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¿Qué tienen en común el teléfono celular y el tazón de camping?

Muchos han oído hablar de la "caza del zorro", una versión especial de orientación, búsqueda de dirección de radio deportiva. Cuando era niño, cuando visité el club de radio, leí mucho sobre este deporte e incluso soñé con armar mi propio buscador de direcciones. Pero nos mudamos, dejé de ir al club, me interesé en la programación, me quedé frente a la computadora y nunca ensamblé ...

Y ahora, 20 años después, lo hice en una forma extremadamente inusual ...

Recientemente, jugué mucho con SDR y hablé sobre mis experiencias : uno y dos .

Cuando iba a acampar con los niños con la compañía de la escuela, decidí agregar la caza del zorro a los niños queridos, pero ya estaba familiarizado con los cruces de cuerdas, orientándome, quemando la cuerda con una hoguera por un tiempo.

La idea surgió espontáneamente: en invierno, en comparación, compré varios receptores SDR diferentes en Aliexpress (en realidad, estos son receptores DVB, un poco sobre ellos aquí ) y con su ayuda estudié la calidad de la antena y el alcance de los dispositivos Z-Wave. En algún momento, noté que en el rango vecino (a 868.1 MHz, mientras que Z-Wave a 869.0 MHz) una vez por minuto algo era ruidoso, me preguntaba "de dónde venía el sonido" y fui a buscar la fuente por nivel de señal y dirección . Como resultado, resultó ser la policía secreta de los vecinos. Así que pensé que desde "fósforos y bellotas" puedes hacer un buen entretenimiento.

Lo hacemos!

Zorro

Comencemos con el transmisor. Desde el último CCC 2015, colegas y colegas dejaron una maravillosa insignia rad1o . Este juguete es perfecto para el papel de "zorro".

Para rad1o hay firmware compatible con HackRF, que le permite usar rad1o con GNU Radio y otros programas para SDR.

Para un mejor alcance, en lugar de la antena F estándar sintonizada a 2.4 GHz, solde el conector SMA y atornillé la antena pin de 868 MHz.

Para generar la señal, usé GNU Radio. El proyecto consistía simplemente en generar una señal desde Signal Source directamente en Osmocom Sink. También torció la ganancia de RF y la amplitud de la señal para aumentar el rango.

Rad1o resultó ser conveniente también por la presencia de una batería, y también por el hecho de que al desconectarse de USB (es decir, de GNU Radio en mi PC), continuó generando los últimos datos, es decir brillaba estúpidamente a la frecuencia que necesitaba. Esto hizo posible quitar el USB después de encender la transferencia y llevar el "zorro" a la ubicación deseada. El sistema resultó ser compacto y completamente autónomo.

Buscadores de dirección

Lo más importante es ensamblar detectores con un patrón de radiación más o menos estrecho, e incluso en un diseño simple, ponible, dos o tres juegos, preferiblemente sin una granja colectiva, porque el tiempo antes del viaje no fue suficiente.

Como receptor, tomé palos DVB de un artículo anterior , los conecté a mi teléfono celular Android usando un adaptador USB OTG. Para la visualización, elegí el Analizador de RF, que ya me resultaba familiar en experimentos anteriores . El programa tiene un modo de visualización de espectro conveniente en este momento y en forma de cascada. La foto del programa estaba en KDPV.

Porque DVB consume una cantidad increíble de energía, varios bancos de energía estaban preparados para recargar teléfonos "en el campo".

También me gustaría llamar la atención sobre un exitoso adaptador USB OTG de Olimex. A diferencia del cable flexible en el que cuelga el receptor, proporciona una fijación rígida. Y es tan pequeño que es conveniente llevarlo consigo por si acaso.

Antena

El pin estándar de mis receptores DVB es bueno, pero no muy direccional. Quería hacer antenas direccionales nominales como Yagu. Pero en los receptores DVB se utilizan conectores MCX, para los cuales no he encontrado enchufes en 4 días en Moscú. Realmente no quería cortar las antenas, y comencé a buscar un reflector decente para los normales.

Primero pensé: bueno, puedes poner un alfiler en una lata, obtienes una guía de onda genial. Muchos lo hacen en las casas de campo para una recepción 3G confiable. Pero un cálculo rápido mostró que no necesitaba una lata, sino más bien debajo de la pintura, con un diámetro de al menos 21 cm (de lo contrario, la onda no encajaría en ella porque mi frecuencia era menor que la frecuencia de corte). No quería correr con esa lata ... Sí, y tenía que buscar latas, derramar pintura, ensuciarme las manos. Tampoco quería aumentar la frecuencia, porque En un bosque denso, las ondas de menos de 30 cm se retrasan fácilmente por los árboles y las antenas para transmisores de 868 MHz estaban a la mano en grandes cantidades del trabajo asociado con Z-Wave.

En general, jugué con papel de aluminio, láminas de hierro y otros medios improvisados, hasta la noche anterior cuando estaba armando la mochila me encontré con los habituales cuencos de camping.. ¡Aquí él es el reflector de mis sueños!

Como siempre me preparaba, comencé con anticipación e hice todo en la última noche;)

Resultó con mucho éxito que su diámetro era aproximadamente λ / 2. La pared del recipiente debajo de la parte inferior de 90 °, puede conectarle la antena. La antena estándar está mal magnetizada en el tazón (la antena tiene un imán en la parte inferior), pero si coloca un pequeño imán plano en la parte posterior, simplemente se mantiene excelente. Además, el tazón tiene un asa conveniente, por lo que puede sostenerse y guiarse en la dirección correcta.

Hay otro punto importante. Solo colocar un tazón no es suficiente. Para convertirlo en un buen contrapeso y cortar la señal desde el exterior, se decidió conectarlo al suelo. Para hacer esto, abrí cuidadosamente la pata de la antena, donde hay un imán y una arandela de metal con un diámetro de 2.5 cm, que actúa como un plano de tierra. Solde un cable corto a esta placa, llene el lugar de la soldadura con una gota de la pistola, para que la soldadura no se caiga en el mismo minuto, el cable tuvo que doblarse.

Conecté este cable al cuenco presionándolo con un imán. En condiciones de campo, en lugar de un probador, utilicé un LED y una batería CR2032 para verificar que la corriente del anillo exterior del conector MCX (tierra en el enchufe de la antena) vaya al tazón, es decir. El cuenco está conectado al suelo.

Como resultado, obtuvimos dicho kit:

y cuando se ensambló, se convirtió en esto:

FSO está en algún lugar cercano

Todo esto sucedió no lejos de Gorok-10 (Rublevka), por lo tanto, en mi caso, elegí las frecuencias permitidas para las comunicaciones civiles sin licencia con un límite de potencia de 20 mW. Elegí 868.0 y 869.0 MHz. El zorro fue "audible" durante 300 metros, porque no estaba muy preocupado, pero realmente no quería explicar a los oficiales de seguridad locales por qué tomé ninguna frecuencia allí.

Por cierto, ahora el cuenco de metal se ha convertido en un dispositivo de doble uso, ¡y puede ser tomado de cualquier excursionista!

Corrimos

Primero, probé el juguete para dos adultos que solo habían escuchado remotamente sobre ese juego. Bueno, y por mí mismo, fui a recoger el transmisor después de verificar y olvidé debajo de qué árbol estaba parado. Tuve que buscar el zorro yo mismo;)

Después de comprobar la coherencia de las ideas y probar la tecnología, dieron todo esto a los niños (de los grados 2 a 8). Un minuto de explicación de lo que estábamos buscando y dónde buscar, y se escaparon con un cuenco en la mano.

Había dos zorros, dos equipos buscaban dos transmisores diferentes. Como resultado, un equipo tardó menos de 5 minutos en buscar, otros 10 minutos para lanzar al azar en el claro, después de lo cual atacaron la pista y se dieron cuenta de que era más fácil mirar el color en cascada, y no en el gráfico de arriba.

Precio

Zorro:

~ $ 250 HackRF o insignia rad1o

Buscador de dirección:

Receptor DVB de $ 8 en Aliexpress (tenía uno)
240 rublos USB OTG (puede tomar más barato)
~200 ( ) —
~10 ( )
43 RF Analyzer — ,
0 ( )

Esta fue la primera experiencia. Resultó divertido, ¡pero la próxima vez lo haremos mejor!

Por supuesto, mejorar la antena lo ayudará a determinar rápidamente la dirección. Yaga parece un candidato obvio, pero puedes probar con otros. Además, Yaga se puede hacer en el acto con manos que compiten con materiales forestales improvisados y alfileres metálicos preparados.

Por complicación, puede transmitir no todo el tiempo, sino, por ejemplo, una vez por minuto. Pero para esto, ya es necesario hacer que el transmisor sea visible desde una distancia mayor, tener una antena direccional y repartir tarjetas. Será más como una opción deportiva clásica.

Además, no solo puede "brillar", sino transmitir un mensaje de FM con consejos. RF Analyzer tiene un decodificador incorporado. O código morse. Esto ya requiere una PC conectada permanentemente, o escribir loable para rad1o, un programa para el firmware rad1o. Para mayor comodidad, hay rflib.

También será interesante no comunicar las frecuencias exactas, sino simplemente indicar un amplio rango. Deje que los equipos busquen el más cercano y elija el orden de la ruta.

Bono

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