Є дві проблеми, які зумовлюють інтерес радіоаматорів-коротковолновиков і любителів Сі-Бі зв'язку до радиопоиску і пеленгації радіостанцій.
Одна з них - перешкоди. Їх вистачає як на аматорських діапазонах, так і на Сі-Бі. Це і перешкоди, що створюються промисловими і побутовими установками, і перешкоди від позасмугових випромінювань інших служб, і перешкоди від радіостанцій, які "нишком" використовують наші діапазони. Що гріха таїти, бувають і свідомі перешкоди від тих, до кого застосовується поняття "радіохуліган". Щоб ліквідувати ці перешкоди, треба визначити місцезнаходження їх джерел і приналежність, а потім вже вирішувати проблему із залученням, зокрема, органів Госсвязьнадзора.
Друга проблема носить, швидше, життєвий характер. Адже не радіолюбітельство стоїть поза інтересів сім'ї, і багато коротковолновики з задоволенням використовують свої знання як для хобі, так і для вирішення ряду домашніх справ. Мова йде про радиопоиске - визначенні місцезнаходження радіомаяка, пов'язаного з яким-небудь об'єктом. Це може бути і ваш супутник в похід по гриби, і убежавшая від господаря улюблена собачка, залишене в лісі на галявині автомобіль. Список цей можна розширювати до нескінченності.
В опублікованій тут статті автор ілюструє радіопошук і пеленгацію на прикладі використання Сі-Бі радіостанцій, але конструктивні рішення, про яких йде мова, носять загальний характер для апаратури, що працює на частотах нижче 30 МГц. Техніка ця не нова. Вже десятиліття вона застосовується у спортивній радіопеленгації (так званої "Полювання на лисиць").
Принцип роботи пеленгатора заснований на тому, що у вільному однорідному просторі радіохвилі поширюються прямолінійно. Визначивши точку, з якої приходить радіосигнал, можна встановити і напрям на нього [1]. Зауважимо, що на точність пеленгування сильний вплив здійснює, зокрема, відображення радіохвиль від будівель, ліній електропередач, металевих опор і т. д.
Увазі читачів пропонується нескладна у виготовленні варіант антени, призначена для використання спільно з звичайної переносний Сі-Бі радіостанцією і перетворює її приймач в пеленгатор.
Якщо приймати вертикально поляризовану хвилю на антену вертикальної поляризації, що реагує на електричну складову поля (наприклад, штир), рівень сигналу буде однаковим при прийомі з усіх боків (рис. 1), тобто діаграма спрямованості такої антени виявиться кругової. Зрозуміло, що визначити напрямок на джерело сигналу в цьому випадку не вдасться.
Якщо для прийому цієї хвилі використовується антена, реагує на магнітну складову поля, наприклад виток дроту (рамка), рівень прийнятого сигналу буде залежати від її орієнтації. Якщо площина рамки перпендикулярна напрямку поширення хвилі, ЕРС мінімальна, а в ідеалі - дорівнює нулю. При повороті рамки навколо вертикальної осі ЕРС досягне максимального значення, коли площина рамки буде паралельна напрямку на передавач. Діаграма спрямованості рамки має вигляд "вісімки" (рис. 1).
Такою антеною вже можна визначати напрямок, причому пеленгование виробляють не по максимуму сигналу, так як визначити його дуже важко через плавності діаграми, а по мінімуму. Саме рамкова антена дозволяє забезпечити найбільшу точність пеленгування по азимуту. Однак з-за того, що вона має два мінімуму у діаграмі спрямованості, однозначно визначити напрямок на радіостанцію не можна.
Щоб виключити неоднозначність пеленга, використовують антену, що представляє собою комбінацію з двох антен - рамки і штиря. Якщо сигнали цих антен правильно сфазированы і вирівняні по амплітуді, то після їх підсумовування результуюча діаграма спрямованості буде з одним максимумів і одним мінімумом - кардіоїда (рис. 1). Пеленгацію з її допомогою проводять в наступному порядку. Спочатку використовують спільне включення рамки штиря і, тобто кардиоидную діаграму, і по мінімуму визначають приблизно направлення на джерело сигналу. Потім за допомогою однієї рамки цей напрямок уточнюють.
Таке поєднання використовується в описуваної спрямованої антени. Вона складається з рамки, штиря і елементів їх узгодження. Її електрична схема показана на рис. 2. Для перемикання діаграм служить тумблер SA1.
Рамка являє собою котушку індуктивності у вигляді одного витка проводу. Для того, щоб зробити рамкову антену малочутливі до електричної складової поля, провід рамки заэкранирован, при цьому в центральній частині екрану зроблений розріз. З допомогою конденсаторів С1 і С2 рамку налаштовують на середню частоту робочого діапазону і погоджують зі входом радіостанції (50 Ом). Подовжуюча котушка L1 служить для компенсації ємнісної складової вхідного опору штиря, а резистор R1 - для фазування сигналів і вирівнювання амплітуди.
Антена (рис. 3) виконана на базі штатної від радіостанції "Урал-Р": від неї використано високочастотний роз'єм 1 (байонет), пластмасовий тримач штиря 2, кожух і котушка індуктивності L1 (15...20 витків дроту ПЕВ-2 0,1 на каркасі з подстроечником з карбонільного заліза З діаметром мм). Пластмасовий тримач 2 має порожнину, в якій розміщені конденсатори, котушка індуктивності, тумблер і підлаштування резистор.
Рамка 3 виготовлена з відрізка напівтвердого (як зовнішньої оболонки мідна трубка) кабелю опором 50 Ом, діаметром 3 мм і довжиною 65...70 див. Кабель розрізають навпіл, центральний провідник з одного боку кожного шматка звільняють від екрану приблизно на 10 мм, а з іншого - на 5 мм. Потім спаюють центральні провідники довжиною 10 мм один з одним внахлест на всю довжину. Місце пайки обволікають епоксидним клеєм і надягають на нього пластмасову трубку 4 відповідного діаметра і завдовжки близько 20 мм і також заливають її клеєм. Після полімеризації клею, але не раніше ніж через добу, кабель згинають на круглому предмет відповідного діаметра і споюють екрани 5 на довжині 3...5 мм
В пластмасовому тримачі штиря пропилюють пази 6 для встановлення рамки і свердлять отвори для розміщення котушки і резистора. Штир роблять розбірний, з двох частин, перша (7) - з трубки або прутка довжиною 19...20 см, а друга (8) - з сталевий або іншого пружного дроту довжиною близько 30 см. З'єднання штирі з держателем та між його частинами різьбове. Першу частину штиря і рамку встановлюють на тримач, нитками скріплюють їх один з одним на пластмасовій трубці за допомогою ниток і заливають це місце епоксидним клеєм. Їм же заливають місце установки рамки в утримувачі. Після полімеризації клею в порожнині власника тимчасово розміщують інші деталі. З'єднання повинні бути мінімальної довжини.
Потім проводять попередню настройку штиря і рамки. Штир через котушку підключають до входу радіостанції і подстроечником котушки L1 налаштовують по максимуму сигналу. Потім підключають рамку і проводять аналогічну налаштування конденсатором С1. Якщо конденсатор і підстроєчник знаходяться приблизно в середньому положенні, то всі деталі можна встановити постійно, закріпивши їх клеєм.
На закінчення проводять загальну настройку і перевірку діаграми спрямованості антени. Для цього знадобиться передавач невеликої потужності (щоб легше визначати мінімуми на слух), що працює на вертикальну довгу антену. Настройку слід проводити на відкритій місцевості, далеко від різного роду будівель та предметів, які можуть перєїзлучать радіохвилі.
Спочатку налаштовують рамку (SA1 - у положенні "вісімка") по максимуму сигналу і перевіряють її діаграму, вона повинна бути симетричною і мати чіткі мінімуми. Потім узгодять штир: движок резистора R1 встановлюють у середнє положення, тумблер SA1 в положення "кардіоїда". Антену направляють передбачуваним мінімумом (площина рамки) на передавач і, обертаючи підстроєчник котушки L1, досягають мінімального рівня сигналу. Якщо рівень зростає або не змінюється, треба повернути рамку на 180". Котушка забезпечує фазування, а резистор - регулювання амплітуди. Резистором R1 встановлюють амплітуду для отримання кардиоиды.
Допомога при налаштуванні може надати рис. 4, на якому показані діаграми спрямованості при різних співвідношеннях сигналів штиря і рамки. На рис. 4,а наведена діаграма для випадку, якщо сигнал рамки перевищує сигнал штиря; на рис. 4,6 - якщо сигнал штиря перевищує сигнал рамки; на рис. 4,в - при поганій фазіровке, на рис. 4,г - при оптимальному узгодженні. Після регулювання деталі закривають кожухом.
В невеликій статті неможливо привести всі рекомендації щодо методів пеленгації. Тут можуть допомогти досвід і спеціальні публікації в [2, 3].
Література
Автор: Ігор Нечаєв (UA3VWIA)