Пеленгатор с рамочной антенной. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Антенны КВ

Комментарии к статье

Есть две проблемы, которые обусловливают интерес радиолюбителей-коротковолновиков и любителей Си-Би связи к радиопоиску и пеленгации радиостанций.

Одна из них - помехи. Их хватает как на любительских диапазонах, так и на Си-Би. Это и помехи, создаваемые промышленными и бытовыми установками, и помехи от внеполосных излучений других служб, и помехи от радиостанций, которые "втихую" используют наши диапазоны. Что греха таить, бывают и сознательные помехи от тех, к кому применимо понятие "радиохулиган". Чтобы ликвидировать эти помехи, надо определить местонахождение их источников и принадлежность, а затем уже решать проблему с привлечением, в частности, органов Госсвязьнадзора.

Вторая проблема носит, скорее, житейский характер. Ведь радиолюбительство не стоит вне интересов семьи, и многие коротковолновики с удовольствием используют свои знания как для хобби, так и для решения ряда домашних дел. Речь идет о радиопоиске - определении местонахождения радиомаяка, связанного с каким-нибудь объектом. Это может быть и ваш спутник в походе по грибы, и убежавшая от хозяина любимая собачка, и оставленный в лесу на поляне автомобиль. Список этот можно расширять до бесконечности.

В публикуемой здесь статье автор иллюстрирует радиопоиск и пеленгацию на примере использования Си-Би радиостанций, но конструктивные решения, о которых идет речь, носят общий характер для аппаратуры, работающей на частотах ниже 30 МГц. Техника эта не нова. Уже десятилетия она применяется в спортивной радиопеленгации (так называемой "Охоте на лис").

Принцип работы пеленгатора основан на том, что в свободном однородном пространстве радиоволны распространяются прямолинейно. Определив точку, из которой приходит радиосигнал, можно установить и направление на него [1]. Заметим, что на точность пеленгования сильное влияние оказывает, в частности, отражение радиоволн от зданий, линий электропередач, металлических опор и т. д.

Вниманию читателей предлагается несложный в изготовлении вариант антенны, предназначенной для использования совместно с обычной переносной Си-Би радиостанцией и превращающей ее приемник в пеленгатор.

Если принимать вертикально поляризованную волну на антенну вертикальной поляризации, реагирующую на электрическую составляющую поля (например, штырь), уровень сигнала будет одинаковым при приеме со всех сторон (рис. 1), т. е. диаграмма направленности такой антенны окажется круговой. Понятно, что определить направление на источник сигнала в этом случае не удастся.

Если для приема этой волны используется антенна, реагирующая на магнитную составляющую поля, например виток провода (рамка), уровень принимаемого сигнала будет зависеть от ее ориентации. Если плоскость рамки перпендикулярна направлению распространения волны, ЭДС минимальна, а в идеале - равна нулю. При повороте рамки вокруг вертикальной оси ЭДС достигнет максимального значения, когда плоскость рамки будет параллельна направлению на передатчик. Диаграмма направленности рамки имеет вид "восьмерки" (рис. 1).

Такой антенной уже можно определять направление, причем пеленгование производят не по максимуму сигнала, так как определить его очень сложно ввиду плавности диаграммы, а по минимуму. Именно рамочная антенна позволяет обеспечить наибольшую точность пеленгования по азимуту. Однако из-за того, что она имеет два минимума в диаграмме направленности, однозначно определить направление на радиостанцию нельзя.

Чтобы исключить неоднозначность пеленга, используют антенну, представляющую собой комбинацию из двух антенн - рамки и штыря. Если сигналы этих антенн правильно сфазированы и выровнены по амплитуде, то после их суммирования результирующая диаграмма направленности будет с одним максимумов и одним минимумом - кардиоида (рис. 1). Пеленгацию с ее помощью проводят в следующем порядке. Сначала используют совместное включение рамки и штыря, т. е. кардиоидную диаграмму, и по минимуму определяют приблизительно направление на источник сигнала. Затем с помощью одной рамки это направление уточняют.

Такое сочетание используется в описываемой направленной антенне. Она состоит из рамки, штыря и элементов их согласования. Ее электрическая схема показана на рис. 2. Для переключения диаграмм служит тумблер SA1.

Рамка представляет собой катушку индуктивности в виде одного витка провода. Для того, чтобы сделать рамочную антенну малочувствительной к электрической составляющей поля, провод рамки заэкранирован, при этом в центральной части экрана сделан разрез. С помощью конденсаторов С1 и С2 рамку настраивают на среднюю частоту рабочего диапазона и согласовывают со входом радиостанции (50 Ом). Удлиняющая катушка L1 служит для компенсации емкостной составляющей входного сопротивления штыря, а резистор R1 - для фазировки сигналов и выравнивания амплитуды.

Антенна (рис. 3) выполнена на базе штатной от радиостанции "Урал-Р": от нее использованы высокочастотный разъем 1 (байонет), пластмассовый держатель штыря 2, кожух и катушка индуктивности L1 (15...20 витков провода ПЭВ-2 0,1 на каркасе с подстроечником из карбонильного железа диаметром З мм). Пластмассовый держатель 2 имеет полость, в которой размещены конденсаторы, катушка индуктивности, тумблер и подстроечный резистор.

Рамка 3 изготовлена из отрезка полужесткого (в качестве внешней оболочки медная трубка) кабеля сопротивлением 50 Ом, диаметром 3 мм и длиной 65...70 см. Кабель разрезают строго пополам, центральный проводник с одной стороны каждого куска освобождают от экрана примерно на 10 мм, а с другой - на 5 мм. Затем спаивают центральные проводники длиной 10 мм друг с другом внахлест на всю длину. Место пайки обволакивают эпоксидным клеем и надевают на него пластмассовую трубку 4 подходящего диаметра и длиной около 20 мм и также заливают ее клеем. После полимеризации клея, но не ранее чем через сутки, кабель сгибают на круглом предмете подходящего диаметра и спаивают экраны 5 на длине 3...5 мм.

В пластмассовом держателе штыря пропиливают пазы 6 для установки рамки и сверлят отверстия для размещения катушки и резистора. Штырь делают разборный, из двух частей, первая (7) - из трубки или прутка длиной 19...20 см, а вторая (8) - из стальной или другой упругой проволоки длиной около 30 см. Соединение штыря с держателем и между его частями резьбовое. Первую часть штыря и рамку устанавливают на держатель, нитками скрепляют их друг с другом на пластмассовой трубке с помощью ниток и заливают это место эпоксидным клеем. Им же заливают место установки рамки в держателе. После полимеризации клея в полости держателя временно размещают остальные детали. Соединения должны быть минимальной длины.

Затем проводят предварительную настройку штыря и рамки. Штырь через катушку подключают ко входу радиостанции и подстроечником катушки L1 настраивают по максимуму принимаемого сигнала. Потом подключают рамку и проводят аналогичную настройку конденсатором С1. Если конденсатор и подстроечник находятся примерно в среднем положении, то все детали можно установить постоянно, закрепив их клеем.

В заключение проводят общую настройку и проверку диаграммы направленности антенны. Для этого понадобится передатчик небольшой мощности (чтобы легче определять минимумы на слух), работающий на вертикальную длинную антенну. Настройку надо проводить на открытой местности, вдали от разного рода строений и предметов, которые могут переизлучать радиоволны.

Сначала настраивают рамку (SA1 - в положении "восьмерка") по максимуму сигнала и проверяют ее диаграмму, она должна быть симметричной и иметь четкие минимумы. Затем согласуют штырь: движок резистора R1 устанавливают в среднее положение, тумблер SA1 - в положение "кардиоида". Антенну направляют предполагаемым минимумом (плоскость рамки) на передатчик и, вращая подстроечник катушки L1, добиваются минимального уровня сигнала. Если уровень возрастает или не изменяется, надо повернуть рамку на 180". Катушка обеспечивает фазировку, а резистор - регулировку амплитуды. Резистором R1 устанавливают амплитуду для получения кардиоиды.

Помощь при настройке может оказать рис. 4, на котором показаны диаграммы направленности при различных соотношениях сигналов штыря и рамки. На рис. 4,а приведена диаграмма для случая, если сигнал рамки превышает сигнал штыря; на рис. 4,6 - если сигнал штыря превышает сигнал рамки; на рис. 4,в - при плохой фазировке, на рис. 4,г - при оптимальном согласовании. После регулировки детали закрывают кожухом.

В небольшой статье невозможно привести все рекомендации по методам пеленгации. Здесь могут помочь опыт и специальные публикации в [2, 3].

Литература

1. Поляков В. Пространственная селекция сигналов. - Радио, 1999, № 5, с. 20, 21.
2. Вартанесян В. Спортивная радиопеленгация. - М.: ДОСААФ, 1980.
3. Гречихин А. Соревнования "Охота на лис". - М.: ДОСААФ, 1973.

Автор: Игорь Нечаев (UA3VWIA)

Смотрите другие статьи раздела Антенны КВ.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Чувства кота, ожидаюшего возвращения хозяина 16.07.2026

Многие владельцы кошек уверены, что их питомцы совершенно равнодушны к уходу человека из дома. Считается, что кошки - независимые существа, которые спокойно переносят одиночество и даже радуются, оставаясь одни. Однако испанские специалисты по поведению животных считают, что реальность гораздо сложнее. Реакция кошки на отсутствие хозяина зависит от ее индивидуального характера, степени привязанности к человеку и привычного распорядка дня. Кошки хорошо запоминают ежедневные ритуалы своих владельцев. Они способны связывать определенные звуки - звон ключей, шаги у двери или звук закрывающегося замка - с предстоящим уходом человека. Для одних животных эти сигналы означают возможность спокойно лечь спать, а для других становятся причиной беспокойства и длительного ожидания возвращения хозяина. Таким образом, кошка не просто "не замечает" уход, а активно реагирует на связанные с ним изменения в окружающей обстановке. Исследования поведения кошек показывают, что некоторые из них действи ...>>

Целесообразность приема пробиотиков после курса антибиотиков 16.07.2026

Антибиотики остаются одним из самых мощных инструментов современной медицины в борьбе с бактериальными инфекциями. Однако их действие не ограничивается уничтожением только вредных микроорганизмов. Эти препараты способны существенно влиять на состав кишечной микрофлоры, что часто вызывает вопросы у пациентов: насколько серьезны эти изменения, как долго они сохраняются и нужно ли после курса антибиотиков принимать пробиотики для восстановления. На эти вопросы попытались ответить исследователи, проанализировав имеющиеся научные данные. Во время приема антибиотиков многие люди сталкиваются с неприятными симптомами со стороны пищеварительной системы: тошнотой, болями или спазмами в животе, а также диареей. Такие реакции возникают потому, что препараты воздействуют не только на возбудителей инфекции, но и на полезные бактерии, которые населяют кишечник и участвуют в пищеварении, синтезе витаминов и поддержании иммунитета. Некоторые антибиотики, например азитромицин, могут напрямую влия ...>>

Резкое похудение и возврат веса могут навредить сердцу 15.07.2026

Многие люди, желая быстро избавиться от лишних килограммов, прибегают к строгим диетам с резким ограничением калорий. Достигнув желаемого результата, они часто постепенно или быстро возвращаются к прежнему рациону и прежнему весу. На первый взгляд это кажется лишь вопросом внешнего вида, однако ученые предупреждают: постоянные колебания массы тела могут оказывать негативное влияние на сердечно-сосудистую систему и обмен веществ. Так называемый эффект йо-йо, когда периоды активного похудения сменяются повторным набором веса, становится все более распространенным явлением. Новые исследования указывают на возможную связь между такими циклами и ухудшением работы сердца. Организм способен адаптироваться к изменениям питания, но постоянное повторение резких переходов между ограничением калорий и перееданием создает дополнительную нагрузку на различные системы. В одном из экспериментов на лабораторных животных исследователи моделировали эффект йо-йо, периодически снижая калорийность рац ...>>

Случайная новость из Архива Твердотельный накопитель Plextor M7e 13.01.2015 На выставке Consumer Electronics Show 2015 компания Plextor продемонстрировала абсолютно новый твердотельный накопитель M7e, который использует форм-фактор M.2 и интерфейс PCI Express 2.0 x4, обеспечивая серьезное улучшение производительности по сравнению с M6e SSD текущего поколения. Хотя твердотельные накопители Plextor славятся своей надежностью и высокими скоростями чтения и записи даже после длительного использования, прошлогодний Plextor M6e никак не может быть назван чемпионом по производительности. Причиной этого стало использование интерфейса PCI Express 2.0 x2, который имеет максимальную пропускную способность около 1 Гбайт/с. Тем не менее, его преемник, Plextor M7е, будет использовать интерфейс PCIe 2.0 х4 с пропускной способностью до 2 Гбайт/с, а значит, поднимет планку. Твердотельный накопитель Plextor M7e строится на базе контроллера Marvell 88SS9293 и на основе многоуровневой (MLC) NAND флеш-памяти Toshiba, которая производится по технологии 19 нм. Кроме того, Plextor M7e будет оснащен технологией защиты от перебоев питания, что дополнительно увеличит и без того легендарную надежность SSD данного производителя. Хотя Plextor все еще работает над прошивкой для M7e, уже сейчас новейший SSD показывает существенно большую производительность, чем его предшественник. По данным CrystalMark скорость последовательного чтения новинки составляет 1.4 Гбайт/с, а скорость записи составляет около 1 Гбайт/с. Таким образом, новый Plextor M7e превосходит по производительности Samsung XP941, который используется многими дорогими ноутбуками, например, Apple MacBook Pro. Plextor планирует выпустить накопитель M7e в форм-факторе М.2 с интерфейсом PCIe 2.0 x4. Чтобы обеспечить совместимость с текущими платформами, Plextor будет поставлять с новым SSD и специальный адаптер, небольшую карту типоразмера HHHL, которая вставляется в слот PCI Express 2.0 x4 (x8, x16 и т.п.). Аналогично Plextor поступил в случае с M6e, который может быть использован как в слоте M.2, так и в слоте PCI Express. Ожидается, что Plextor выпустит твердотельные накопители M7e емкостью 256 Гбайт, 512 Гбайт и 1 Тбайт во втором квартале 2015. Принимая по внимание высокие скорости чтения и записи, а также целый ряд фирменных технологий Plextor, устройства M7e могут стать довольно популярными SSD в этом году. Стоимость новинок неизвестна, но принимая во внимание простоту устройства данных накопителей, хочется верить, что их цены не будут чрезмерно высокими. Появление на рынке очень похожих Kingston HyperX Predator PCIe и Plextor M7e неизбежно обострит конкуренцию среди SSD с интерфейсом PCI Express 2.0 x4, а также высокопроизводительных накопителей в форм-факторе M.2. Как следствие, доступность новых SSD может стать выше. Хотя представляемые в начале года SSD на базе контроллера Marvell 88SS9293, который поддерживает четыре линии PCIe 2.0, серьезно поднимают планку производительности массовых твердотельных накопителей, подобные устройства могут не удержаться на своем пьедестале надолго. Учитывая тот факт, что еще в августе прошлого года Marvell представила контроллер 88SS1093, который поддерживает четыре линии PCI Express 3.0 (максимальная пропускная способность около 4 Гбайт/с) и может обеспечить еще более высокие скорости записи и чтения, к середине года логично ожидать появление еще более быстрых SSD в форм-факторе M.2 и с интерфейсом PCIe 3.0 x4.

Другие интересные новости:

▪ Коровы делятся на оптимистов и пессимистов

▪ Синтетическое топливо e-diesel от Audi

▪ Хранилища с сетевым подключением QNAP TVS-882BR

▪ Кентавр, потомок Сегвэя

▪ Мозговые импланты для восстановления зрения

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Видеотехника. Подборка статей

▪ статья Пигмалион. Крылатое выражение

▪ статья Зачем телу нужна вода? Подробный ответ

▪ статья Главный специалист отдела пластиковых карт. Должностная инструкция

▪ статья Приставка тремоло для электрогитары. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Цветные огни. Химический опыт

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026