la direzione approssimativa verso la sorgente del segnale viene determinata come minimo. Quindi, con l'aiuto di un fotogramma, questa direzione viene chiarita. Questa combinazione viene utilizzata nell'antenna direzionale descritta. È composto da una cornice, un perno ed elementi per il loro coordinamento. Il suo circuito elettrico è mostrato in Fig. 2. Per cambiare schema, utilizzare l'interruttore a levetta SA1.
Il telaio è un induttore sotto forma di un giro di filo. Per rendere l'antenna a telaio insensibile alla componente elettrica del campo, il filo del telaio viene schermato e nella parte centrale dello schermo viene praticato un taglio. Utilizzando i condensatori C1 e C2, il telaio viene sintonizzato sulla frequenza media del campo operativo e abbinato all'ingresso della stazione radio (50 Ohm). La bobina di estensione L1 viene utilizzata per compensare la componente capacitiva della resistenza di ingresso del pin e il resistore R1 viene utilizzato per mettere in fase i segnali ed equalizzare l'ampiezza. L'antenna (Fig. 3) è realizzata sulla base di quella standard della stazione radio Ural-R: utilizza un connettore ad alta frequenza 1 (baionetta), un porta-pin in plastica 2, un involucro e un induttore L1 (15 ...20 giri di filo PEV-2 0,1 ,2 su un telaio con trimmer in ferro carbonilico con un diametro di XNUMX mm). Il supporto di plastica XNUMX ha una cavità in cui sono posizionati i condensatori, un induttore, un interruttore a levetta e un resistore di sintonizzazione.
Il Telaio 3 è costituito da un pezzo di cavo semirigido (tubo di rame come guscio esterno) con resistenza di 50 Ohm, diametro 3 mm e lunghezza 65...70 cm.Il cavo è tagliato rigorosamente a metà, il conduttore centrale da un lato ogni pezzo viene liberato dallo schermo di circa 10 mm e dall'altro di 5 mm. Successivamente i conduttori centrali lunghi 10 mm vengono saldati tra loro sovrapponendosi per l'intera lunghezza. La zona di saldatura viene ricoperta con colla epossidica e su di essa viene inserito un tubo di plastica 4 di diametro adeguato e lungo circa 20 mm, anch'esso riempito di colla. Dopo la polimerizzazione della colla, ma non prima di un giorno, il cavo viene piegato su un oggetto rotondo di diametro adeguato e gli schermi 5 vengono saldati ad una lunghezza di 3...5 mm. Nel supporto per perni in plastica, vengono praticate le scanalature 6 per installare il telaio e vengono praticati dei fori per accogliere la bobina e il resistore. Il perno è composto da due parti, la prima (7) è costituita da un tubo o asta lungo 19...20 cm e la seconda (8) è costituita da acciaio o altro filo elastico lungo circa 30 cm. perno con il supporto e tra le sue parti filettate La prima parte del perno e il telaio sono installati sul supporto, sono fissati tra loro su un tubo di plastica con filettatura e l'area è riempita con colla epossidica. Riempiono anche il punto in cui è installato il telaio nel supporto. Dopo che la colla si è polimerizzata, le parti rimanenti vengono temporaneamente posizionate nella cavità del supporto. I collegamenti devono avere una lunghezza minima. Quindi viene eseguita la regolazione preliminare del perno e del telaio. Il pin è collegato tramite una bobina all'ingresso della stazione radio e il trimmer della bobina L1 è regolato al massimo del segnale ricevuto. Quindi collegano il telaio ed eseguono una regolazione simile con il condensatore C1. Se il condensatore e il trimmer si trovano approssimativamente nella posizione centrale, tutte le parti possono essere installate in modo permanente, fissandole con la colla. Infine, viene eseguita una configurazione generale e un controllo del diagramma dell'antenna. Per fare ciò, avrai bisogno di un trasmettitore a bassa potenza (per facilitare la determinazione dei minimi a orecchio), che funziona su una lunga antenna verticale. L'installazione deve essere effettuata in un'area aperta, lontano da edifici di vario tipo e da oggetti che possono riemettere onde radio. Per prima cosa, regola il frame (SA1 - nella posizione della figura otto) sul segnale massimo e controlla il suo diagramma, dovrebbe essere simmetrico e avere minimi chiari. Quindi il pin viene abbinato: il cursore del resistore R1 è impostato sulla posizione centrale, l'interruttore a levetta SA1 è impostato sulla posizione "cardioide". L'antenna viene diretta con il minimo previsto (piano del telaio) verso il trasmettitore e, ruotando il trimmer della bobina L1, si ottiene il livello minimo del segnale. Se il livello aumenta o non cambia, è necessario ruotare il telaio di 180". La bobina fornisce la fasatura e il resistore fornisce la regolazione dell'ampiezza. Il resistore R1 imposta l'ampiezza per ottenere un cardioide. La Fig. può aiutare con la configurazione. 4, che mostra i modelli di radiazione per vari rapporti di segnale pin-to-frame. Nella fig. 4a mostra un diagramma per il caso in cui il segnale di frame supera il segnale di pin; nella fig. 4,6 - se il segnale del pin supera il segnale del frame; nella fig. 4,c - con scarsa fasatura, in Fig. 4,d - con coordinazione ottimale. Dopo la regolazione, le parti sono coperte da un involucro.
È impossibile fornire tutte le raccomandazioni sui metodi di orientamento in un breve articolo. L'esperienza e le pubblicazioni speciali in [2, 3] possono aiutare qui. Letteratura
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