Простой пеленгатор с разницей во времени прибытия

Джозеф Леджио , WB2HOL
theleggios.net/wb2hol/projects/rdf/tdoa1.htm
Этот набор TDOA RDF встроен в литой ящик Pomona. Я построил его в октябре 1989 года. Как вы можете видеть на фотографии, он выдержал множество небрежных действий, пока его трясли в моей сумке RDF.

Как это работает
 Разница во времени прибытия Наборы RDF работают, переключая ваш приемник между двумя антеннами с высокой скоростью. Когда обе антенны находятся на одинаковом расстоянии от передатчика, РЧ-фаза, принимаемая обеими антеннами, будет одинаковой. Если две антенны находятся на разных расстояниях от передатчика, РЧ будет иметь разную фазу на каждой антенне. Если мы будем переключаться между антеннами 500 раз в секунду, это изменение фазы будет обнаружено FM-приемником как тон 500 Гц.

Повернув антенны на нуль в тоне, ваши две антенны будут перпендикулярны передатчику. К сожалению, вы можете оказаться лицом к передатчику или отвернуться от передатчика и получить ноль в тоне. Используя синхронный детектор и обрабатывая фазу тона, можно управлять измерителем центральной шкалы, чтобы указать, в каком направлении повернуться к передатчику.

Если у вас есть ноль в тоне и вы немного поворачиваете вправо, измеритель должен указывать налево и указывать вам повернуть налево лицом к передатчику. Если вместо этого он указывает направо, когда вы поворачиваете направо, вам нужно продолжать поворачивать направо, чтобы оказаться лицом к передатчику; вы отвернулись от него изначально. (другими словами, нужно развернуться на 180 градусов)

Когда вы создаете это устройство, вы должны протестировать его с помощью *вашего конкретного приемника*. Аудиосхемы в приемнике иногда инвертируют фазу звука, и в этом случае устройство будет считывать направление, противоположное истинному. Если это произойдет с вами, просто переверните антенный блок или поменяйте местами соединения с измерителем.

Если вы внимательно посмотрите на центр штанги антенны на картинке ниже, вы увидите мои отметки на антенне одного из моих HT. (Я использовал сокращения, но там написано: «При использовании Ten-Tec HT эта сторона стрелы должна быть внизу и подальше от передатчика»)

Описание
 схемы Эта схема адаптирована из идеи, которая первоначально была описана в QST в статье для пеленгатора Double Ducky. В качестве синхронного детектора используется CMOS 4066. Я использовал CMOS 555 в качестве генератора прямоугольных импульсов для управления переключающими диодами антенны и синхронным детектором. Я также добавил каскад усиления звука, чтобы управлять менее чувствительным измерителем. Это устройство изначально было разработано для установки непосредственно на разъем антенны моего HT. Это работало нормально, когда я изначально построил его. Сегодня у меня есть Yeasu FT50R. Он меньше, чем блок TDOA, и имеет разъем SMA для антенны. Почему-то я не думаю, что он выдержит вес.

Звук вводится через кабель, подключенный к разъему для наушников HT. Небольшой громкоговоритель был установлен на передней части блока TDOA RDF, чтобы я мог слышать FOX. На приведенной здесь схеме громкоговоритель не показан. Блок TDOA RDF подает напряжение на антенный блок через центральный провод коаксиального кабеля. Напряжение попеременно заставляет диоды, подключенные к элементам антенны, проводить ток. Поскольку диоды проводят, РЧ может проходить от одного из элементов антенны к приемнику. Скорость переключения задается конденсатором 0,01 мкФ и резистором 47 кОм, подключенным к контакту 2 555. Если вам нужен другой тон, попробуйте регулировка номинала резистора 47k.

Этот блок TDOA RDF использует измеритель центральной шкалы, чтобы указать, в каком направлении поворачиваться, чтобы быть лицом к передатчику. Я использовал избыточное движение счетчика в своем блоке TDOA RDF. Это не был центральный нулевой метр, пока я не разобрал его и не переместил механический рычаг регулировки нуля, чтобы сделать его таковым. Я бы предположил, что изначально это был механизм на 100 микроамперметров. Я думаю, это был измеритель уровня сигнала от старого FM-приемника. Более чувствительный измеритель позволит вам использовать меньший объем. Я обычно ищу нулевой центральный измеритель на 50-200 микроампер при сборке одного из этих устройств и обычно могу найти выгодную сделку на одном из блошиных рынков радиолюбителей, которые я посещаю. Я никогда не трачу больше пяти долларов на лишний счетчик. Метр в этом агрегате обошелся мне примерно в доллар. Я бы предположил, что можно использовать даже измеритель на 500 микроампер.

Печатная плата
 Я использовал трансферы (доступные в Radio Shack), чтобы разместить печатную плату в этом устройстве. Он не имеет каскада усилителя звука, который присутствует на компоновке ПК, представленной на этой веб-странице. Усилитель необходим при использовании менее чувствительных движений измерителя.

Компоновка печатной платы показана здесь, глядя на нижнюю часть платы, как если бы у вас были рентгеновские глаза, и вы могли бы смотреть сквозь плату и видеть части сверху. Есть одна проволочная перемычка. Он находится в нижней правой части печатной платы. Два транзистора 2N3904 или эквивалентные. Два диода поперек хода измерителя - 1N914 или аналогичный. Каждый из трех конденсаторов емкостью 25 мкФ имеет две разные контактные площадки для своих выводов. Если вы можете получить детали, достаточно маленькие, чтобы соответствовать набору колодок, расположенных ближе друг к другу, используйте их. В стоимости большинства деталей нет ничего критичного. Все плюс или минус 20 процентов от указанного значения будет работать. (не добавляйте 20% к 555 или 4066. Я сомневаюсь, что *это* сработает!).

Все резисторы на 1/4 ватта. Два диода на печатной плате подключены «спина к спине». Схема ПК показывает, как должны быть установлены диоды. Электролитические крышки должны быть рассчитаны не менее чем на 10 вольт. (при условии, что вы собираетесь использовать 9-вольтовую батарею). Катушка 1,0 микрогенри, используемая для соединения выхода 555 с антенной, была изготовлена ​​путем намотки около 20 витков провода номер 22 AWG на сверло диаметром 3/16 дюйма. Затем он был снят с дрели и установлен на печатной плате.

макет печатной платы. руководство по размещению деталей.

Антенный блок
 Детали антенны показаны ниже. Четыре элемента антенны должны быть изготовлены из жесткой проволоки или металлических стержней. Один член клуба переработал сломанную телевизионную антенну и использовал 19-дюймовые сегменты ее элементов. На схеме показаны две антенны; Вам может быть интересно, почему антенных элементов четыре. Два дополнительных подключаются к коаксиальному экрану на концах стрелы. Они образуют противовес для двух активных элементов.

Штанга антенны должна быть меньше 1/2 длины волны. Чем длиннее штанга (до 1/2 длины волны), тем больше будет обнаружена разность фаз РЧ. Я обнаружил, что расстояние между антеннами примерно 1/4 длины волны дает наилучшие результаты. Дальнейшее разделение привело к большей модуляции, но за счет портативности. Он также казался немного менее чувствительным к ошибкам многолучевости, когда я использовал более короткую стрелу. Изображенный здесь антенный блок имеет штангу длиной 15 дюймов.

Антенна должна быть сконструирована как можно более симметричной. Длина коаксиального кабеля от центрального разъема BNC должна быть одинаковой. Разница в 1/2 дюйма приведет к ошибке в несколько градусов. Если вы используете 1/2 длины волны коаксиального кабеля, вам нужен только один набор диодов, где коаксиальный кабель подключается к разъему BNC в центре штанги. Если вам проще установить фланцевый разъем SO-239 на стрелу вместо BNC, используйте его. Затем вам понадобится кабель с PL-259 на одном конце и разъемом BNC на другом для подключения антенны к блоку RDF.

Я обнаружил, что установка антенны на мачте таким образом, чтобы она находилась вверху и была ясной, обеспечит наиболее точные пеленги. (Тогда она находится вдали от отражений от вашего тела и земли). его можно хранить, когда он не используется.

Очень важно, чтобы диоды на антенне были подключены так, как показано на схеме. У большинства диодов есть полоса, которая показывает, какой конец является катодом. Лучшими диодами для использования в антенне являются RF PIN-диоды. Я использовал PIN-диоды 1SS103, купленные на барахолке. Эквивалентным диодом является MPN 3404. В крайнем случае вы можете заменить силовые диоды 1N4007. Они имеют внутреннюю диодную структуру, аналогичную PIN-диодам, и работают почти так же хорошо. MPN 3404 рекламируется в разделе мелких деталей Дэна.

КОНЕЦ АНТЕННЫ RDF ЦЕНТР АНТЕННЫ RDF

Механические детали антенны RDF

Мой антенный блок складывается для хранения. Барашковые гайки используются для фиксации элементов на месте. Я использовал латунный припой для элементов антенны на моем последнем портативном устройстве. Ранее в устройствах использовались выпрямленные вешалки для одежды. В изображенном устройстве я использовал коаксиальный кабель длиной 1/2 длины волны между центральным PIN-диодом и элементами антенны. Это позволило мне использовать только одну пару PIN-диодов в центре. Я свернул коаксиальный кабель и закрепил его на штанге посередине между центральным разъемом BNC и концами. Коаксиальный кабель RG-174 использовался в показанном здесь устройстве для уменьшения веса. Резистор на фото 1,5к. На приведенной ниже схеме показано сопротивление 820 Ом. Помните, что в этой схеме несколько номиналов деталей являются критическими.

Штанга антенны была изготовлена ​​из куска эпоксидной печатной платы из металлолома длиной около 15 дюймов и шириной около 1 1/4 дюйма. Я снял медь с платы, установил разъем BNC в центре и использовал небольшие кольцевые клеммы, закрепленные винтами, в качестве точек привязки. PIN-диоды представляют собой маленькие прямоугольные черные детали с красной полосой на одном конце. На рисунке показано, как они припаяны к задней части разъема BNC для монтажа на шасси.

Когда вы строите свою антенну, убедитесь, что вы пометили одну сторону как сторону, обращенную к передатчику. Также отметьте ТОП. В первый раз, когда я использовал эту антенну, я начал отходить от лисы, а не приближаться к ней, потому что антенна была перевернута. (Моя антенна была визуально и физически симметричной). Что меня поразило, так это количество других охотников, которые следовали за мной, думая, что я знаю, куда иду. Для второй охоты на лис я пометил антенну. Я выиграл это событие с помощью этого устройства.

Схема

[ На главную] [ В раздел Пеленгация]