Radiogoniómetro Automático (ADF)
Un radiogoniómetro automático (ADF) funciona a partir de una señal de tierra transmitida desde un NDB. Los primeros radiogoniómetros (RDF) utilizaban el mismo principio.
Se utilizaba una antena polarizada verticalmente para transmitir ondas de radio de baja frecuencia en el rango de 190 kHz a 535 kHz. Un receptor en el avión se sintonizaba con la frecuencia de transmisión del NDB.
Utilizando una antena de bucle, se podía determinar la dirección hacia (o desde) la antena controlando la intensidad de la señal recibida. Esto era posible porque una onda de radio que incide sobre una antena de bucle en su parte lateral induce una señal nula.
Al incidir en el plano de la espira, se induce una señal mucho más fuerte. Las señales de los NDB estaban moduladas con pulsos de código Morse únicos que permitían al piloto identificar la baliza hacia la que estaba navegando.
Con los sistemas RDF, se instalaba una gran antena de bucle rígido dentro del fuselaje del avión. El lado ancho de la antena era perpendicular al eje longitudinal del avión. El piloto escuchaba las variaciones en la intensidad de la señal de la emisión LF y maniobraba la aeronave de manera que se mantuviera una señal nula gradualmente creciente.
De este modo, se acercaba a la antena transmisora. Cuando se sobrevuela, la señal nula se desvanece gradualmente a medida que la aeronave se aleja de la estación. La intensidad creciente o decreciente de la señal nula era la única manera de determinar si el avión estaba volando hacia o desde el NDB.
Una desviación a la izquierda o a la derecha del rumbo hacía que la intensidad de la señal aumentara bruscamente debido a las propiedades de recepción de la antena de bucle.
El ADF mejoró este concepto. La gama de frecuencias de emisión se amplió para incluir la MF hasta unos 1800 kHz. Ya no era necesario cambiar el rumbo del avión para localizar la antena de transmisión. En los primeros modelos de ADF, se utilizaba una antena giratoria. La antena giraba para buscar la posición en la que la señal era nula.
La dirección de la antena de transmisión se mostraba en una escala de acimut de un indicador del ADF en la cabina de vuelo. Este tipo de instrumento se sigue utilizando hoy en día. Tiene una tarjeta fija con 0° siempre en la parte superior de una esfera no giratoria. Una aguja indica el rumbo relativo a la estación. Cuando la indicación es 0°, el avión está en rumbo hacia (o desde) la estación.
A medida que la tecnología del ADF progresó, los indicadores con tarjetas de acimut giratorias se convirtieron en la norma. Cuando se recibe una señal ADF, el piloto gira la tarjeta para que el rumbo actual esté en la parte superior de la escala.
Esto hace que el puntero indique el rumbo magnético hacia el transmisor del ADF. Esto es más intuitivo y coherente con otras prácticas de navegación.
En los sistemas ADF modernos, se utiliza una antena adicional para eliminar la ambigüedad sobre si la aeronave se dirige al transmisor o se aleja de él. Se denomina antena sensitiva. El campo de recepción de la antena sensora es omnidireccional. Cuando se combina con los campos de la antena de bucle, forma un campo con una única zona de recepción nula significativa en un lado.
Esto se utiliza para la sintonización y produce una indicación en la dirección hacia la estación ADF en todo momento. El receptor ADF de a bordo sólo necesita estar sintonizado en la frecuencia correcta de la emisora para que el sistema funcione. La antena de bucle y la antena sensora se alojan normalmente en una única carcasa de antena de bajo perfil.
Cualquier antena terrestre que transmita ondas de radio LF o MF en el rango de las capacidades de sintonización del receptor de la aeronave puede ser utilizada para el ADF. Esto incluye las de las estaciones de radio AM. Los tonos identificadores audibles se cargan en las ondas portadoras NDB.
Normalmente, se utiliza un designador de código Morse de dos caracteres. Con una transmisión de una estación de radio AM, se escucha la emisión AM en lugar de un código identificador de la estación. La frecuencia de un transmisor NDB se indica en una carta aeronáutica junto a un símbolo del transmisor. También se indica el designador de identificación.
Los receptores ADF pueden montarse en la cabina de vuelo con los controles accesibles al usuario. Esto se encuentra en muchos aviones de aviación general. Alternativamente, el receptor ADF se monta en una bahía de aviónica remota con sólo la cabeza de control en la cabina de vuelo. Los receptores ADF dobles son comunes. La información del ADF puede mostrarse en los indicadores del ADF mencionados o puede ser digital.
Las pantallas electrónicas modernas, planas y polivalentes, suelen mostrar el ADF de forma digital. Cuando se selecciona ANT en un receptor ADF, la antena de bucle se corta y sólo se activa la antena sensitiva. Esto proporciona una mejor recepción multidireccional de las emisiones en la gama de frecuencias del ADF, como las emisiones meteorológicas o AWAS.
Cuando se selecciona el mejor oscilador de frecuencia (BFO) en un receptor/controlador ADF, se conecta un oscilador de frecuencia de batido interno al amplificador de FI dentro del receptor ADF. Esto se utiliza cuando un NDB no transmite una señal modulada.
Los continuos refinamientos de la tecnología ADF la han llevado a su estado actual. La antena receptora giratoria se sustituye por un bucle fijo con núcleo de ferrita. Esto aumenta la sensibilidad y permite utilizar una antena más pequeña. Los sistemas ADF más modernos tienen dos antenas de bucle montadas a 90º entre sí.
La señal recibida induce una tensión que se envía a dos estatores de un resolutor o goniómetro. Los estatores del goniómetro inducen una tensión en un rotor que se correlaciona con la señal de las espiras fijas. El rotor es accionado por un motor para buscar el nulo. El mismo motor hace girar la aguja del indicador de la cabina de vuelo para mostrar el rumbo relativo o magnético hacia la estación.
Los técnicos deben tener en cuenta que la instalación de la antena del ADF es crítica para una correcta indicación ya que es un dispositivo direccional. Es importante la calibración con el eje longitudinal del fuselaje o morro de la aeronave.
Debe existir una única zona de recepción nula en la dirección correcta. La antena debe estar orientada de manera que el ADF indique la ubicación de la estación cuando la aeronave está volando hacia ella en lugar de alejarse.
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