Radiogoniométrie des signaux radio. Comment ça marche?
Dans la partie précédente , nous avons considéré la possibilité de recevoir un signal d'oscillateur local à partir d'un récepteur radio fonctionnel. Considérons maintenant une question plus générale - comment un signal radio est-il généralement détecté? Avec quelle précision?
Ce qui est vrai et ce qui est un mythe, essayons de le comprendre.Remarque: je n'ai pas accès à un véritable radiogoniomètre pour de vrais tests. Toutes les informations ont été trouvées dans des sources ouvertes.Principes de radiogoniométrie des ondes radio
Antennes directionnelles
La plus probable, la plus évidente et la première apparue historiquement, est un moyen de localiser les signaux à l'aide d'antennes directionnelles. Il a notamment été utilisé pendant l'URSS pour les compétitions de radiogoniométrie sportive, appelées «chasse au renard». La couverture du magazine Radio de l'époque montre à peu près à quoi cela ressemblait:
nous sommes maintenant plus intéressés non par le sport, mais par le côté technique du problème. Comme le montre la photo, le récepteur contient 2 antennes: une boucle, l'autre une broche. Les signaux des circuits des antennes sont combinés de manière à obtenir un diagramme de rayonnement sous la forme d'un cardioïde (un diagramme du site unradio.ru):
Comme vous pouvez le voir, le diagramme de rayonnement est très large bande, mais il vous permet de "détecter" la direction du signal maximum. La précision de la détermination du maximum n'est pas particulièrement élevée, ce qui a cependant été compensé par la vitesse et l'entraînement physique de l'athlète.Si nous parlons d'appareils modernes, quelque chose de similaire peut être vu, par exemple, dans le radiogoniomètre portable ARK-NK3I , qui, comme on peut le voir dans la description, est également équipé d'une antenne cadre. Des descriptions détaillées n'ont pas pu être trouvées, mais on peut supposer que la précision de l'acquisition des roulements par un tel dispositif est à peu près comparable à la cardioïde susmentionnée.Méthodes de phase
Avec les antennes directionnelles, tout est plus ou moins clair, il est clair aussi qu'il faut au moins les tordre, ou les accompagner, ce qui est certainement gênant. Les méthodes de phase, qui vous permettent de prendre en compte un signal à l'aide d'une antenne fixe, sont beaucoup plus intéressantes.
(Antenne radiogoniométrique RPc3000i, photo de irga.sut.ru/sp.html )Il existe différents sous-ensembles de méthodes de phase; par exemple, considérons le principe d'un radiogoniomètre quasi-Doppler. Imaginez un signal provenant d'une certaine direction et une antenne tournant dans le plan horizontal.
Evidemment, du fait de l'effet Doppler, lorsque l'antenne se déplace vers la source, la fréquence sera plus élevée, en sens inverse, respectivement plus basse. En analysant les fluctuations de fréquence maximale et minimale, vous pouvez facilement déterminer la direction. Bien sûr, dans la vie réelle, personne ne fait tourner l'antenne - un réseau fixe d'antennes est utilisé (approximativement comme sur la photo), dont la commutation du signal est effectuée par commutation électronique. En comparant les phases des signaux, vous pouvez déterminer la direction de la source de rayonnement.Soit dit en passant, ces appareils peuvent également être utilisés par des radio-amateurs, par exemple, pour la même «chasse au renard». Pour 400 $, vous pouvez acheter un kit de recherche de direction Doppler prêt à l'emploi:
il existe des schémas plus simples.ne contenant pas plus de 20 parties. Ils utilisent une station de radio prête à l'emploi comme récepteur, et seul un module de commutation d'antennes doit être complété.Mais revenons aux radiogoniomètres fixes. La principale question qui intéresse probablement les utilisateurs est probablement la précision et la plage de fréquences du radiogoniomètre. Par exemple, nous pouvons considérer le radiogoniomètre stationnaire ARK-SP , dont la description se trouve sur le site Web bnti.ru:- Plage de fréquence de fonctionnement: 20 - 3000 MHz- Sensibilité du champ dans la plage 20-1000 MHz: pas plus de 12 μV / m- Précision instrumentale (RMS), pas plus de: 2 ° (20-1000 MHz)- La durée minimale d'un signal radiogoniométrique , une fois avec une bande de traitement de 5 MHz: 30 ms- Enregistrement continu de signaux radio dans la bande: jusqu'à 24 MHz, débit de données pour l'enregistrement continu d'un signal radio dans la bande de 24 MHz: 102,4 Mo / sDe cette description, un certain nombre de faits utiles peuvent être mis en évidence:- La plage de fréquence de fonctionnement s'étend jusqu'à 3 GHz, ce qui couvre presque tout sources possibles de signaux.- Un signal très court suffit vraiment pour un roulement.- La largeur de bande maximale du signal enregistré est de 24 MHz, cela est dû à la fréquence d'échantillonnage maximale des ADC disponibles. La description sur le site remonte à 2012, étant donné certains progrès, on peut supposer que des ADC à 60 voire 100 MHz sont désormais disponibles. Mais c'est plus improbable, et on peut certainement dire que la totalité de la diffusion radiopersonne n'écrit, c'est trop compliqué et trop cher. Ainsi, la direction "rétrospective" d'un signal par enregistrement est pratiquement impossible, sauf si le signal est entré accidentellement dans l'enregistrement.- La précision déclarée n'est pas supérieure à 2 °, ce qui d'une part est très bon, d'autre part, il ne suffit manifestement pas de rechercher avec une précision de "à l'appartement". De plus, comme il résulte du principe de fonctionnement, dans le plan vertical le signal n'est pas du tout radiogoniométrique, il est donc également impossible de connaître la hauteur de la source (ou du plancher).En parlant de précision, sur le même site, vous pouvez trouver une capture d'écran de Radio Explorer où la précision du radiogoniomètre RPS3000i est visible:
à quelle distance maximale est-il possible de détecter un signal radio? Assez loin, car les antennes radiogoniométriques sont généralement installées sur les bâtiments les plus hauts de la ville. Sur le site ess.ru a réussi à trouverUn article publié en 2006 qui montre le tableau suivant (radiogoniométrie d'une radio 5 W):
Comme vous pouvez le voir, la portée maximale était de 27 km.Quant aux radiogoniomètres automobiles, leur description (y compris les photos d'installation et d'installation, ainsi que les postes de travail de l'opérateur) peut être trouvée dans le même article .Conclusion
J'espère que certains mythes sur la radiogoniométrie ont été dissipés, certains confirmés. Toutes les données de l'article ont été tirées de sources ouvertes, il y a 5 à 10 ans. Quelque chose a probablement été amélioré, mais évidemment pas par ordre de grandeur, et les lois de la physique dans ce domaine ne semblent pas avoir changé sur 10 ans.Je voudrais noter un autre point. Malgré le fait que les technologies modernes ne permettent pas de trouver l'intrus avec précision dans l'appartement, la chambre et le sol, une seconde après avoir appuyé sur le bouton PTT, vous ne devez pas vous tromper. Comme le montre la pratique, ils attrapent toujours des contrevenants malveillants, ce n'est qu'une question de temps. Source: https://habr.com/ru/post/fr397175/
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