Dirección de búsqueda de señales de radio. Como funciona
En la parte anterior , consideramos la posibilidad de recibir una señal de oscilador local desde un receptor de radio en funcionamiento. Consideremos ahora una pregunta más general: ¿cómo se detecta generalmente una señal de radio? ¿Con qué precisión?
Lo que es verdad y lo que es mito, tratemos de descubrirlo.Nota: no tengo acceso a un buscador de dirección real para pruebas reales. Toda la información se encontró en fuentes abiertas.Principios de búsqueda de dirección de ondas de radio
Antenas direccionales
Lo más probable, obvio e históricamente apareció por primera vez, es una forma de encontrar señales de dirección utilizando antenas direccionales. Fue utilizado en particular durante la URSS para competiciones de búsqueda de dirección deportiva, llamada "caza de zorros". La portada de la revista Radio de esa época muestra cuán toscamente se veía:
ahora estamos más interesados no en los deportes, sino en el aspecto técnico del problema. Como se puede ver en la foto, el receptor contiene 2 antenas: un bucle y el otro un pin. Las señales de circuito de las antenas se combinan para obtener un patrón de radiación en forma de cardioide (un diagrama del sitio unradio.ru):
Como puede ver, el patrón de radiación es de banda muy ancha, pero le permite "detectar" la dirección de la señal máxima. La precisión para determinar el máximo no es particularmente alta, lo que, sin embargo, fue compensado por la velocidad y el entrenamiento físico del atleta.Si hablamos de dispositivos modernos, se puede ver algo similar, por ejemplo, en el buscador de dirección portátil ARK-NK3I , que, como se puede ver en la descripción, también está equipado con una antena de marco. No se pudieron encontrar descripciones detalladas, pero se puede suponer que la precisión de la adquisición de rodamientos por parte de dicho dispositivo es aproximadamente comparable al cardioide mencionado anteriormente.Métodos de fase
Con las antenas direccionales, todo está más o menos claro, también está claro que necesitan ser retorcidas al menos, o ir con ellas, lo que sin duda es un inconveniente. De mucho mayor interés son los métodos de fase, que le permiten influir en una señal utilizando una antena fija.
(Antena de buscador de dirección RPc3000i, foto de irga.sut.ru/sp.html )Existen diferentes subconjuntos de métodos de fase; por ejemplo, considere el principio de un buscador de dirección cuasi-Doppler. Imagine una señal proveniente de cierta dirección y una antena girando en el plano horizontal.
Obviamente, debido al efecto Doppler, cuando la antena se mueve hacia la fuente, la frecuencia será más alta, en la dirección opuesta, respectivamente más baja. Al analizar las fluctuaciones de frecuencia máxima y mínima, puede determinar fácilmente la dirección. Por supuesto, en la vida real, nadie gira la antena: se utiliza un conjunto estacionario de antenas (aproximadamente como en la foto), cuya conmutación de señal se realiza mediante conmutación electrónica. Al comparar las fases de las señales, puede determinar la dirección de la fuente de radiación.Por cierto, tales dispositivos también pueden ser utilizados por radioaficionados, por ejemplo, para la misma "caza de zorros". Por $ 400, puede comprar un kit de buscador de dirección Doppler listo para usar:
hay esquemas más simples.que no contenga más de 20 partes. Utilizan una estación de radio ya preparada como receptor, y solo se necesita completar un módulo para cambiar las antenas.Sin embargo, volvamos a los buscadores de dirección estacionarios. Probablemente la pregunta principal que interesa a los usuarios es la precisión y el rango de frecuencia de la búsqueda de dirección. Por ejemplo, podemos considerar el Buscador de dirección estacionaria ARK-SP , cuya descripción está disponible en el sitio web de bnti.ru:- Rango de frecuencia de funcionamiento: 20 - 3000 MHz- Sensibilidad de campo en el rango de 20-1000 MHz: no más de 12 μV / m- Precisión instrumental (RMS), no más de: 2 ° (20-1000 MHz)- La duración mínima de una señal de búsqueda de dirección , una vez con una banda de procesamiento de 5 MHz: 30 ms- Grabación continua de señales de radio en la banda: hasta 24 MHz, velocidad de flujo de datos para la grabación continua de una señal de radio en la banda de 24 MHz: 102.4 MB / sDe esta descripción, se pueden destacar varios hechos útiles:- El rango de frecuencia de operación se extiende a 3 GHz, que cubre casi todo posibles fuentes de señales.- Una señal muy corta es realmente suficiente para un rodamiento.- El ancho de banda máximo de la señal grabada es de 24 MHz, esto se debe a la frecuencia de muestreo máxima de los ADC disponibles. La descripción en el sitio se remonta a 2012, dado algún progreso, podemos suponer que los ADC a 60 o incluso a 100 MHz ahora están disponibles. Pero es más improbable, y definitivamente podemos decir que toda la transmisión de radionadie escribe, es demasiado complicado y costoso. Por lo tanto, la búsqueda de dirección "retrospectiva" de una señal mediante grabación es prácticamente imposible, a menos que la señal ingrese accidentalmente al registro.- La precisión declarada no es más de 2 °, lo que por un lado es muy bueno, por otro lado, claramente no es suficiente para buscar con una precisión de "al apartamento". Además, como se desprende del principio de operación, en el plano vertical la señal no busca dirección en absoluto, por lo que también es imposible saber la altura de la fuente (o piso).Hablando de precisión, en el mismo sitio puede encontrar una captura de pantalla de Radio Explorer donde la precisión del buscador de dirección RPS3000i es visible:
¿A qué distancia máxima es posible detectar una señal de radio? Lo suficientemente lejos, porque Las antenas de búsqueda de dirección generalmente se instalan en los edificios más altos de la ciudad. En el sitio ess.ru logró encontrarUn artículo publicado en 2006 que muestra la siguiente tabla (búsqueda de dirección de una radio de 5 W):
Como puede ver, el alcance máximo fue de 27 km.En cuanto a los buscadores de dirección de automóviles, se puede encontrar su descripción (incluidas fotos de instalación e instalación, así como las estaciones de trabajo del operador) en el mismo artículo .Conclusión
Espero que algunos mitos sobre la búsqueda de dirección se hayan disipado, algunos confirmados. Todos los datos para el artículo fueron tomados de fuentes abiertas, hace 5-10 años. Probablemente se mejoró algo, pero obviamente no por órdenes de magnitud, y las leyes de la física en esta área no parecieron cambiar a lo largo de 10 años.Me gustaría señalar otro punto. A pesar de que las tecnologías modernas no permiten encontrar al intruso con precisión en el apartamento, la habitación y el piso, un segundo después de presionar el botón PTT, no debe engañarse a sí mismo. Como muestra la práctica, todavía atrapan a los infractores maliciosos, esto es solo cuestión de tiempo. Source: https://habr.com/ru/post/es397175/
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