無線電科技論文

1、無線電測向運動原理摘 要：近些年來，無線電測向運動蓬勃發(fā)展，逐漸成為一種熱門的國際體育賽事。它是競技體育項目之一，也是業(yè)余無線電活動的主要內(nèi)容，是現(xiàn)代無線電通訊技術(shù)與傳統(tǒng)捉迷藏游戲的結(jié)合。這項運動不僅能培養(yǎng)獨立思考和分析判斷能力，更能增長知識、增強體魄、磨練意志。出于對這項運動的熱愛，接下來本小組簡要探究概述無線電測向的基本原理。 關(guān)鍵詞： 無線電測向；無線電波；直立天線；磁性天線；80m測向機The theory of the detection of radio finding sportAbstract: In recent years , the detection of radio

2、finding sport has been booming , and gradully becomi-ng a hot international sports event . Its one of the competitive sports , and also an important part of the radio activities , which is a good combination of the modern radio communication technology and the traditional game named “Hide-and-seek”.

3、This exercise can not only help cultivating the abilities of independent thinking and analysis , but also improving your knowledge , strenthening your body , and steeling your will . Out of the love to this sport , our group will next briefly explore and summarize the theory of the detection of find

4、-ing sport.Keywords: The detection of radio finding ; Radio wave ; Vertical antenna ; Magnetic antenna ; 80m dir-ection-finder set一、 引言無線電測向機的核心是直立天線和磁性天線構(gòu)成的復合天線，綜合運用了電磁場和無線電波知識，通過聲音的大小來判斷信號源方位。其中，聲音大小即無線電波強弱隨磁性天線方向的改變而改變，而如何確定信號源的真正方向則需要依靠直立天線來判斷,這個過程中信號強弱的變化是個復雜的過程。二、 測向用無線電波簡介 在無線電技術(shù)中，我們把能夠向四周空間傳

5、播一定距離的交替變化的磁場與電場，叫做無線電波，也稱電磁波，簡稱電波。無線電波屬于電磁波中頻率較低的一種。我國目前開展的無線電測向運動常見的兩個頻段：1）3.5MHz3.6MHz 80米波段（83.3m85.7m）2）144MHz146MHz 2米波段（2.08m2.055m) （電磁波傳播示意圖）三、 無線電波在傳播中的主要特性無線電波離開天線后，既在媒介質(zhì)中傳播，也沿各種媒介質(zhì)的交界面（如地面）傳播，其傳播的情況是非常復雜的。它雖具有一定的規(guī)律性，但對它產(chǎn)生影響的因素卻很多。無線電波在傳播中的主要特性如下：（1）直線傳播均勻媒介質(zhì)（如空氣）中，電波沿直線傳播。無線電測向就是利用這一特性來確

6、定電臺方位的。（2）反射與折射電波由一種媒介質(zhì)傳導另一種媒介質(zhì)時，在兩種介質(zhì)的分界面上，傳播方向要發(fā)生變化。射線由第一種介質(zhì)射向第二中介質(zhì)，在分界面上出現(xiàn)兩種現(xiàn)象。一種是射線返回第一種介質(zhì)，叫做反射；另一種現(xiàn)象是射線進入第二種介質(zhì)，但方向發(fā)生了偏折，叫做折射。一般情況下反射和折射是同時發(fā)生的。入射角等于反射角，但不一定等于折射角。反射和折射給測向準確性帶來很大的不良影響；反射嚴重是，測向機誤指反射體，給接近電臺造成極大困難。（3）繞射電波在傳播途中，有力圖饒過難以穿透的障礙物的能力。繞射能力的強弱與電波的頻率有關(guān)，又和障礙物大小有關(guān)。頻率越低的電波，繞射能力越弱；障礙物越大，繞射越困難。工作于

7、80米波段的電波，繞射能力是較強的，除陡峭高山（相對高度在200米以上）外，一般丘陵均可逾越。2米波段的電波繞射能力就很差了，一座樓房，或一個小山丘，都可能使信號難以繞過去。因此，測向點的選擇就成為測向愛好者隨時都要考慮的一大問題。（4）干涉直射波與地面反射波或其它物體的反射波在某處相遇時，測向機收到的信號為兩個電波合成后的信號，其信號強度有可能增強（兩個信號跌疊加）也可能減弱（兩個信號相互抵消）。這種現(xiàn)象稱為波的干涉。產(chǎn)生干涉的結(jié)果，使得測向機在某些接收點收到的信號強，而某些接收點收到的信號弱，甚至收不到信號，給判斷電臺距離造成錯覺。2米波段測向中，這種現(xiàn)象比較常見。天線發(fā)射到空間的電波的能

8、量是一定的，隨著傳播距離的增大，不僅在傳播途中能量要損耗，而且能量的分布也越來越廣，單位面積上獲得的能量越來越小。反之，距電臺愈近，單位面積上獲得的能量愈大。在距電臺數(shù)十米以內(nèi)，電場強度的變化十分劇烈，反映在測向機耳機中的音量變化也格外明顯。這一特點有助于測向者在接近電臺后判斷電臺的距離及其位置。E直=Emax（一）磁性天線工作原理直立天線稱為無方向性天線，其接收方向特性圖稱為圓形圖（二）磁性天線工作原理80米波段測向使用的磁性天線，由磁棒和繞在磁棒上的天線線圈及引線、屏蔽罩組成?；窘Y(jié)構(gòu)如圖所示。下圖為將磁性天線平行于地面放置，并接收垂直極化波時的俯視圖。電波從左向右傳播，其磁場方向必定垂直

9、于電波傳播方向，并與地面平行（如圖中虛線所示）。磁性天線的輸出電勢E會隨的改變而變化。當磁棒軸線對準電臺，磁棒軸線與電波傳播方向平行（=0°、=180°），磁場方向與磁棒軸線垂直，即磁力線與天線線圈截面平行，磁力線無法順著磁棒穿過線圈，線圈中沒有變化的磁力線，線圈感應(yīng)電勢為零，即E磁=0。耳機聲音最小，甚至完全沒有聲音，此時磁性天線正對著電臺的那個面，稱小音面或小音點、啞點；當磁棒軸線對準電臺，磁棒軸線與電波傳播方向平行（=0°、=180°），磁場方向與磁棒軸線垂直，即磁力線與天線線圈截面平行，磁力線無法順著磁棒穿過線圈，線圈中沒有變化的磁力線，線圈感應(yīng)

10、電勢為零，即E磁=0。耳機聲音最小，甚至完全沒有聲音，此時磁性天線正對著電臺的那個面，稱小音面或小音點、啞點；愈接近0?；?80。， E磁愈??；愈接近90。或270。， E磁愈大?？傊?， E磁隨的變化而變化，其變化情況可用下圖表示，這就是磁性天線的“8”字形方向圖。（電磁波的傳播方向）E磁= Emax sin， 是電磁波的傳播方向與磁性天線軸線之間的夾角，電磁波的傳播方向與磁性天線軸線平行 = 0°（或180°），感應(yīng)電動勢為0；電磁波的傳播方向與磁性天線軸線垂直 = 90°（或270°），感應(yīng)電動勢最大。當用耳機作為測向機指示器時，所發(fā)聲音將隨感應(yīng)電動

11、勢的大小而變化。若轉(zhuǎn)動磁性天線一周，當磁棒軸線正指電臺時，耳機聲音最小或完全無聲，此時稱小音點或啞點；當磁棒軸線的垂直方向?qū)χ娕_時，耳機聲音最大，此時磁性天線正對著電臺的那個面稱大音面，或大音點。在測向中，只要轉(zhuǎn)動磁性天線，找出啞點，發(fā)射臺必定位于磁棒軸線所指的直線上，這就是通常所說的測雙向定線。在其它條件不變的情況下，磁性天線轉(zhuǎn)動180 ° ， E磁改變極性。設(shè)在0 ° 180 ° 范圍內(nèi)的感應(yīng)電勢為正值，則180 ° 360 °的感應(yīng)電勢為負值。由磁性天線的方向圖可知，天線轉(zhuǎn)動一周，測向機將出現(xiàn)兩個聲音最大處和兩個聲音最小處，即磁性天線的

12、方向圖具有雙值性。利用這一點，可以測定電臺所處的一條位置線，但判斷不出它究竟處在位置線上的哪一邊。因此，僅具有雙值性的測向機在測向運動中是不能使用的，還必須使測向機具有單值性。磁性天線和直立天線組成的復合天線，就是具有單值性的測向天線。 直立天線和磁性天線同時用于測向，稱為無線電測向機的復合天線?，F(xiàn)設(shè)直立天線的電勢等于Emax ，并為正值；設(shè)磁性天線的電勢最大值也等于Emax。復合天線的感應(yīng)電勢： E=E直 + E磁 =Emax + Emax sin =Emax（1+ sin） 由圖可見，上半部分各方向上的兩天線電勢極性相同，合成電勢為兩電勢之和；下半部各方向上兩電勢的極性相反，合成電勢為兩電勢之差?？偟暮铣山Y(jié)果是一個實線所示的心臟形方向圖。從這個方向圖看出，磁性天線轉(zhuǎn)動一周時，只有個一方向（即=270 ° ）使信號消失；也只有一個方向（即=90 ° ）信號最強。這樣就克服了磁性天線的雙值性，獲得了