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ENCICLOPÉDIA DE RÁDIO ELETRÔNICA E ENGENHARIA ELÉTRICA Localizador de direção com uma antena de loop. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica
Enciclopédia de eletrônica de rádio e engenharia elétrica / antenas de alta frequência Existem dois problemas que causam o interesse dos rádios amadores de ondas curtas e dos amadores de comunicação CB na busca de rádio e localização de estações de rádio. Um deles é a interferência. Existem muitos deles em bandas amadoras e na CBS. Isso inclui interferência de instalações industriais e domésticas e interferência de emissões fora de banda de outros serviços e interferência de estações de rádio que usam nossos alcances "silenciosamente". Para ser honesto, também há interferência deliberada daqueles a quem se aplica o conceito de "radio hooligan". Para eliminar essas interferências, é necessário determinar a localização de suas fontes e pertencimentos e, a seguir, resolver o problema com o envolvimento, em particular, dos corpos de Gossvyaznadzor. O segundo problema é mais de natureza mundana. Afinal, o rádio amador não está fora dos interesses da família, e muitos operadores de ondas curtas ficam felizes em usar seus conhecimentos tanto para hobbies quanto para resolver uma série de tarefas domésticas. Estamos falando de busca por rádio - determinar a localização de um farol de rádio associado a algum objeto. Este pode ser seu companheiro em uma caminhada de cogumelos, um cachorro amado que fugiu do dono e um carro deixado na floresta em uma clareira. Esta lista pode ser expandida indefinidamente. No artigo aqui publicado, o autor ilustra a pesquisa de rádio e a busca de direção usando estações de rádio CB como exemplo, mas as soluções de projeto em questão são de natureza geral para equipamentos que operam em frequências abaixo de 30 MHz. Esta técnica não é nova. Por décadas, tem sido usado na busca de direção de rádio esportivo (a chamada "caça à raposa"). O princípio de operação do localizador de direção é baseado no fato de que as ondas de rádio se propagam em linha reta em um espaço livre e homogêneo. Tendo determinado o ponto de onde vem o sinal de rádio, você também pode definir a direção para ele [1]. Observe que a precisão da localização de direção é fortemente afetada, em particular, pela reflexão de ondas de rádio de edifícios, linhas de energia, postes de metal, etc. A atenção dos leitores é oferecida uma versão de fácil fabricação da antena, projetada para uso em conjunto com uma estação de rádio CB portátil convencional e transformando seu receptor em um localizador de direção. Se uma onda polarizada verticalmente for recebida por uma antena polarizada verticalmente que responde à componente elétrica do campo (por exemplo, um pino), o nível do sinal será o mesmo quando recebido de todos os lados (Fig. 1), ou seja, o padrão de radiação de tal antena será circular. É claro que neste caso não será possível determinar a direção da fonte do sinal.
Se for utilizada uma antena para receber esta onda, que responde à componente magnética do campo, por exemplo, uma bobina de fio (frame), o nível do sinal recebido dependerá da sua orientação. Se o plano do quadro for perpendicular à direção de propagação da onda, o EMF é mínimo e, idealmente, é zero. Quando o quadro é girado em torno do eixo vertical, o EMF atingirá seu valor máximo quando o plano do quadro estiver paralelo à direção do transmissor. O padrão de radiação do quadro tem a forma de uma "figura oito" (Fig. 1). Já é possível determinar a direção com tal antena, e a determinação da direção não é pelo sinal máximo, pois é muito difícil determiná-lo devido à suavidade do diagrama, mas pelo mínimo. É a antena de loop que fornece a maior precisão de localização de direção em azimute. No entanto, devido ao fato de ter dois mínimos no padrão de radiação, é impossível determinar de forma inequívoca a direção da estação de rádio. Para eliminar a ambigüidade do rolamento, é usada uma antena, que é uma combinação de duas antenas - uma moldura e um pino. Se os sinais dessas antenas estiverem corretamente faseados e alinhados em amplitude, após sua soma, o padrão de radiação resultante terá um máximo e um mínimo - um cardióide (Fig. 1). A localização de direção com sua ajuda é realizada na seguinte ordem. Primeiro, é usada a inclusão conjunta do quadro e do pino, ou seja, o diagrama cardióide, e a direção para a fonte do sinal é aproximadamente determinada pelo mínimo. Então, com a ajuda de um quadro, essa direção é especificada. Esta combinação é usada na antena direcional descrita. Consiste em um quadro, um pino e elementos de sua coordenação. Seu circuito elétrico é mostrado na Fig. 2. A chave seletora SA1 é usada para alternar diagramas.
O quadro é um indutor na forma de uma única volta de fio. Para tornar a antena de loop insensível à componente elétrica do campo, o fio do loop é blindado, enquanto é feito um corte na parte central da blindagem. Com a ajuda dos capacitores C1 e C2, o quadro é sintonizado na frequência média da faixa de operação e coordenado com a entrada da estação de rádio (50 ohms). A bobina de extensão L1 é usada para compensar o componente capacitivo da resistência de entrada do pino, e o resistor R1 é usado para fasear os sinais e equalizar a amplitude. A antena (Fig. 3) é feita com base em uma normal da estação de rádio Ural-R: um conector de alta frequência 1 (baioneta), um porta-pinos de plástico 2, uma caixa e um indutor L1 (15 .. .20 voltas de fio PEV-2 0,1 ,2 em armação com trimmer de ferro carbonílico com diâmetro de XNUMX mm). O suporte de plástico XNUMX possui uma cavidade na qual são colocados capacitores, um indutor, uma chave seletora e um resistor de ajuste.
O quadro 3 é feito de um segmento de cabo semi-rígido (tubo de cobre como revestimento externo) com resistência de 50 ohms, diâmetro de 3 mm e comprimento de 65 ... 70 cm. O cabo é cortado estritamente em metade, o condutor central de um lado de cada peça é liberado da tela em cerca de 10 mm , e do outro - em 5 mm. Em seguida, os condutores centrais de 10 mm de comprimento são soldados entre si, sobrepondo-se em todo o comprimento. O local de solda é envolvido com cola epóxi e um tubo de plástico 4 de diâmetro adequado e comprimento de cerca de 20 mm é colocado sobre ele, que também é preenchido com cola. Após a polimerização da cola, mas não antes de um dia, o cabo é dobrado em um objeto redondo de diâmetro adequado e as telas 5 são soldadas em um comprimento de 3...5 mm. No suporte de pinos de plástico, as ranhuras 6 são cortadas para instalar a estrutura e os orifícios são perfurados para acomodar a bobina e o resistor. O pino é dobrável, em duas partes, a primeira (7) - de um tubo ou haste de 19 ... 20 cm de comprimento, e a segunda (8) - de aço ou outro fio elástico com cerca de 30 cm de comprimento. ao suporte e entre suas partes roscadas. A primeira parte do pino e a moldura são instaladas no suporte, são fixadas com fios entre si em um tubo plástico com o auxílio de fios e este local é preenchido com cola epóxi. Eles também preenchem o local de instalação do quadro no suporte. Após a polimerização do adesivo, as demais peças são colocadas temporariamente na cavidade do suporte. As conexões devem ter comprimento mínimo. Em seguida, faça um ajuste preliminar do pino e do quadro. O pino através da bobina é conectado à entrada da estação de rádio e o trimmer da bobina L1 é ajustado para o sinal máximo recebido. Em seguida, o quadro é conectado e uma configuração semelhante é feita com o capacitor C1. Se o condensador e o aparador estiverem aproximadamente na posição intermediária, todas as peças podem ser instaladas permanentemente fixando-as com cola. Em conclusão, é realizado um ajuste geral e verificação do padrão da antena. Para fazer isso, você precisa de um transmissor de baixa potência (para facilitar a determinação dos mínimos de ouvido), trabalhando em uma antena longa vertical. A sintonização deve ser realizada em uma área aberta, longe de todos os tipos de edifícios e objetos que possam reemitir ondas de rádio. Primeiro, ajuste o quadro (SA1 - na posição "oito") para o sinal máximo e verifique seu diagrama, ele deve ser simétrico e ter mínimos claros. Em seguida, o pino é combinado: o controle deslizante do resistor R1 é colocado na posição intermediária, a chave seletora SA1 é colocada na posição "cardióide". A antena é direcionada com o suposto mínimo (plano do quadro) para o transmissor e, girando o trimmer da bobina L1, consegue-se o nível mínimo de sinal. Se o nível aumentar ou não mudar, você precisará girar o quadro em 180 ". A bobina fornece fase e o resistor controla a amplitude. O resistor R1 define a amplitude para obter um cardióide. A Fig. 4 pode ajudar na afinação. 4, que mostra os padrões de radiação para várias proporções de sinais de pino e loop. Na fig. 4,6a mostra um diagrama para o caso em que o sinal do quadro excede o sinal do pino; na fig. 4 - se o sinal do pino exceder o sinal do quadro; na fig. 4, c - com mau faseamento, na fig. XNUMXd - com correspondência ideal. Após o ajuste, as peças são cobertas com um invólucro.
Em um pequeno artigo, é impossível fornecer todas as recomendações sobre métodos de localização de direção. Experiência e publicações especiais em [2, 3] podem ajudar aqui. Literatura
Autor: Igor Nechaev (UA3VWIA)
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