Peiler mit Rahmenantenne. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik

Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / HF-Antennen

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Es gibt zwei Probleme, die das Interesse von Kurzwellenfunkamateuren und CB-Funkamateuren an der Funksuche und Peilung von Radiosendern wecken.

Eine davon ist die Interferenz. Davon gibt es sowohl bei Amateurbands als auch bei CBS genug. Dazu gehören Störungen durch Industrie- und Haushaltsanlagen sowie Störungen durch Out-of-Band-Emissionen anderer Dienste und Störungen durch Radiosender, die „unbemerkt“ unsere Reichweiten nutzen. Ehrlich gesagt gibt es auch bewusste Einmischung seitens derjenigen, auf die der Begriff „Radio-Hooligan“ zutrifft. Um diese Störungen zu beseitigen, ist es notwendig, den Ort ihrer Quellen und Zugehörigkeit zu bestimmen und dann das Problem unter Einbeziehung insbesondere der Gossvyaznadzor-Gremien zu lösen.

Das zweite Problem ist eher banaler Natur. Schließlich liegt Amateurfunk nicht außerhalb des Interesses der Familie, und viele Kurzwellenbetreiber nutzen ihr Wissen gerne sowohl für Hobbys als auch für die Lösung verschiedener Hausarbeiten. Wir sprechen von der Funksuche – der Bestimmung des Standorts eines Funkfeuers, das mit einem Objekt verbunden ist. Dies kann Ihr Begleiter auf einer Pilzwanderung sein, ein geliebter Hund, der vor dem Besitzer davongelaufen ist, oder ein Auto, das im Wald auf einer Lichtung zurückgelassen wurde. Diese Liste lässt sich beliebig erweitern.

In dem hier veröffentlichten Artikel erläutert der Autor die Funksuche und -peilung am Beispiel von CB-Funksendern, die fraglichen konstruktiven Lösungen sind jedoch allgemeiner Natur für Geräte, die bei Frequenzen unter 30 MHz betrieben werden. Diese Technik ist nicht neu. Seit Jahrzehnten wird es in der Sportfunkpeilung (sog. „Fuchsjagd“) eingesetzt.

Das Funktionsprinzip des Peilers basiert auf der Tatsache, dass sich Funkwellen in einem freien homogenen Raum geradlinig ausbreiten. Nachdem Sie den Punkt bestimmt haben, von dem das Funksignal kommt, können Sie auch die Richtung dorthin festlegen [1]. Beachten Sie, dass die Peilgenauigkeit insbesondere durch die Reflexion von Funkwellen an Gebäuden, Stromleitungen, Metallmasten usw. stark beeinträchtigt wird.

Den Lesern wird eine einfach herzustellende Version der Antenne geboten, die für den Einsatz in Verbindung mit einem herkömmlichen tragbaren CB-Radiosender konzipiert ist und dessen Empfänger in einen Peiler verwandelt.

Wenn eine vertikal polarisierte Welle von einer vertikal polarisierten Antenne empfangen wird, die auf die elektrische Komponente des Feldes reagiert (z. B. eine Stecknadel), ist der Signalpegel bei Empfang von allen Seiten gleich (Abb. 1), d. h Das Strahlungsmuster einer solchen Antenne ist kreisförmig. Es ist klar, dass in diesem Fall die Richtung zur Signalquelle nicht bestimmt werden kann.

Wenn zum Empfang dieser Welle eine Antenne verwendet wird, die auf die magnetische Komponente des Feldes reagiert, beispielsweise eine Drahtspule (Rahmen), hängt der Pegel des empfangenen Signals von ihrer Ausrichtung ab. Wenn die Rahmenebene senkrecht zur Wellenausbreitungsrichtung verläuft, ist die EMF minimal und im Idealfall Null. Wenn der Rahmen um die vertikale Achse gedreht wird, erreicht die EMF ihren Maximalwert, wenn die Rahmenebene parallel zur Richtung zum Sender verläuft. Das Strahlungsmuster des Rahmens hat die Form einer „Acht“ (Abb. 1).

Mit einer solchen Antenne ist es bereits möglich, die Richtung zu bestimmen, und die Peilung erfolgt nicht anhand des maximalen Signals, da dessen Bestimmung aufgrund der Glätte des Diagramms sehr schwierig ist, sondern anhand des Minimums. Es ist die Rahmenantenne, die die größte Genauigkeit der Peilung im Azimut bietet. Aufgrund der Tatsache, dass es zwei Minima im Strahlungsmuster aufweist, ist es jedoch unmöglich, die Richtung zum Radiosender eindeutig zu bestimmen.

Um die Mehrdeutigkeit der Peilung zu beseitigen, wird eine Antenne verwendet, die eine Kombination aus zwei Antennen ist – einem Rahmen und einem Stift. Wenn die Signale dieser Antennen korrekt phasengesteuert und in der Amplitude ausgerichtet sind, weist das resultierende Strahlungsmuster nach ihrer Summierung ein Maximum und ein Minimum auf – eine Niere (Abb. 1). Die Peilung mit seiner Hilfe erfolgt in der folgenden Reihenfolge. Zunächst wird die gemeinsame Einbeziehung von Rahmen und Stift, also das Nierendiagramm, genutzt und die Richtung zur Signalquelle durch das Minimum näherungsweise bestimmt. Anschließend wird mit Hilfe eines Frames diese Richtung vorgegeben.

Diese Kombination wird in der beschriebenen Richtantenne verwendet. Es besteht aus einem Rahmen, einem Stift und Elementen zu deren Koordination. Sein Stromkreis ist in Abb. dargestellt. 2. Der Kippschalter SA1 dient zum Umschalten von Diagrammen.

Der Rahmen ist ein Induktor in Form einer einzelnen Drahtwindung. Um die Rahmenantenne unempfindlich gegenüber der elektrischen Komponente des Feldes zu machen, ist der Draht der Schleife abgeschirmt, während im mittleren Teil der Abschirmung ein Einschnitt angebracht ist. Mit Hilfe der Kondensatoren C1 und C2 wird der Rahmen auf die Mittelfrequenz des Betriebsbereichs abgestimmt und auf den Eingang des Radiosenders (50 Ohm) abgestimmt. Die Erweiterungsspule L1 wird verwendet, um die kapazitive Komponente des Eingangswiderstands des Pins zu kompensieren, und der Widerstand R1 wird verwendet, um die Signale in Phase zu bringen und die Amplitude auszugleichen.

Die Antenne (Abb. 3) basiert auf einer regulären Antenne des Ural-R-Radiosenders: einem Hochfrequenzstecker 1 (Bajonett), einem Kunststoffstifthalter 2, einem Gehäuse und einem Induktor L1 (15 .. . 20 Windungen Draht PEV-2 0,1 auf einem Rahmen mit einem Trimmer aus Carbonyleisen mit einem Durchmesser von 2 mm). Der Kunststoffhalter XNUMX verfügt über einen Hohlraum, in dem Kondensatoren, eine Induktivität, ein Kippschalter und ein Abstimmwiderstand untergebracht sind.

Rahmen 3 besteht aus einem Segment eines halbstarren Kabels (Kupferrohr als Außenmantel) mit einem Widerstand von 50 Ohm, einem Durchmesser von 3 mm und einer Länge von 65 ... 70 cm. Das Kabel ist streng geschnitten Bei der Hälfte ist der Mittelleiter auf der einen Seite jedes Stücks etwa 10 mm vom Schirm entfernt, auf der anderen Seite 5 mm. Anschließend werden die 10 mm langen Mittelleiter über die gesamte Länge überlappend verlötet. Die Lötstelle wird mit Epoxidkleber umwickelt und ein Kunststoffrohr 4 mit passendem Durchmesser und einer Länge von ca. 20 mm darauf gesteckt und ebenfalls mit Kleber gefüllt. Nach dem Aushärten des Klebers, jedoch nicht früher als nach einem Tag, wird das Kabel auf einen runden Gegenstand mit geeignetem Durchmesser gebogen und die Schirme 5 auf einer Länge von 3...5 mm verlötet.

In den Kunststoffstifthalter werden Nuten 6 geschnitten, um den Rahmen zu installieren, und Löcher werden gebohrt, um die Spule und den Widerstand aufzunehmen. Der Stift besteht aus zwei Teilen, dem ersten (7) - aus einem Rohr oder einer Stange mit einer Länge von 19 ... 20 cm und dem zweiten (8) - aus Stahl oder einem anderen elastischen Draht mit einer Länge von etwa 30 cm. Verbindung des Stifts am Halter befestigt und zwischen seinen Teilen mit Gewinde versehen. Der erste Teil des Stifts und der Rahmen werden auf dem Halter montiert, mit Hilfe von Fäden an einem Kunststoffrohr aneinander befestigt und diese Stelle mit Epoxidkleber gefüllt. Sie füllen auch den Einbauort des Rahmens im Halter aus. Nach der Polymerisation des Klebers werden die restlichen Teile vorübergehend in den Hohlraum des Halters gelegt. Verbindungen müssen eine Mindestlänge haben.

Führen Sie anschließend eine Vorjustierung von Bolzen und Rahmen durch. Der Pin durch die Spule wird mit dem Eingang des Radiosenders verbunden und der Spulentrimmer L1 wird auf das maximal empfangene Signal eingestellt. Dann wird der Rahmen angeschlossen und eine ähnliche Einstellung mit dem Kondensator C1 vorgenommen. Befinden sich Kondensator und Trimmer etwa in der Mittelstellung, können alle Teile durch Fixieren mit Kleber dauerhaft eingebaut werden.

Abschließend erfolgt eine allgemeine Anpassung und Überprüfung des Antennendiagramms. Dazu benötigen Sie einen Sender mit geringer Leistung (um die Minima leichter nach Gehör bestimmen zu können), der an einer vertikalen Langantenne arbeitet. Die Abstimmung sollte in einem offenen Bereich durchgeführt werden, entfernt von allen Arten von Gebäuden und Objekten, die Funkwellen aussenden können.

Stellen Sie zunächst den Rahmen (SA1 - in der „Acht“-Position) auf das maximale Signal ein und überprüfen Sie sein Diagramm, es muss symmetrisch sein und klare Minima aufweisen. Dann wird der Pin angepasst: Der Schieberegler des Widerstands R1 wird auf die mittlere Position gestellt, der Kippschalter SA1 wird auf die Position „Niere“ gestellt. Die Antenne wird mit dem vermeintlichen Minimum (Rahmenebene) auf den Sender ausgerichtet und durch Drehen des Spulentrimmers L1 wird der minimale Signalpegel erreicht. Wenn der Pegel ansteigt oder sich nicht ändert, müssen Sie den Rahmen um 180 Zoll drehen. Die Spule sorgt für die Phaseneinstellung und der Widerstand steuert die Amplitude. Widerstand R1 stellt die Amplitude ein, um eine Niere zu erhalten.

Abb. 4 kann beim Tuning helfen. 4 zeigt die Strahlungsmuster für verschiedene Verhältnisse von Pin- und Loop-Signalen. Auf Abb. 4,6a zeigt ein Diagramm für den Fall, dass das Rahmensignal das Pin-Signal überschreitet; in Abb. 4 – wenn das Pin-Signal das Rahmensignal überschreitet; in Abb. 4, c – mit schlechter Phasenlage, in Abb. XNUMXd – mit optimaler Anpassung. Nach der Justierung werden die Teile mit einer Ummantelung abgedeckt.

In einem kleinen Artikel ist es unmöglich, alle Empfehlungen zu Peilmethoden zu geben. Hier können Erfahrungen und spezielle Veröffentlichungen in [2, 3] helfen.

Literatur

1. Polyakov V. Räumliche Auswahl von Signalen. - Radio, 1999, Nr. 5, p. 20, 21.
2. Vartanesyan V. Sportpeilung. - M.: DOSAAF, 1980.
3. Grechikhin A. Wettbewerb "Fuchsjagd". - M.: DOSAAF, 1973.

Autor: Igor Nechaev (UA3VWIA)

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