Найдём свой дом или авто... (Пеленгатор на 27МГц)
Борис СТЕПАНОВ (RU3AX), г. Москва
Эта статья продолжает тему радиопоиска, которую мы начали в прошлом году. В ней предлагается более простой вариант его организации — с использованием аппаратуры Си-Би диапазона. Более простой в двух аспектах — в плане оформления документов и в чисто конструктивном плане. И хотя основное направление этой статьи — использование методов спортивной радиопеленгации для решения бытовых задач, идея "охоты на лис" в Си-Би диапазоне может быть полезна и начинающим спортсменам для знакомства с основами этого вида радиоспорта. Ведь аппаратура для спортивной радиопеленгации в настоящее время, увы, в стране не выпускается.
Идея радиопоиска не находящихся в поле зрения предметов не нова. То, что мы сегодня называем спортивной радиопеленгацией или, по-старому, "охотой на лис", появилось в 30-е годы прошлого века, правда, почему-то в виде поиска на лодках спрятанного в камышах передатчика. "Сухопутная" спортивная радиопеленгация получила распространение после войны в европейских странах, а вскоре и в СССР в середине 50-х годов. Сейчас она важный спортивный элемент деятельности Международного радиолюбительского союза — проводятся чемпионаты мира и Европы, не говоря уже о чемпионатах многих стран.
Но идея радиопоиска интересна и с чисто бытовой точки зрения. Если объект в силу каких-то обстоятельств может оказаться вне зоны видимости и его надо найти, на него целесообразно установить радиомаяк, по сигналам которого объект нетрудно обнаружить, когда он находится в зоне "радиовидимости" поисковой группы.
В журнале "Радио" были опубликованы две статьи [1, 2], рассказывающие о самодельной аппаратуре для поиска путей выхода из леса при сборе грибов, ягод и просто прогулках. Эта аппаратура использует любительский диапазон 80 метров и по существу представляет собой упрощенные аналоги той, что применяют для поиска "лис" спортсмены.
Такой подход имеет минимум два недостатка. Во-первых, всю, пусть и относительно несложную аппаратуру (и радиомаяк, и поисковый пеленгатор) надо делать самому, как говорится, "с нуля". Во-вторых, использование для радиомаяка любительского диапазона требует, строго говоря, соответствующего оформления разрешительных документов. То есть заметных "бумажных" хлопот, которые могут у некоторых отбить охоту вообще решать эту задачу.
Между тем есть относительно простое решение проблемы выхода из леса (при отсутствии других ориентиров) с использованием радиопоиска. Гражданам России разрешено использовать для личных целей так называемую "гражданскую радиосвязь" (Си-Би). Оформление разрешений на это сведено к минимуму, а готовая связная Си-Би аппаратура продается в магазинах. Вполне логично с учетом этих обстоятельств предложить вести из леса радиопоиск дома в деревне или автомашины, оставленной на обочине лесной дороги, в Си-Би диапазоне.
Иными словами, относительно мощную стационарную или автомобильную Си-Би радиостанцию с их антеннами можно использовать в качестве радиомаяка. Требуется лишь дополнить ее автоматическим манипулятором для опознания этого радиомаяка в эфире.
Радиопеленгаторы для Си-Би диапазона тоже не производятся, но их несложно изготовить и самому. Более того, задачу можно решить еще проще, модифицировав антенну носимой Си-Би радиостанции. То есть использовать готовый приемник носимой радиостанции для поиска (пеленгации) радиомаяка.
По-другому — поработать паяльником надо, конечно, и в этом случае, но объем работ гораздо меньше.
Как известно, Си-Би радиостанции используют диапазон 27 МГц. Тут появляется еще одно упрощение решения задачи. Дело в том, что когда-то (в период ламповой техники) соревнования по спортивной радиопеленгации проводились на трех любительских диапазонах: 80, 10 и 2 метра. Со временем диапазон 10 метров для соревнований перестали использовать, но его продолжали применять иногда для тренировок молодежи и демонстрации "охоты на лис" во время праздников и иных массовых мероприятий.
А диапазон 10 метров "соседствует" с Си-Би диапазоном. Иными словами, аппаратура, разработанная когда-то для диапазона 10 метров, после минимальной переделки, связанной с небольшим изменением рабочей частоты, полностью подходит для радиопоиска в Си-Би диапазоне.
Покопавшись в своем архиве журнальных публикаций, я нашел несложную и, на мой взгляд, удачную конструкцию радиопеленгатора диапазона 10 метров, разработанную когда-то немецким радиолюбителем фон Ганс-Йоргеном Бобзином (DL30C). Описание этой конструкции было опубликовано в [3].
Схема его пеленгатора приведена на рис. 1.
Puc.1
Он представляет собой приемник прямого преобразования, выполненный на двух распространенных микросхемах. Сигнал с рамочной антенны WA1 поступает на симметричный вход УРЧ микросхемы DA1 и далее на ее балансный смеситель. Гетеродин приемника выполнен на транзисторе VT1. Его частота стабилизирована кварцевым резонатором ZQ1. Рабочая частота этого резонатора должна быть равной частоте, на которой будет работать Си-Би передатчик, применяемый в качестве радиомаяка. Использование кварцевого резонатора в гетеродине приемника заметно упрощает эксплуатацию пеленгатора. Усилитель ПЧ микросхемы DA1 используется какУЗЧ.
Регулировку уровня выходного сигнала с микросхемы DA1 производят переменным резистором R4. На микросхеме DA2 выполнен выходной усилитель звуковых частот.
В целом схемное решение этого аппарата аналогично многим конструкциям KB приемников прямого преобразования на микросхеме ТСА440, описания которых есть во многих радиолюбительских журналах.
По схеме приемника можно сделать только два замечания.
Во-первых, два подстроечных резистора (R2 и R3) в коллекторных цепях балансного смесителя — это явный "перебор". Один из них можно заменить постоянным резистором сопротивлением 5,1 кОм, осуществляя балансировку оставшимся подстроечным резистором. Более того, без заметного ухудшения качества работы пеленгатора оба подстроечных резистора можно заменить на постоянные сопротивлением 5,1 кОм.
Во-вторых, выходной УЗЧ рассчитан на использование высокоомных головных телефонов. Сейчас они встречаются редко, поэтому, если применяются низкоомные телефоны, лучше, чтобы они имели капсюли с сопротивлением обмоток 32 Ом, и включать эти капсюли надо последовательно с соблюдением полярности. Или, при наличии некоторого опыта у изготовляющего пеленгатор радиолюбителя, УЗЧ можно заменить любым другим с низкоомным выходом.
Приемник собирают на небольшой печатной плате, которую размещают на ручке антенны пеленгатора.
Несколько слов об антенне WA1. Она представляет собой квадратную рамку, выполненную в виде печатного проводника на фигурной пластине из односторонне фольгированного стеклотекстолита (рис. 2), на которой размещаются антенна и ручка.
Puc.2
Как известно, такая рамка имеет диаграмму направленности в виде "восьмерки" — с двумя минимумами. Определить истинное направление на радиомаяк в этом случае нельзя (минимум должен быть только один). Единственного и достаточно четко выраженного минимума диаграммы направленности антенны в этой конструкции добиваются соединением части рамки с общим проводом через резистор R1. Такое решение дало возможность реализовать весьма компактную антенну для пеленгации. На рабочую частоту антенну настраивают под-строечным конденсатором С1. Быть может, для ее перестройки на диапазон 27 МГц (без изменения геометрических размеров рамки) потребуется подключить параллельно С1 постоянный конденсатор небольшой емкости.
Чтобы такую антенну использовать с приемником носимой Си-Би радиостанции, его надо дополнить переходным узлом с симметричным входом и несимметричным выходом.
Эскизы проводников печатной платы и размещения на ней деталей приведены на рис. 3. Микросхема ТСА440 имеет множество аналогов, включая К174ХА2, а аналог микросхемы LM741 — К140УД7. Транзистор VT1 — любой высокочастотный малой мощности, начиная с транзисторов серии КТ315. Индуктивность катушки L1 — 0,35 мкГн. Здесь можно применить катушки с индуктивностью до 1 мкГн, установив конденсатор С14 соответственно меньшей емкости. Отношение витков катушек L1 и L2 — 7:4.
Puc.3
Смонтированную плату устанавливают на плату "ручки" пеленгатора с одной стороны, а с другой — размещают источник питания — батарею "Крона" или ей аналогичную. И то, и другое закрывают коробчатыми экранами. Выходной разъем на головные телефоны и выключатель питания (на рис. 1 не показан) размещают на одном из этих экранов.
Данные по дальности действия такого пеленгатора в статье отсутствуют, но если бы они и были, то информация была бы очень приблизительной и явно заниженной. Дело в том, что как стационарные, так и автомобильные Си-Би радиостанции, используемые в качестве радиомаяка, обычно имеют большую мощность, чем передатчики для спортивной радиопеленгации. Да и антенная система у них также обычно заметно эффективнее, чем у укороченных антенн диапазона 80 метров.
Поскольку пеленгатор выполнен по схеме прямого преобразования частоты, радиомаяк для него должен работать в обычном телеграфном режиме. Этот режим в явном виде отсутствует в Си-Би радиостанциях, но элементарно реализуется простым переходом с приема на передачу, т. е. манипуляцией, осуществляемой параллельно контактам тангенты радиостанции. Если же пеленгатор будет выполнен на основе носимой Си-Би радиостанции, ее ЧМ/АМ приемник станет воспринимать телеграфный сигнал как "хлопки". Это не очень удобно для определения минимума сигнала при пеленгации. Чтобы избежать этого, на микрофонный вход радиостанции-маяка надо подать сигнал от отдельного генератора частотой 700... 1000 Гц. Тогда излучаемый сигнал будет представлять собой тональный телеграф, четко регистрируемый приемником носимой радиостанции.
ЛИТЕРАТУРА
1. Гаврилов А. Радиопеленгатор. — Радио, 2010, № 5, с. 56—58.
2. Гаврилов А. Радиомаяк. — Радио, 2009, № 10, с. 55—57.
3. von Hans-Jurgen Bobzin. Taschen-Peil-rahmen mit Empfanger im Handgriff (10 m). — CQ-DL, 1982, № 12, S. 586—588.
Радио 11-2010