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La ricerca a brevissima distanza

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traduzione di Aki IZ0MVN

Vedere anche: Il radiosondaggio - Zona coperta al suolo dai segnali di una radiosonda - L'antenna - Il ricevitore - Identificazione a orecchio di una RS - Bande Radiosonde-interferenze - La ricerca sul terreno -

Se la prima difficoltà della ricerca in campo è ritrovare il segnale (v. perlustrazione) la seconda è senza dubbio ritrovare il contenitore della radiosonda quando è nascosto nel fogliame degli alberi di un fitto bosco, in rovi, cespugli, erbe alte, felci, macchia mediterranea... in breve, in tutti i casi in cui possiamo passargli a qualche metro (o anche meno di un metro) senza vederlo. La ragione è molto semplice: il ricevitore è saturato e l'antenna direttiva indica la stessa intensità del segnale, quale che sia la direzione. Possiamo perdere un'ora a girare nella zona prima di mettere le mani (o i piedi) sulla radiosonda o di poter scrutare al binocolo le fronde sopra la nostra testa.

I difetti del ricevitore

La schermatura del contenitore
In generale il segnale utile passa per l'antenna, il cavo coassiale e la presa d'antenna del ricevitore. Se il contenitore è perfettamente schermato, cioè senza fili d'alimentazione o di connessione BF non filtrati per la RF, senza fori nella scatola metallica (correnti galvaniche, coperchi mal messi...), non ci sarà altro segnale entrante nei circuiti del ricevitore che attraverso la presa di antenna.
In realtà, per la quasi totalità, i ricevitori non sono schermati per la RF e, per la maggior parte, gli apparecchi a buon mercato sono dei veri colabrodo. Ciò significa che a corta distanza l'antenna non servirà più gran ché, basta staccarla per esserne convinti.
La saturazione dello stadio d'ingresso
Ogni amplificatore ha i suoi limiti e in particolare lo stadio d'ingresso di un ricevitore sensibile utilizzato per la caccia alle RS. Se viene usato nella parte lineare della sua "curva" d'amplificazione, la misura dell'ampiezza del segnale sarà proporzionale all'ampiezza di questo segnale. Se lo stadio di ingresso è saturato quando l'antenna è diretta in direzione opposta a quella della RS, l'S-meter (se il ricevitore ne possiede uno) devierà a fondo scala e non permetterà di mettere in evidenza il massimo di segnale nella direzione della radiosonda.

Utilizzo di un attenuatore

Questa è la prima soluzione da prendere in considerazione se il contenitore è perfettamente schermato. Altrimenti, non servirà a niente dal momento che i segnali gli passeranno a lato e saranno captati direttamente dai circuiti.
La maggior parte dei ricevitori prevede un attenuatore interno da 10 o 20dB. In generale, è efficace fino a qualche decina o centinaia di metri dalla sonda. Più vicino, non impedirà al ricevitore di saturare.
Se l'attenuatore interno non è sufficiente, si può provare ad utilizzare un attenuatore esterno schermato. Esso deve poter lavorare in UHF, cioè non comportare una capacità interna che ridurrebbe il suo coefficiente d'attenuazione. Una attenuazione di 20 o 30dB è un buon valore.
Un'astuzia, a dire il vero non molto pratica, consiste nello staccare la spina coassiale dell'antenna e mantenerla molto vicina alla presa, senza che il reoforo centrale venga in contatto.
Schermatura del ricevitore

Se il ricevitore è di fabbricazione OM, nessun problema particolare, solamente alcune precauzioni da mettere in pratica. Il cacciatore di RS capace di realizzare un suo ricevitore sa quel che bisogna fare. Per un ricevitore commerciale, non c'è altra soluzione che racchiuderlo in un contenitore metallico schermato. L'utilizzo di un foglio di allumino da cucina è possibile ma non molto pratico. In ogni modo questa non è una soluzione duratura.

Uso di un misuratore di campo

Il misuratore di campo è un ricevitore semplificato e poco sensibile. E' facile da realizzare sulla base di un circuito accordato (una linea o un risonatore su 400 MHz) seguito da un diodo rivelatore e poi da un amplificatore operazionale. Un piccolo galvanometro indica l'intensità del segnale ricevuto. Il contenitore del misuratore di campo può essere fissato direttamente sulla culla dell'antenna, costituendo così un apparecchio di rivelazione molto pratico da trasportare e da utilizzare.
Una soluzione efficace è stata trovata da Denis, F4FKB, che usa un accessorio che serve ad orientare le antenne da TV tra 40 e 860 MHz collegato ad una antenna CJU smontabile.
Un cicalino piezo-acustico miniatura (2300Hz - AL60SP12) raccordato sul primo LED di rivelazione (con un transistore da commutazione) permette di avere un ritorno uditivo del segnale e la ricerca si effettua allora come con un cerca-metalli oscillando con l'antenna davanti a sé. Il potenziometro permette di agire sull'attenuatore e affina la ricerca finale riducendo il diagramma di ricezione. Una RS posata sulla chioma di un albero, a 20m, viene facilmente rilevata, allo stesso modo per delle prove di sensibilità si rileva un telecomando 433MHz di vettura (2nW a 3m) con l'antenna CJU associata!
Dal momento che questo misuratore di campo è a larga banda, un filtro passa-banda in entrata (150MHz a 500Mhz) è auspicabile (15nH e 10pF in parallelo, versione SMD), altrimenti una emittente TV locale un po' troppo potente o una emissione radio UHF possono determinare una falsa rivelazione.

Il livello del segnale ricevuto si visualizza con l'aiuto di 4 diodi LED verdi (f. F4FKB)		F4FKB ha accoppiato il "finder" a un'antenna CJU (f. F4FKB)

Scalare in frequenza il ricevitore

Questa tecnica, molto conosciuta, è anche molto versatile nel senso che dipende molto dal ricevitore. Per certe apparecchiature scalare di qualche kilohertz basta a far sparire la modulazione; si può allora ricercare il massimo del rumore che accompagna il segnale della RS. Per altri bisognerà spostarsi di parecchie centinaia di kilohertz, o anche di parecchi megahertz.
Dal momento che non c'è una ricetta universale approfitteremo di una caccia riuscita per lasciare la radiosonda sul posto e girare intorno scalando la frequenza. Per un dato tipo di RS si può pianificare una tabella che mostra la distanza minima di percezione di un segnale in funzione dello spostamento di frequenza.

Ascolto della frequenza immagine

Alcuni ricevitori hanno un fastidioso difetto: possono ricevere un segnale sulla frequenza normale f e su una frequenza spuria uguale a f + o - 2IF dove IF è la frequenza dell'amplificatore a frequenza intermedia (chiamato "media frequenza"). Tale frequenza risulta come prodotto di conversione. Un tipico esempio è fornito dall'AOR-1500, un ricevitore portatile a larga banda e multimodo, di qualità mediocre. La sua frequenza intermedia è FI = 455kHz, la frequenza spuria è 910kHz più alta della frequenza ascoltata. Ma la sensibilità del ricevitore sulla frequenza spuria è nettamente più bassa che sulla frequenza normale e il difetto può essere gestito per trovare la direzione del segnale quando il ricevitore viene saturato. Con l'AOR-1500 si sa che una RS è a meno di 500m quando si comincia a sentirla sulla frequenza spuria. Questa distanza dipende, certo, dalle prestazioni del ricevitore, dall'antenna utilizzata, dalla allocazione della radiosonda...

Ricerca della 2^ armonica prodotta dalla radiosonda

Un segnale che non è perfettamente sinusoidale irradia anche su frequenze multiple della sua frequenza fondamentale. Così, secondo una misura effettuata in laboratorio da Jean-Luc F1ULQ, una RS92SGP irradia su 400MHz con un livello di +20dBm e su 800MHz con un livello di -25dBm. E' necessario utilizzare un'antenna direttiva, per esempio una Yagi, tarata su 800MHz poiché l'antenna 400MHz avrà prestazioni del tutto cattive su 800MHz. La realizzazione qui a lato è di Michel F6GVH.
La distanza massima alla quale la radiosonda è udibile sulla 2^ armonica dipende, anche qui, dalle prestazioni del sistema di ricezione, dalla posizione della sonda e dagli ostacoli che limitano la sua ricezione in vista diretta. E' dell'ordine di qualche decina di metri.
Oltre la seconda armonica, una radiosonda emette segnali parassiti di livello generalmente molto basso. Si sa per esempio che una M2K2 che trasmette su 404 MHz irradia allo stesso modo un parassita (dovuto allo stadio pilota, n.d.t.) su 404/2 cioè 202 MHz. Questo debolissimo segnale deve essere ricercato con un'antenna tarata su 202MHz ed è udibile a qualche decina di metri.

Utilizzo della 2^ armonica prodotta dal ricevitore saturato

Anche se il segnale captato dall'antenna su 400MHz è perfettamente sinusoidale, quando la sua ampiezza è tale che lo stadio d'ingresso del ricevitore viene saturato, questa bella sinusoide viene deformata, tosata, e compaiono dei segnali parassiti di frequenza multipla di quella utile nominale. In altre parole, se si ascolta una RS su 403MHz, quando il segnale è debole esso non viene distorto e la 2^ armonica, che si potrà percepire ascoltando sur 806MHz, proverrà unicamente dalla radiosonda, con un livello di 45dB inferiore a quello del segnale principale. Ma se ci si avvicina alla RS al punto che il segnale ricevuto su 403MHz supera una certa soglia, alcune armoniche saranno prodotte dallo stesso ricevitore e verranno ad aggiungersi alle armoniche generate dalla sonda ma con un livello che sarà molto più consistente a corta distanza. In pratica questo significa che si ricercherà la direzione del segnale con l'antenna 403 MHz e che si ascolterà la frequenza della 2^ armonica. La distanza minima dipende fortemente dalle condizioni di ricezione. Essa varia tra 300m e qualche metro.
Il vantaggio di questa soluzione è che non richiede materiale supplementare; l'antenna è quella utilizzata nella fase di avvicinamento.

Ascolto in un altro " modo "

Quando l'S-meter è a fondo scala oppure il livello BF del segnale è lo stesso, qualunque sia la direzione, si può provare a passare in WFM o in un altro modo. Non è che una ricetta in mezzo alle altre.

Cercare la zona in cui il segnale è massimo

Senza antenna, la zona in cui il segnale viene percepito è molto ristretta. Circoscrivendola osservando l'intensità del segnale si finisce con il determinare l'anfratto in cui si trova la RS.
Sempre senza antenna, con il ricevitore portatile al collo si può girare su se stessi osservando il segnale. Il corpo gioca il ruolo di riflettore e il minimo del segnale permette di sapere che la RS si trova dietro di sé.


Grazie a Michel F6GVH, Stéphane F1SRX e, in particolare, a Denis F4FKB per le informazioni.