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pensamos em navegação de rádio e direção encontrando como algo bastante moderno. No entanto, pode surpreendê-lo que a descoberta de direção é quase tão antiga quanto o próprio rádio. Em 1888, Heinrich Hertz observou que os sinais eram mais fortes quando em uma orientação de uma antena de loop e mais fracos 90 graus girados. Em 1900, os experimentadores notaram que os dipolos exibem um comportamento semelhante e não demorou muito para que as antenas fossem feitas para girar para maximizar o sinal ou localizar o transmissor.

claro, há um problema. Você não pode realmente dizer qual lado da antena está apontando para o sinal com um loop ou um dipolo. Portanto, se a antena estiver apontando para o norte, o sinal pode ser para o norte, mas também pode ser para o sul. Ainda assim, em alguns casos, isso é informação suficiente.John Stone patenteou um sistema como este em 1901. O conhecido experimentador de rádio Lee De Forest também teve um novo sistema em 1904. Todos esses sistemas sofriam de uma variedade de problemas. Em frequências de ondas curtas, a propagação multipath pode confundir o receptor e enquanto os sinais de ondas longas precisam de antenas muito grandes. A maioria das antenas se movia, mas algumas — como uma de Marconi — usavam vários elementos e um interruptor.

no entanto, existem casos especiais em que essas limitações são aceitáveis. Por exemplo, quando a Pan Am precisava navegar em aviões sobre o oceano na década de 1930, Hugo Leuteritz, que havia trabalhado na RCA antes da Pan Am, usou uma antena de loop no aeroporto para localizar um transmissor no avião. Como você sabia em que lado da antena o avião deve estar, a detecção bidirecional não foi um problema.

navegação básica

a navegação por rádio deve muito à navegação celestial comum e ao levantamento. Em vez de avistar um farol, o sol ou uma estrela, você vê um transmissor de rádio.

considere que você está em um campo que tem um mastro sobre ele e você sabe a localização exata e altura do Pólo. Se você está em algum lugar no campo e quer saber onde você está, você pode usar o pólo. Você vê o poste e mede o ângulo do poste. Como você conhece a altura e o ângulo, pode usar a geometria para desenhar um círculo ao redor do poste em que deve estar.

claro, você pode estar em qualquer lugar do círculo – o que os navegadores chamam de linha de posição. Mas e se você tivesse dois pólos? Você pode desenhar dois círculos. Se você tiver sorte, os círculos tocarão exatamente em um ponto e é aí que você está. No entanto, é mais comum ter dois pontos e — presumivelmente — um estará muito longe de onde você deveria estar e um estará perto de onde você deveria estar.

mesmo com um simples par de loops, você pode fazer o mesmo truque se eles estiverem distantes o suficiente. Se a Estação um mostrar um ângulo de 30 graus (ou 210 graus; é ambíguo) para o transmissor e a estação dois mostra um ângulo de 300 graus, você pode triangular desenhando duas linhas e observando onde elas se cruzam.

Melhorias

Mesmo assim, havia uma demanda por algo melhor. Em 1909, Ettore Bellini e Alessandro Tosi introduziram uma inovação. O sistema Bellini-Tosi usava duas antenas em ângulos retos que alimentavam bobinas. Um terceiro loop se moveu dentro das bobinas para encontrar a direção. Isso permitiu que as grandes antenas permanecessem estacionárias. Na década de 1920, eles eram bastante comuns e permaneceram assim até a década de 1950.

em 1919, o engenheiro britânico Frank Adcock criou um sistema que usava quatro antenas verticais, monopolos ou dipolos. Este arranjo prendeu as antenas para efetivamente fazer um loop quadrado que ignora sinais polarizados horizontalmente, reduzindo assim a recepção de ondas do céu. As antenas Adcock eram frequentemente usadas com detectores Bellini-Tosi.

relâmpagos

em 1926, o britânico Robert Watson-Watt estava tentando detectar raios para ajudar aviadores e marinheiros a evitar tempestades. Os sinais de raios são muito rápidos, mas demorou cerca de um minuto para um operador experiente alinhar um detector Bellini-Tosi. Ao acoplar uma antena Adcock e um osciloscópio, Watt foi capaz de travar rapidamente em um raio ou um transmissor de rádio.

o localizador de direção militar de alta frequência ou huff-duff provou ser inestimável durante a guerra. Os U boats alemães mantiveram as transmissões curtas para evitar a detecção, mas com o huff-duff, isso não importava. Os alemães não descobriram a melhoria da tecnologia e as estimativas são de que 25% do naufrágio do barco U foi devido ao huff-duff.

Modern Times

os sistemas modernos são muito mais sofisticados usando loops bloqueados de fase e outras técnicas. Embora alguns sistemas iniciais como o usado por Pan Am usado transmissores no plano e receptores no solo, a maioria dos sistemas faz o oposto. ADF mais antigo – busca automática de direção-conjuntos usaram antenas motorizadas para localizar Transmissores conhecidos. Os conjuntos modernos usam o sistema Marconi com várias antenas, embora o switch seja eletrônico neste caso.

Ham radio operators desfrutar de caça à raposa — parte do evento conhecido como “radiosport” na maior parte do mundo — que é, essencialmente, de esconde-esconde jogado com um transmissor de rádio. Você pode ver mais no vídeo abaixo.

você pode pensar que o GPS fez a direção do rádio encontrar uma coisa do passado. No entanto, se você pensar sobre isso, o GPS é uma espécie de forma diferente de localização de direção de rádio. Em vez de usar um rolamento de uma antena, você está medindo o tempo de chegada do sinal, mas é a mesma ideia. O atraso de tempo dá-lhe um círculo a partir da posição conhecida do satélite. Fazer vários círculos em torno de vários satélites dá – lhe uma posição exata.

claro, a tecnologia está muito longe da antena de loop da Hertz. Mas a direção do rádio ainda é uma parte fundamental dos sistemas de navegação modernos.