Radiopejl - miniatyr, longlife

[JohnA]

Trådfrågan:
Hur kompakt och hur effektivt kan man bygga en pejlsändare, och vilket frekvensområde bör den arbeta på?
Behovet är förmodligen ganska extremt, kanske t.o.m. orealistiskt, men i så fall vill jag veta det säkert.
Sändaren ska gå att lokalisera/pejla från åtminstone några 100-tals meters håll, även om den befinner sig uppe i ett högt hyreshus av betong. Sändaren ska också ha en drifttid på åtminstone några veckor men helst månader. Slutligen ska den vara så liten att den kan gömmas i kläder, skor eller andra personliga tillhörigheter.

Bakgrund:
En icke teknikkunnig vän har ett med barn på allvarligt glid. Samhällets resurser slår bara till ordentligt när det blivit för sent. Målet i nuläget är att kartlägga umgängeskretsar bland drogmissbrukare och kriminella. Desperata situationer kräver desperata metoder men denna tråd är ska inte handla om juridik, moral och förnuft utan fokusera enbart på det tekniska.

Avsikten att "plantera" någon slags GPS-tracker eller pejlbar mojäng för att lättare kunna följa "den förtappade". Det säger sig själv att det måste vara något väldigt litet med lång batteritid, vilket i sig är en utmaning, men jag är mer skeptisk till själva "planteringsjobbet" och konsekvenserna av ett eventuellt avslöjande. Något slags "klistermärke" som kan pejlas med mobiltelefon upp till 30 meter sägs vara beställt. Jag vet inte alls vad detta är men jag är mycket tveksam till om det är praktiskt användbar teknik.

Tekniska lösningar:
Mitt bästa förslag är att titta på viltforskares pejlutrustning för fåglar, samt radioamatörernas s.k. rävjakt. Minns att jag tidigare sett kopplingsschema för en minimalistisk tracking-sändare kring en enda transistor där en kondensator periodvis skiftar nivå och får sändaren att arbeta i korta pulser för att spara batteri. (squegging) Utan att ta mycket mer utrymme och förmodligen mer strömsnålt vore att involvera en microcontroller (PIC/AVR) som styr sändaren. En realtidsklocka kan spara effektivt genom att sända under kända men glesa intervall.

En minimalistisk regelvidrig "fulsändare" utan modulering och övetonsbegränsande filterkretsar borde bli mycket enkel och kompakt. Att sända korta "blippar" om millisekunder med någon sekunds intervall blir relativt batterisnålt men kan det kanske göras ännu effektivare genom att lägga till en ultrakompakt mottagare som "lyssnar" på bestämda intervall och bara aktiverar sändningen en begränsad tid om "aktiveringssignal" sänts ut från pejlbäraren? Då kan pejlaren åka omkring i bil med en relativt kraftig aktiveringssändare som arbetar ganska konstant med endast korta uppehåll för att lyssna efter den lilla pejlsändaren. Att addera en mottagare i pejlsändaren utan att formatet sväller och dessutom få prylarna att spela fint ihop känns som ett ganska mycket större projekt. Själv har jag tyvärr inte ens resurserna att experimentera fram en enkel fungerande sändare, utan ser mig som en ren förmedlare av krassa tekniska fakta.

Realistiskt alltså, vad kan man räkna med för prestanda i räckvidd och batteritid från några seriekopplade 3V lithiumceller och en enkel "squegging" sändare med en ensam transistor? Antar man bör komma upp i VHF- eller ännu hellre UHF-området för att få acceptabel verkningsgrad i en kompakt sändarantenn. Högre frekvens ger vad jag vet å andra sidan mer dämpning genom byggnader och värre reflektioner som gör pejlingen svårare.

[Klas-Kenny]

Om man nu ska lämna de moraliska, juridiska etc. diskussionerna åt sidan och enbart fokusera på tekniken, innehar inte grabben en smartphone?

I så fall innehåller den ju redan allt man behöver, det är bara frågan om att lyckas "plantera" rätt mjukvara i den, för att direkt se var den håller hus ifrån närmsta webbläsare.

[Lennart Aspenryd]

En bra beskrivning med ett ärligt syfte.
Hoppas tråden hålls fri från det moraliska.
Att ha en pejl som på något sätt aktiverar sändareenheten borde låtas sig göras.
Då lyssnar sändaren kanske med några sekunders intervall, och trappar upp sin egen sändningseffekt och intervall. Borde bli energisnålt.

[Nerre]

Som jag ser det är det tekniskt sett knappt genomförbart.

Tittar man t.ex. på hur (inte) noga mobilen positionerar (även med GPS) så är det i princip omöjligt att lokalisera en mobil till rätt lägenhet i ett flerfamiljshus. Utomhus kan man få en GPS-noggrannhet på 3-4 meter, men det kräver att GPS:en är igång åtminstone nån minut åt gången så den hinner få fix på alla satelliter. Inomhus kan det hoppa 20-30 meter eller mer, om man ens får en fix.

Att med nån slags riktantenn pejla var i ett hus en liten enhet befinner sig är också rätt tveksamt. Det krävs rätt rejäl riktverkan på antennen och du får bara en riktning. För att få en position behöver du kunna krysspejla. Eventuellt kan man få ett avstånd, men frågan är vad man får för noggrannhet på det. Och det krävs ju då att man i alla fall vet vilket hus det handlar om. För att få en exakt position behöver du dessutom gå närmare den ungefärliga positionen och repetera krysspejlingen.

[Icecap]

Skipper det juridiske.

Det finns lite problem med smartfån-lösningen: det kan vara dålig täckning för GPS inomhus. Men det finns program som sampler GPS-position med väl valda mellanrum och spara data i en fil. Denna kan sedan skickas varje midnatt som e-mail om man väljer detta.

En spårsändare kan byggas ganska liten och strömsnål - men så måste man springa runt med pejlarantenn och triangulera - och man är ju helt osynlig då...

[grym]

fråga cia

njee
det är svårt

finns några rimliga vägar att gå
gps, men det är inte rimligt om den inte är en mobil som man fular till

mobil, men det är ju inte ok att ha info från dom längre?
mastriangulering, fanns möjligheter till det förr

och rena sändare som behöver traanguleras
där är ju valet av frekvens och effekt svårt
kolla på vad radioamatörerna annvänder för foxhunting

men att göra något litet som man ska kunna triangulera rimligt enkelt, kolla på knuteden pejl beg så får du se storleken som hunden har, den klarar någon km och batteritid på någon dag
att sedan pejla med den kräver kunskap och erfarenhet i skog och mark, i stad vet jag knappt om jag vågot med tanke på hur illa radiolandskapen är där

[Nerre]

För rävjakt kör man oftast kortvåg, det blir rätt stor antenn på sändaren... Man brukar hissa upp en tråd i ett träd och sen dra ut 3-4 "jordplan".

[Jonyverse]

Ja, på 80 m-bandet (3,5 MHz) men även på 2 m (144 MHz).

Det finns små billiga oscillatormoduler för frekvenser runt 1-2 GHz. En antenn för de banden blir väldigt liten, även pejlantennen då.

[danei]

Det är är helt klart olagligt oavsett syfte.

Men rent praktisk tror jag att smartphone lösningen är den rimligaste. Det finns sannolikt en hel hoper appar som lägger sig väl dolt för användaren. Annars kan nog lösningen att snacka med personen i fråga funka rätt bra det med. Sannolikt får man inte reda på var barnet befinner sig hela tiden, men vilka som ingår i umgänget går nog att får fram om man pratar lite vänligt.

Jag hoppas innerligt att jag inte hamnar i någon liknade situation.

[mrfrenzy]

Genom loggning av wifi ssid och Mac-adress. Kan man få väldigt bra noggrannhet inomhus och även utomhus på tätbefolkade platser. Androidmobiler kan automatiskt hämta positionen från Googles databas.

Man behöver kanske inte sända i realtid hela tiden? Bygg en modul med en wifi modul och en mikroprocessor som loggar signalstyrka en gång per kvart eller så. När den är vid ett öppet nät eller ett som man lagrat koden till så laddas datat upp via nätet.

[Jonyverse]

Tips: https://www.lociloci.com

Ingen app, ingen gps, inga extraprylar. Antar att det inte är barnet själv som äger/betalar mobilen, då är det bara för abb. innehavaren att ansluta telefonen. Tjänsten är tänkt för att hålla koll på var ungar befinner sig och liknande. Används förmodligen också av psykopatiska, svartsjuka makar makar för att hålla koll på frugan.

Jag vet att det är olagligt med egna sändare, och förmodligen är det ganska orealistiskt att ge sig ut och pejla för gemene man utan förståelse för hur radiovågor beter sig.

Bonusfilm:

[Meduza]

lociloci skickar dock SMS typ en gång i veckan för att påminna användaren om att den är spårad...

[Jonyverse]

Aha!

[JohnA]

Oj, mycket respons på tråden! Tack för det! Förhoppningsvis har "glidhistorien" nått en vändpunkt utan inblandning av desperat applicerad olaglig radioteknik. Senaste rapporten var inte så väldetaljerad, men härom dagen fann polisen 15-åringen påtänd och därmed är det sannolikt slut på spekulationer och det förnekande som vissa inblandade ägnat sig åt. Nu är skiten uppe vid ytan och sociala myndigheterna blir förhoppningsvis tvingade att äntligen agera.

För min egen del är det skönt om jag slipper engagera mig i radioteknik på denna typ av grunder. Det som skulle kunna vara ett kul projekt blir enbart sorgligt och sunkigt. Jag har inget specifikt behov av Radio Direction Finding men har länge tycket att det är intressant. Första gången var i början av 90-talet i samband med (strandade) robotprojekt. Som en märkligt sammanträffande hade jag senaste veckan återupptagit intresset för RDF-teknik, precis innan jag blev tillfrågad av vännen.

Som i flera andra radiotekniska sammanhang får man välja att antingen lägga krutet på sändarsidan och då klara sig med en enkel mottagare och/eller kompakt mottagarantenn, eller så gör man precis tvärt om. Radioamatörernas rävjakt på kortvågsbanden kräver relativt stor sändarantenn och även mottagarantennerna blir ganska stora för att få bra precision på pejlingen. I gengäld slipper man ifrån den dämpning, böjning och reflektion som ofta bråkar med RDF på högre frekvenser.
En irriterande sak med minimalistiska sändare på högre frekvenser är att om man vill kristallstyra dem för stabilitetens skull åker man så vitt jag vet i de flesta fall på att bygga sändaren i ett flertal frekvensmultiplicerande steg. En "fulsändare" som driver ganska mycket med temperatur och batterispänning kan konstrueras med en enda transistor.

Det jag hittat om viltspårning arbetar på ca 150-200 MHz, vilket jag antar är en ganska bra kompromiss mellan hyfsat okritiska konstruktioner, effektivitet hos små sändarantenner och formatet på hyfsat riktningskänslig mottagarantenn. De minsta spårsändarna för vilt väger bara 4-5 gram, har antenn på 5-15 cm och arbetar kontinuerligt i någon månad. Med några tiotals gram inklusive batterier håller sändaren igång 4-8 månader om jag minns rätt. Ganska imponerande, och klart användbart i det tråkiga sammanhang tråden avsåg från början.

Nu när grundorsaken till trådstarten förhoppningsvis blivit inaktuell ser jag en mycket större glädje i att fundera vidare på tekniken. Det är inte omöjligt att jag vill göra något experiment med låg sändareffekt och helst då på ett licensfritt frekvensband för den goda sakens skull. Rävjakt intresserar mig mycket och kan kanske bli det som driver mig över gränsen till att bli radioamatör. CW med minimalistisk rörteknik på 80 meter lockar mig också mycket.

Bland bråten har jag en 2m (144-146 MHz) FM handapparat och en pejlteknik jag länge varit sugen på att testa är doppler RDF. I korthet går dopplern ut på att snabbt svepa en mottagarantenn i cirkel och mäta fasskiftet som uppstår. I praktiken gör man det virtuellt genom att switcha mellan fyra (eller fler) fast monterade mottagningsantenner, filtrera fram svepfrekvensen (brant bandpassfilter, oftast digitalt "switched capacitor), detektera nollgenomgången i den mottagna FM-signalen och räkna fram vinkeln till sändaren (sändaren ska arbeta med AM/CW). Ofta indikeras bäringen på en display av en ring lysdioder.
Borde funka bra att lägga mycket av dopplern i en microcontroller. -Antennswitchningen, switchningen av det branta kondensatorfiltret, nollgenomgångsdetektorn, fasmätningen samt indikering på någon slags display. Några OP-ampar kan ändå behövas för lågpassfiltrering, nivåkorrigering m.m.

[Jonyverse]

Radioamatörernas rävjakt sker som jag skrev i ett inlägg även på 2 metersbandet (144 MHz) det är nära djurpejlingsbandet och kräver inte jättestora antenner. 0,5 m eller kortare.

Dopplerpejl är en intressant teknik. Man kan göra en förenklad variant med 4 antenner i kvadrat.
En hanterbar pejl kan man få med ganska bra precision med två antenner och en enkel switch som switchar med hörbar ton. Om det är lite fasskillnad mellan antennerna bildas en fasmodulerad ton i radion är det lika fas är det tyst.

Att bygga små hyfsat stabila sändare är inte riktigt så komplicerat idag. Finns en del olika färdiga oscillatorkretsar som inte är så dyra.