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Una radio trasmette da qualche parte.
Conosciamo la frequenza.
Sentiamo perfettamente il segnale.
Ma non sappiamo dove si trovi il trasmettitore.
Potrebbe essere:
- dietro una collina;
- dentro un parco;
- in un’automobile;
- all’interno di un edificio;
- a pochi chilometri da noi;
- paradossalmente, quando il segnale diventa fortissimo, a pochi metri.
Come possiamo trovarlo utilizzando soltanto le onde radio?
È questo il principio della Fox Hunting, letteralmente “caccia alla volpe”, una delle attività più divertenti e contemporaneamente più istruttive del mondo radioamatoriale.
ARRL descrive la fox hunt proprio come la ricerca di un piccolo trasmettitore nascosto mediante tecniche di direction finding e sottolinea come le competenze acquisite possano risultare utili anche nella ricerca di sorgenti interferenti o trasmettitori indesiderati.
Dietro quello che può sembrare un semplice gioco si nasconde infatti una vera disciplina tecnica:
Radio Direction Finding – RDF
cioè:
radiogoniometria.
E nella sua versione sportiva internazionale prende il nome di:
ARDF – Amateur Radio Direction Finding.
Che cos’è una Fox Hunt?
La struttura più semplice è questa.
Un radioamatore nasconde un trasmettitore, la:
volpe.
Gli altri partecipanti devono localizzarlo nel minor tempo possibile.
La volpe può trasmettere:
- continuamente;
- a intervalli;
- mediante beacon automatico;
- con identificazione CW;
- secondo specifiche sequenze.
I partecipanti utilizzano:
- ricevitore;
- antenna direttiva;
- attenuatore;
- bussola o GPS;
- eventualmente una cartina.
Nelle attività più semplici possiamo utilizzare un normale portatile VHF.
Nelle competizioni ARDF vere e proprie vengono utilizzati ricevitori appositamente costruiti.
Dal gioco alla disciplina internazionale
La radiogoniometria radioamatoriale è anche una vera disciplina sportiva regolamentata dalla IARU.
Esistono competizioni internazionali ARDF nelle quali i partecipanti devono localizzare diversi trasmettitori nascosti all’interno di un’area, spesso correndo attraverso boschi e terreni aperti.
Esistono inoltre varianti come il Foxoring, nel quale la mappa indica la zona approssimativa delle volpi e il concorrente deve effettuare la localizzazione finale tramite RDF.
Le regole IARU 2025, per esempio, stabiliscono per il Foxoring trasmettitori molto deboli, chiaramente ricevibili nelle immediate vicinanze ma progettati per non essere ascoltabili a grande distanza.
Ma per divertirsi non serve partecipare a un campionato.
Una semplice fox hunt fra radioamatori locali può essere organizzata con:
- un portatile;
- una Yagi;
- un trasmettitore da poche centinaia di milliwatt.
Ed è già sufficiente per imparare moltissimo.
Il principio fondamentale: determinare una direzione
Supponiamo che la volpe si trovi a est.
Utilizziamo un’antenna direttiva.
Ruotandola osserviamo che il segnale:
- aumenta verso est;
- diminuisce verso nord;
- aumenta nuovamente tornando verso est.
Abbiamo ottenuto un:
bearing, cioè una direzione.
Se sappiamo dove ci troviamo e conosciamo la direzione del segnale, possiamo tracciare idealmente una linea.
Ma lungo quella linea il trasmettitore potrebbe trovarsi:
- a 500 metri;
- a 2 km;
- a 10 km.
Con una sola misura conosciamo quindi soprattutto una direzione.
Non ancora la distanza.
Triangolazione
Spostiamoci in un secondo punto.
Effettuiamo una nuova misura.
Otteniamo un secondo bearing.
Ora possiamo tracciare due linee.
Il punto nel quale si incrociano ci fornisce una stima della posizione del trasmettitore.
Questo viene comunemente chiamato:
triangolazione.
Con un terzo punto possiamo verificare ulteriormente la soluzione.
In un mondo perfetto le tre linee si incrocerebbero esattamente nello stesso punto.
Nel mondo reale avremo probabilmente un piccolo triangolo.
Perché?
Perché le misure contengono errori.
L’antenna più semplice: la Yagi
Per una fox hunt VHF una delle antenne più utilizzate è la:
Yagi-Uda.
Una piccola Yagi può essere composta da:
- riflettore;
- elemento pilotato;
- uno o più direttori.
Una tre elementi è già sufficiente per iniziare.
Il vantaggio è evidente:
possiede un lobo principale ben definito.
Quando l’antenna punta verso il trasmettitore il segnale generalmente aumenta.
Ruotandola di 90° diminuisce.
Puntandola nella direzione opposta possiamo osservare il rapporto fronte/retro dell’antenna.
Guadagno o direttività?
Durante una fox hunt non ci interessa necessariamente avere il massimo guadagno possibile.
Ci interessa soprattutto:
capire da dove arriva il segnale.
Una Yagi gigantesca da 15 elementi può avere un fascio molto stretto, ma è:
- ingombrante;
- difficile da manovrare;
- scomoda da portare a piedi.
Una piccola Yagi 3 elementi può invece essere:
- leggera;
- rapida da orientare;
- sufficientemente direttiva.
Per molte attività RDF rappresenta un ottimo compromesso.
Il problema del massimo
Utilizzare semplicemente il massimo del segnale non è sempre il metodo più preciso.
Immaginiamo di ruotare l’antenna:
45° → S5
55° → S7
65° → S8
75° → S8
85° → S7
Dove si trova esattamente il massimo?
Fra 65 e 75 gradi.
La misura non è precisissima.
I lobi massimi delle antenne possono essere relativamente larghi.
Il minimo può essere molto più preciso
Alcune antenne RDF vengono progettate proprio per cercare:
un nullo molto stretto.
Invece di cercare:
“dove il segnale è massimo?”
cerchiamo:
“dove scompare?”
Un minimo profondo può essere molto più facile da individuare con precisione rispetto al centro di un lobo relativamente largo.
È uno dei principi fondamentali della radiogoniometria.
Loop magnetico per RDF
Un’antenna loop possiede tipicamente un diagramma a:
figura di otto.
Presenta:
- due massimi;
- due nulli profondi.
I nulli possono essere utilizzati per determinare con grande precisione la direzione.
Ma compare un problema.
Il loop ci dice che il trasmettitore si trova lungo un asse.
Non ci dice automaticamente da quale delle due parti.
Abbiamo quindi un’ambiguità di:
180°.
Sense antenna
Nei sistemi RDF più evoluti possiamo aggiungere una seconda antenna, chiamata:
sense antenna.
Combinando il segnale del loop con quello dell’antenna omnidirezionale possiamo trasformare il diagramma a figura di otto in qualcosa di simile a un:
cardioide.
In questo modo possiamo determinare non soltanto l’asse ma anche il verso corretto.
È il principio utilizzato storicamente da numerosi radiogoniometri.
Doppler Direction Finding
Esiste poi un metodo completamente differente:
Doppler RDF.
Invece di ruotare fisicamente un’antenna, utilizziamo più antenne disposte circolarmente.
Il sistema le commuta rapidamente creando elettronicamente l’effetto di un’antenna che ruota intorno al proprio centro.
Un’antenna che si muove verso il trasmettitore vede una piccola variazione Doppler positiva.
Quando si allontana vede una variazione negativa.
Analizzando la fase della modulazione risultante possiamo determinare la direzione.
I sistemi Doppler RDF sono particolarmente interessanti per l’installazione:
mobile.
Possiamo avere sul tetto dell’automobile quattro antenne e sul cruscotto un indicatore di bearing.
La fox hunt mobile
Una tipica caccia alla volpe può essere divisa in due fasi.
Fase 1 – Ricerca a lunga distanza
Utilizziamo l’automobile e ci spostiamo rapidamente.
Effettuiamo diversi bearing.
Cerchiamo di restringere l’area.
Fase 2 – Ricerca finale
Lasciamo l’automobile.
Prendiamo:
- portatile;
- piccola Yagi;
- attenuatore.
Procediamo a piedi.
È nella seconda fase che la caccia diventa spesso molto più difficile.
Perché?
Perché il segnale diventa troppo forte.
Il paradosso del segnale troppo forte
A dieci chilometri il problema è:
sentire la volpe.
A dieci metri il problema diventa:
non sentirla troppo.
Se il trasmettitore è vicino, anche puntando la Yagi nella direzione opposta il ricevitore può indicare:
S9+60.
A quel punto non abbiamo più alcuna informazione sulla direzione.
Il front-end del ricevitore è completamente saturato.
Il segnale entra:
- dall’antenna;
- dal cavo;
- dal case;
- direttamente nei circuiti.
La direttività della Yagi diventa quasi irrilevante.
Serve ridurre drasticamente il segnale.
L’attenuatore
Uno degli strumenti fondamentali della fox hunt è quindi:
l’attenuatore RF.
Possiamo utilizzare attenuazioni progressive:
- 10 dB;
- 20 dB;
- 30 dB;
- 40 dB;
- 60 dB.
Quando il segnale diventa troppo forte aumentiamo l’attenuazione.
In questo modo riportiamo il ricevitore in una zona nella quale possiamo nuovamente osservare variazioni di livello.
Quanto significa 30 dB?
Ricordiamo:
3 dB ≈ fattore 2 di potenza.
10 dB = fattore 10.
20 dB = fattore 100.
30 dB = fattore 1000.
Quindi un attenuatore da 30 dB riduce la potenza del segnale a circa:
un millesimo.
È esattamente ciò che può servire negli ultimi metri.
Step attenuator
Una soluzione elegante consiste nell’utilizzare un attenuatore a scatti.
Per esempio:
1 dB
2 dB
4 dB
8 dB
16 dB
32 dB
Combinando gli interruttori possiamo ottenere numerosi livelli.
In una fox hunt non è indispensabile una precisione da laboratorio.
Serve soprattutto una gamma dinamica elevata.
Offset attenuator
Esiste anche una tecnica particolarmente intelligente.
Il segnale ricevuto viene miscelato con un oscillatore locale e convertito su una frequenza leggermente differente.
Invece di ascoltare direttamente il trasmettitore fortissimo, ascoltiamo il prodotto convertito.
Regolando il livello del mixer possiamo ottenere attenuazioni enormi.
È una tecnica molto utilizzata nella fase finale della ricerca.
Togliere l’antenna
Quando siamo vicinissimi alla volpe può succedere qualcosa di quasi comico.
Stacchiamo la Yagi.
Il portatile continua a ricevere perfettamente.
Questo significa che siamo davvero vicini.
A quel punto possiamo utilizzare:
- un minuscolo spezzone di filo;
- una graffetta;
- nessuna antenna.
Ogni riduzione della sensibilità diventa utile.
Body shielding
Il nostro stesso corpo può diventare uno strumento RDF.
Alle VHF/UHF il corpo umano attenua parzialmente i segnali radio.
Possiamo tenere il ricevitore vicino al petto e ruotare lentamente.
Quando il nostro corpo si trova fra il trasmettitore e la radio, il segnale può diminuire.
Questo viene chiamato informalmente:
body shielding.
Non è uno strumento di precisione.
Ma negli ultimi metri può essere sorprendentemente efficace.
La frequenza migliore
La banda classica per le fox hunt locali è spesso quella dei:
2 metri.
Perché?
- portatili diffusissimi;
- antenne piccole;
- propagazione prevalentemente locale;
- Yagi facilmente trasportabili.
Anche i:
70 centimetri
sono eccellenti.
Anzi, a 430 MHz le antenne diventano ancora più piccole e la schermatura dovuta agli edifici può rendere alcune ricerche molto interessanti.
Naturalmente frequenze e modalità devono essere quelle consentite dalla normativa e dal band plan applicabile.
80 metri ARDF
Nelle competizioni internazionali esiste anche attività RDF sulle HF basse, in particolare intorno alla banda degli:
80 metri.
Qui la tecnica cambia notevolmente.
La propagazione terrestre e le caratteristiche del campo rendono possibile utilizzare piccole antenne ferrite/loop direzionali.
Le competizioni ARDF combinano quindi:
- 3,5 MHz;
- 144 MHz;
con strategie differenti.
Multipath: il grande ingannatore
Immaginiamo che la volpe sia dietro un edificio.
Il segnale diretto è debole.
Ma una grande facciata metallica alla nostra sinistra lo riflette.
La Yagi indica:
sinistra.
Noi corriamo verso sinistra.
E ci allontaniamo dalla volpe.
Benvenuti nel:
Multipath
Il ricevitore non sa se il segnale ricevuto ha percorso la via diretta oppure è stato riflesso.
In ambiente urbano possiamo avere riflessioni su:
- edifici;
- capannoni;
- montagne;
- ponti;
- strutture metalliche;
- veicoli.
La direzione apparente può quindi essere completamente falsa.
Come riconoscere il multipath?
Un indizio è l’instabilità.
Facciamo pochi passi e il bearing cambia drasticamente.
Oppure troviamo:
- diversi massimi;
- diversi nulli;
- direzioni incoerenti.
In questi casi non dobbiamo fidarci di una singola misura.
La soluzione è:
muoversi.
Non effettuare tutti i bearing dallo stesso parcheggio
Una buona fox hunt richiede geometria.
Dopo aver preso una direzione:
spostiamoci lateralmente.
Effettuiamo una seconda misura da un punto significativamente differente.
Se entrambi i bearing convergono nella stessa area, la probabilità di essere sulla strada giusta aumenta.
Utilizzare una mappa
Possiamo segnare ogni misura su una carta.
Per esempio:
Punto A → 075°
Punto B → 130°
Punto C → 210°
Le linee convergono vicino a una determinata zona.
Oggi naturalmente possiamo utilizzare:
- smartphone;
- GPS;
- mappe digitali.
Ma tracciare manualmente i bearing rimane un esercizio estremamente istruttivo.
Errore angolare e distanza
Un piccolo errore angolare può diventare enorme a grande distanza.
Supponiamo un errore di:
5°.
A 100 metri l’errore laterale è relativamente piccolo.
A 10 km può rappresentare quasi:
900 metri.
Per questo la triangolazione funziona molto meglio quando i punti di misura sono:
- ben separati;
- geometricamente favorevoli.
Bearing incrociati quasi paralleli
Immaginiamo due misure:
Punto A → 090°
Punto B → 092°.
Le linee sono quasi parallele.
La posizione risultante sarà estremamente incerta.
Molto meglio avere bearing che si incrociano con un angolo significativo.
Una geometria vicina a:
90°
è spesso molto più favorevole.
S-meter: non fidarsi troppo
L’S-meter di un portatile non è uno strumento di misura scientifico.
Può:
- saturare;
- avere pochi segmenti;
- rispondere non linearmente.
Serve principalmente per confrontare:
più forte / più debole.
Questo è sufficiente.
Non abbiamo bisogno di sapere se il segnale è -77 o -81 dBm.
Dobbiamo sapere:
“ruotando l’antenna a destra il segnale sale o scende?”
Audio strength
Alcuni ricevitori RDF producono un tono audio la cui frequenza varia con l’intensità del segnale.
Questo permette all’operatore di concentrarsi sulla direzione senza dover guardare continuamente lo strumento.
È particolarmente utile mentre:
- camminiamo;
- ruotiamo l’antenna;
- osserviamo il terreno.
Costruire una Yagi RDF
Una Yagi per fox hunting è uno dei migliori progetti di autocostruzione.
Possiamo utilizzare:
- boom in PVC;
- elementi in alluminio;
- metro a nastro metallico;
- asta isolante.
La famosa tape-measure Yagi utilizza proprio elementi ricavati da un metro flessibile.
Ha un vantaggio enorme:
quando urtiamo un albero gli elementi si piegano e ritornano in posizione.
Perfetta per correre in un bosco.
Tre elementi sono sufficienti
Non dobbiamo cercare guadagni estremi.
Un’antenna composta da:
riflettore;
dipolo;
direttore
può già fornire una direttività molto evidente.
Per la ricerca finale conta più la praticità dell’ultimo decibel di guadagno.
Polarizzazione
Se la volpe utilizza un’antenna verticale, normalmente terremo la nostra Yagi:
verticale.
Un disallineamento di polarizzazione può produrre attenuazione.
Ma nella fox hunt reale, soprattutto in ambiente urbano, le riflessioni possono modificare la polarizzazione.
Anche questo può creare letture apparentemente strane.
La posizione dell’antenna
Tenere una Yagi:
- troppo vicina al corpo;
- sopra il cofano dell’automobile;
- accanto a una ringhiera;
può alterarne completamente il diagramma.
Meglio tenerla:
- lontana dal corpo;
- in uno spazio relativamente libero;
- sempre nello stesso modo.
La ripetibilità è più importante della perfezione teorica.
La fox hunt in automobile
Durante la ricerca mobile è fondamentale che la sicurezza stradale venga prima di tutto.
L’ideale è avere:
un guidatore
e:
un operatore RDF.
Il guidatore pensa alla strada.
L’operatore osserva:
- bearing;
- segnale;
- mappa.
Tentare di guidare, ruotare un’antenna, guardare uno strumento e leggere una mappa contemporaneamente non è una buona idea.
Localizzare un’interferenza
La stessa tecnica utilizzata per trovare una volpe può essere applicata alla ricerca di sorgenti RF indesiderate.
Per esempio:
- alimentatore switching;
- inverter fotovoltaico;
- dispositivo elettronico guasto;
- portante non identificata;
- fonte locale di rumore.
Naturalmente la ricerca va svolta rispettando proprietà privata, norme e privacy; la radiogoniometria non autorizza ad accedere a luoghi nei quali non abbiamo titolo a entrare.
Ricerca di un jammer
ARRL cita fra gli utilizzi delle tecniche RDF anche l’individuazione di interferenze intenzionali sui ripetitori.
In questo caso però è opportuno agire in maniera metodica.
Registriamo:
- orari;
- frequenze;
- bearing;
- località;
- misure ripetute.
L’obiettivo non è affrontare personalmente qualcuno.
È raccogliere dati tecnici affidabili da mettere, quando necessario, a disposizione di chi ha titolo a intervenire.
Fox Hunting e SDR
Gli SDR permettono tecniche ancora più sofisticate.
Possiamo utilizzare più antenne e confrontare:
- fase;
- ampiezza;
- tempo di arrivo.
Con hardware sincronizzato possiamo realizzare sistemi:
- interferometrici;
- phase-coherent;
- TDoA.
A quel punto la radiogoniometria si avvicina sempre di più ai sistemi professionali.
Ma per imparare il principio fondamentale continuano a bastare:
una Yagi e un portatile.
Organizzare una semplice fox hunt
Una possibile attività di sezione potrebbe funzionare così.
Volpe
Trasmettitore VHF a bassa potenza.
Antenna verticale.
Beacon periodico con identificazione.
Area
Raggio massimo:
5-10 km.
Partecipanti
Squadre di due persone.
Equipaggiamento
- portatile;
- Yagi;
- attenuatore;
- mappa;
- bussola/GPS.
Obiettivo
Trovare fisicamente il trasmettitore nel minor tempo possibile.
La potenza della volpe
Più potenza non significa necessariamente maggiore divertimento.
Se la volpe utilizza 50 W da una collina, tutti la riceveranno fortissimo per decine di chilometri.
Meglio utilizzare:
- pochi watt;
- centinaia di milliwatt;
- eventualmente ancora meno;
in funzione dell’area.
L’obiettivo deve essere rendere la ricerca:
possibile ma non banale.
Il beacon
La volpe potrebbe trasmettere:
IZ1XXX FOX
in CW.
Poi silenzio.
Poi ripetere.
Un beacon intermittente aggiunge difficoltà perché dobbiamo effettuare rapidamente il bearing durante la finestra di trasmissione.
Il primo bearing non è la soluzione
Una regola utile è:
non innamorarsi della prima direzione.
Prendiamo una misura.
Annotiamola.
Spostiamoci.
Ripetiamo.
La radiogoniometria è principalmente un processo di progressiva eliminazione delle possibilità.
Quando pensiamo di essere arrivati
Negli ultimi cento metri:
- aumentiamo l’attenuazione;
- riduciamo l’antenna;
- controlliamo i nulli;
- camminiamo lentamente;
- osserviamo l’ambiente.
A un certo punto potremmo arrivare a ricevere la volpe:
senza antenna.
A quel punto sappiamo di essere molto vicini.
Una scuola di radio straordinaria
In poche ore di fox hunting impariamo praticamente:
- diagrammi d’antenna;
- polarizzazione;
- attenuazione;
- multipath;
- propagazione VHF;
- triangolazione;
- rapporto fronte/retro;
- saturazione dei ricevitori;
- dinamica;
- lettura delle mappe.
Ed è tutto immediatamente verificabile.
Se abbiamo capito bene la teoria:
troviamo la volpe.
Se abbiamo sbagliato:
andiamo nella direzione opposta.
È difficile immaginare un feedback didattico più chiaro.
Conclusioni
La Fox Hunting è una delle attività radioamatoriali nelle quali teoria e pratica si incontrano nel modo più evidente.
Partiamo da una domanda estremamente semplice:
da dove arriva questo segnale?
Per rispondere dobbiamo imparare a utilizzare:
- antenne direttive;
- nulli;
- attenuatori;
- triangolazione;
- mappe;
- propagazione;
- multipath.
All’inizio la volpe sembra lontanissima.
Poi il segnale cresce.
Aumentiamo l’attenuazione.
Stacchiamo la Yagi.
Mettiamo una minuscola antenna.
Alla fine continuiamo a sentirla anche senza antenna.
A quel punto sappiamo che è lì, magari nascosta sotto una panchina a pochi metri da noi.
Ed è proprio questo che rende la radiogoniometria così divertente:
il segnale non ci dice direttamente dove si trova il trasmettitore.
Ci dà indizi.
Sta a noi imparare a leggerli.