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ENCYCLOPÉDIE DE LA RADIOÉLECTRONIQUE ET DU GÉNIE ÉLECTRIQUE Radiogoniomètre avec une antenne cadre. Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique
Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique / Antennes HF Deux problèmes suscitent l'intérêt des radioamateurs à ondes courtes et des amateurs de communication CB pour la recherche radio et la radiogoniométrie des stations de radio. L'un d'eux est l'ingérence. Il y en a assez à la fois sur les groupes amateurs et sur CBS. Cela inclut les interférences des installations industrielles et domestiques, et les interférences des émissions hors bande d'autres services, et les interférences des stations de radio qui utilisent « discrètement » nos gammes. Pour être honnête, il y a aussi des ingérences délibérées de la part de ceux à qui s'applique le concept de "hooligan radio". Afin d'éliminer ces interférences, il est nécessaire de déterminer l'emplacement de leurs sources et de leur appartenance, puis de résoudre le problème avec l'implication, en particulier, des organes du Gossvyaznadzor. Le deuxième problème est plus de nature banale. Après tout, la radio amateur n'est pas en dehors des intérêts de la famille, et de nombreux opérateurs d'ondes courtes sont heureux d'utiliser leurs connaissances à la fois pour les loisirs et pour résoudre un certain nombre de tâches ménagères. Nous parlons de recherche radio - déterminer l'emplacement d'une balise radio associée à un objet. Cela peut être votre compagnon lors d'une randonnée aux champignons, et un chien bien-aimé qui s'est enfui du propriétaire, et une voiture laissée dans la forêt dans une clairière. Cette liste peut être étendue indéfiniment. Dans l'article publié ici, l'auteur illustre la recherche radio et la radiogoniométrie à l'aide de stations radio CB à titre d'exemple, mais les solutions de conception en question sont de nature générale pour des équipements fonctionnant à des fréquences inférieures à 30 MHz. Cette technique n'est pas nouvelle. Pendant des décennies, il a été utilisé dans la radiogoniométrie sportive (la soi-disant "Fox Hunting"). Le principe de fonctionnement du radiogoniomètre repose sur le fait que les ondes radio se propagent en ligne droite dans un espace homogène libre. Après avoir déterminé le point d'où provient le signal radio, vous pouvez également en définir la direction [1]. Notez que la précision de la radiogoniométrie est fortement affectée, en particulier, par la réflexion des ondes radio des bâtiments, des lignes électriques, des poteaux métalliques, etc. L'attention des lecteurs se voit proposer une version facile à fabriquer de l'antenne, conçue pour être utilisée conjointement avec une station de radio CB portable conventionnelle et transformant son récepteur en radiogoniomètre. Si une onde polarisée verticalement est reçue par une antenne polarisée verticalement qui répond à la composante électrique du champ (par exemple, une broche), le niveau du signal sera le même lorsqu'il sera reçu de tous les côtés (Fig. 1), c'est-à-dire le diagramme de rayonnement d'une telle antenne sera circulaire. Il est clair que dans ce cas, il ne sera pas possible de déterminer la direction vers la source du signal.
Si une antenne est utilisée pour recevoir cette onde, qui répond à la composante magnétique du champ, par exemple, une bobine de fil (cadre), le niveau du signal reçu dépendra de son orientation. Si le plan du cadre est perpendiculaire à la direction de propagation des ondes, la FEM est minimale et idéalement nulle. Lorsque le cadre est tourné autour de l'axe vertical, l'EMF atteindra sa valeur maximale lorsque le plan du cadre est parallèle à la direction de l'émetteur. Le diagramme de rayonnement du cadre a la forme d'un "huit" (Fig. 1). Il est déjà possible de déterminer la direction avec une telle antenne, et la goniométrie s'effectue non pas par le signal maximum, car il est très difficile de le déterminer en raison de la régularité du diagramme, mais par le minimum. C'est l'antenne cadre qui offre la plus grande précision de goniométrie en azimut. Cependant, en raison du fait qu'il a deux minima dans le diagramme de rayonnement, il est impossible de déterminer sans ambiguïté la direction vers la station radio. Pour éliminer l'ambiguïté du roulement, une antenne est utilisée, qui est une combinaison de deux antennes - un cadre et une broche. Si les signaux de ces antennes sont correctement mis en phase et alignés en amplitude, alors après leur sommation, le diagramme de rayonnement résultant aura un maximum et un minimum - un cardioïde (Fig.1). La radiogoniométrie avec son aide est effectuée dans l'ordre suivant. Tout d'abord, l'inclusion conjointe du cadre et de la broche, c'est-à-dire le diagramme cardioïde, est utilisée, et la direction vers la source du signal est approximativement déterminée par le minimum. Ensuite, à l'aide d'un cadre, cette direction est spécifiée. Cette combinaison est utilisée dans l'antenne directive décrite. Il se compose d'un cadre, d'une épingle et d'éléments de leur coordination. Son circuit électrique est représenté sur la Fig. 2. L'interrupteur à bascule SA1 est utilisé pour commuter les diagrammes.
Le cadre est un inducteur sous la forme d'une seule spire de fil. Afin de rendre l'antenne cadre insensible à la composante électrique du champ, le fil de la boucle est blindé, tandis qu'une découpe est pratiquée dans la partie centrale du blindage. À l'aide des condensateurs C1 et C2, la trame est réglée sur la fréquence moyenne de la plage de fonctionnement et coordonnée avec l'entrée de la station de radio (50 ohms). La bobine d'extension L1 est utilisée pour compenser la composante capacitive de la résistance d'entrée de la broche, et la résistance R1 est utilisée pour mettre en phase les signaux et égaliser l'amplitude. L'antenne (Fig.3) est fabriquée sur la base d'une antenne régulière de la station de radio Ural-R: un connecteur haute fréquence 1 (baïonnette), un porte-broche en plastique 2, un boîtier et une inductance L1 (15 .. 20 spires de fil PEV-2 0,1 sur un cadre avec un trimmer en fer carbonylé de diamètre 2 mm). Le support en plastique XNUMX a une cavité dans laquelle sont placés des condensateurs, une inductance, un interrupteur à bascule et une résistance d'accord.
Le cadre 3 est constitué d'un segment de câble semi-rigide (tube de cuivre comme enveloppe extérieure) d'une résistance de 50 ohms, d'un diamètre de 3 mm et d'une longueur de 65 ... 70 cm.Le câble est coupé strictement en moitié, le conducteur central d'un côté de chaque pièce est dégagé de l'écran d'environ 10 mm , et de l'autre - de 5 mm. Ensuite, les conducteurs centraux de 10 mm de long sont soudés en se chevauchant sur toute la longueur. Le lieu de soudure est enveloppé de colle époxy et un tube en plastique 4 d'un diamètre approprié et d'une longueur d'environ 20 mm est placé dessus, et il est également rempli de colle. Après polymérisation de la colle, mais au plus tôt dans la journée, le câble est plié sur un objet rond d'un diamètre approprié et les écrans 5 sont soudés sur une longueur de 3...5 mm. Dans le support de broche en plastique, des rainures 6 sont découpées pour installer le cadre et des trous sont percés pour accueillir la bobine et la résistance. La goupille est rendue pliable, en deux parties, la première (7) - à partir d'un tube ou d'une tige de 19 ... 20 cm de long, et la seconde (8) - à partir d'acier ou d'un autre fil élastique d'environ 30 cm de long. au support et entre ses parties filetées. La première partie de la goupille et le cadre sont installés sur le support, ils sont fixés l'un à l'autre avec des fils sur un tube en plastique à l'aide de fils et cet endroit est rempli de colle époxy. Ils remplissent également le lieu d'installation du cadre dans le support. Après polymérisation de l'adhésif, le reste des pièces est temporairement placé dans la cavité du support. Les connexions doivent avoir une longueur minimale. Effectuez ensuite un réglage préliminaire de la goupille et du cadre. La broche à travers la bobine est connectée à l'entrée de la station de radio et le trimmer de la bobine L1 est ajusté au signal reçu maximum. Ensuite, le châssis est connecté et un réglage similaire est effectué avec le condensateur C1. Si le condenseur et la tondeuse sont approximativement en position médiane, toutes les pièces peuvent être installées de manière permanente en les fixant avec de la colle. En conclusion, un réglage général et une vérification du diagramme d'antenne sont effectués. Pour ce faire, vous avez besoin d'un émetteur de faible puissance (pour faciliter la détermination des minima à l'oreille), fonctionnant sur une longue antenne verticale. Le réglage doit être effectué dans une zone dégagée, loin de toutes sortes de bâtiments et d'objets pouvant réémettre des ondes radio. Tout d'abord, ajustez le cadre (SA1 - en position "huit") au signal maximum et vérifiez son diagramme, il doit être symétrique et avoir des minima clairs. Ensuite, la broche est adaptée: le curseur de la résistance R1 est réglé sur la position médiane, l'interrupteur à bascule SA1 est réglé sur la position "cardioïde". L'antenne est dirigée avec le minimum supposé (plan du cadre) vers l'émetteur et, en tournant le trimmer de la bobine L1, le niveau de signal minimum est atteint. Si le niveau augmente ou ne change pas, il faut faire pivoter le cadre de 180". La bobine assure le phasage, et la résistance contrôle l'amplitude. La résistance R1 règle l'amplitude pour obtenir une cardioïde. La figure 4 peut aider au réglage. 4, qui montre les diagrammes de rayonnement pour divers rapports de signaux de broche et de boucle. Sur la fig. 4,6a montre un diagramme pour le cas où le signal de trame dépasse le signal de broche; En figue. 4 - si le signal de broche dépasse le signal de trame ; En figue. 4, c - avec un mauvais phasage, sur la fig. XNUMXd - avec une correspondance optimale. Après réglage, les pièces sont recouvertes d'un carter.
Dans un petit article, il est impossible de donner toutes les recommandations sur les méthodes de radiogoniométrie. L'expérience et les publications spéciales dans [2, 3] peuvent aider ici. littérature
Auteur : Igor Nechaev (UA3VWIA)
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