Geekly articles weekly

تحديد اتجاه الإشارات الراديوية. كيف يعمل؟

في الجزء السابق ، نظرنا في إمكانية استقبال إشارة مذبذب محلية من مستقبل راديو عامل. دعونا نفكر الآن في سؤال أكثر عمومية - كيف يتم الكشف عن إشارة لاسلكية بشكل عام؟ بأي دقة؟



ما هو صحيح وما هي الأسطورة ، دعنا نحاول معرفة ذلك.

ملاحظة: لا يمكنني الوصول إلى مكتشف الاتجاه الحقيقي للاختبارات الحقيقية. تم العثور على جميع المعلومات في مصادر مفتوحة.

مبادئ تحديد الاتجاه للموجات الراديوية


هوائيات اتجاهية

والأكثر ترجيحًا وظهورًا وظهورًا تاريخيًا لأول مرة ، هو طريقة لإيجاد إشارات الاتجاه باستخدام الهوائيات الاتجاهية. تم استخدامه على وجه الخصوص خلال اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية لمسابقات تحديد الاتجاه الرياضي ، التي تسمى "صيد الثعالب". يظهر غلاف مجلة راديو في ذلك الوقت كيف بدا الأمر تقريبًا:



نحن الآن أكثر اهتمامًا بالرياضة ، ولكن الجانب الفني من القضية. كما يتبين من الصورة ، يحتوي جهاز الاستقبال على هوائيين: حلقة واحدة ، والأخرى دبوس. يتم الجمع بين إشارات الدائرة من الهوائيات بحيث يتم الحصول على نمط إشعاع في شكل قلبي (رسم تخطيطي من الموقع unradio.ru):



كما ترى ، فإن نمط الإشعاع واسع النطاق للغاية ، ولكنه يسمح لك "باكتشاف" الاتجاه إلى أقصى إشارة. دقة تحديد الحد الأقصى ليست عالية بشكل خاص ، ومع ذلك ، تم تعويضها بالسرعة والتدريب البدني للرياضي.

إذا تحدثنا عن الأجهزة الحديثة ، فيمكن رؤية شيء مشابه ، على سبيل المثال ، في جهاز تحديد الاتجاه القابل للارتداء ARK-NK3I ، والذي ، كما يمكن رؤيته من الوصف ، مجهز أيضًا بهوائي إطار. تعذر العثور على أوصاف تفصيلية ، ولكن يمكن افتراض أن دقة اكتساب تحمل مثل هذا الجهاز قابلة للمقارنة تقريبًا مع قلبي القلب المذكور أعلاه.

طرق المرحلة

مع الهوائيات الاتجاهية ، يكون كل شيء أكثر أو أقل وضوحًا ، ومن الواضح أيضًا أنها تحتاج إلى الالتواء على الأقل ، أو الذهاب معها ، وهو أمر غير مريح بالتأكيد. أكثر أهمية بكثير هي طرق الطور ، والتي تسمح لك بالتأثير على إشارة باستخدام هوائي ثابت.


(RPc3000i هوائي مكتشف الاتجاه ، صورة من irga.sut.ru/sp.html )

هناك مجموعات فرعية مختلفة من طرق الطور ؛ على سبيل المثال ، ضع في اعتبارك مبدأ مكتشف اتجاه شبه دوبلر. تخيل إشارة قادمة من اتجاه معين وهوائي يدور في المستوى الأفقي.



من الواضح ، بسبب تأثير دوبلر ، عندما يتحرك الهوائي نحو المصدر ، سيكون التردد أعلى ، في الاتجاه المعاكس ، أقل على التوالي. من خلال تحليل تقلبات التردد القصوى والدنيا ، يمكنك بسهولة تحديد الاتجاه. بالطبع ، في الحياة الواقعية لا أحد يدور الهوائي - يتم استخدام مجموعة ثابتة من الهوائيات (تقريبًا كما في الصورة) ، ويتم تبديل الإشارة منها عن طريق التبديل الإلكتروني. بمقارنة أطوار الإشارات ، يمكنك تحديد الاتجاه إلى مصدر الإشعاع.

بالمناسبة ، يمكن أيضًا استخدام هذه الأجهزة من قبل هواة الراديو ، على سبيل المثال ، لنفس "صيد الثعالب". مقابل 400 دولار ، يمكنك شراء مجموعة مكتشف اتجاه دوبلر الجاهزة:



هناك مخططات أبسط.لا تحتوي على أكثر من 20 جزء. يستخدمون محطة راديو جاهزة كجهاز استقبال ، ولا تحتاج سوى وحدة نمطية لتبديل الهوائيات.

ومع ذلك ، عد إلى محددات الاتجاه الثابتة. ربما يكون السؤال الرئيسي الذي يثير اهتمام المستخدمين هو الدقة ونطاق التردد في تحديد الاتجاه. على سبيل المثال ، يمكننا النظر في ARK-SP Stationary Direction Finder ، الذي يتوفر وصفه على موقع bnti.ru:
- نطاق تردد التشغيل: 20 - 3000 ميجاهرتز
- حساسية المجال في النطاق 20-1000 ميجاهرتز: ليس أكثر من 12 μV / م
- دقة الآلات (RMS) ، ليس أكثر من: 2 ° (20-1000 ميجاهرتز)
- الحد الأدنى لمدة إشارة تحديد الاتجاه ، مرة واحدة مع نطاق معالجة 5 ميجاهرتز: 30 مللي ثانية
- التسجيل المستمر للإشارات اللاسلكية في النطاق: حتى 24 ميجاهرتز ، معدل تدفق البيانات للتسجيل المستمر لإشارة لاسلكية في النطاق 24 ميجاهرتز: 102.4 ميجابايت / ثانية

من هذا الوصف ، يمكن إبراز عدد من الحقائق المفيدة:
- يمتد نطاق تردد التشغيل إلى 3 جيجاهرتز ، والذي يغطي كل شيء تقريبًا مصادر الإشارات المحتملة.
- إشارة قصيرة جدًا تكفي حقًا للحمل.
- يبلغ الحد الأقصى لعرض النطاق الترددي للإشارة المسجلة 24 ميجاهرتز ، ويرجع ذلك إلى الحد الأقصى لتردد اعتيان ADC المتاحة. يعود الوصف على الموقع إلى عام 2012 ، نظرًا لبعض التقدم ، يمكننا أن نفترض أن ADC عند 60 أو حتى عند 100 ميجاهرتز متاحة الآن. لكن من غير المحتمل أكثر ، ويمكننا القول بالتأكيد أن البث الإذاعي بأكملهلا أحد يكتب ، إنها معقدة للغاية ومكلفة. وبالتالي ، فإن العثور على الاتجاه "بأثر رجعي" للإشارة عن طريق التسجيل أمر مستحيل عمليا ، ما لم تدخل الإشارة في السجل عن طريق الخطأ.
- الدقة المعلنة لا تزيد عن درجتين ، وهي من ناحية جيدة جدًا ، من ناحية أخرى ، من الواضح أنها لا تكفي للبحث بدقة "للشقة". علاوة على ذلك ، على النحو التالي من مبدأ التشغيل ، في المستوى العمودي ، لا تكون الإشارة تحديد الاتجاه على الإطلاق ، لذلك من المستحيل أيضًا معرفة ارتفاع المصدر (أو الأرضية).

بالحديث عن الدقة ، على نفس الموقع يمكنك العثور على لقطة شاشة لـ Radio Explorer حيث تكون دقة مكتشف الاتجاه RPS3000i مرئية:



في أي مسافة أقصى يمكن الكشف عن إشارة الراديو؟ بما فيه الكفاية ، لأنه عادة ما يتم تثبيت هوائيات تحديد الاتجاه على أطول المباني في المدينة. على موقع ess.ru تمكنت من العثور عليهامقال نشر في عام 2006 يوضح الجدول التالي (العثور على اتجاه راديو 5 وات):


كما ترى ، كان النطاق الأقصى 27 كم.

أما بالنسبة لمكتشفات اتجاهات السيارات ، فيمكن العثور على وصفهم (بما في ذلك صور التركيب والتركيب ، بالإضافة إلى محطات عمل المشغل) في نفس المقالة .

الخلاصة


آمل أن تبدد بعض الخرافات حول تحديد الاتجاه ، أكد البعض. تم أخذ جميع بيانات المقال من مصادر مفتوحة ، قبل 5-10 سنوات. ربما تم تحسين شيء ما ، ولكن من الواضح أنه ليس بأوامر من الحجم ، ولا يبدو أن قوانين الفيزياء في هذا المجال تتغير على مدى 10 سنوات.

أود أن أشير إلى نقطة أخرى. على الرغم من حقيقة أن التقنيات الحديثة لا تسمح بالعثور على الدخيل بدقة للشقة والغرفة والأرضية ، بعد ثانية من الضغط على زر PTT ، يجب ألا تخدع نفسك. كما تظهر الممارسة ، ما زالوا يمسكون بالمخالفين الخبيثين ، هذه مسألة وقت فقط.

Source: https://habr.com/ru/post/ar397175/

More articles:


All Articles