第十一章无线电测向技术
（参考件）
一、无线电波与其传输特性
1.1 关于无线电波的一些基本概念
1.1.1 无线电波是电磁波的一种
从物理含义上讲，电磁波包含无线电波、光辐射和光子辐射。电磁波中波长小于0.1mm，或者说频率低于3000GHz的波，叫无线电波。把电磁波和无线电波视为同等概念，严格说是不确切的。但从当今应用目的看，习惯叫法也是可以的。
1.1.2 无线电波的分段和名称
根据国际电信联盟无线电规则第二条(Article 2,20δ,Geneva,1982)频带命名如表示：
表1.(2)频带命名
关于无线电波的频带划分与命名，需补充几点：
①国际电联频带划分时规定，每个频率范围含上限而不含下限；
②实际工作中常有这样一些情况：仅使用频带的一部分，比如战术通信台工作频段为30~88MHz，这时仍称VHF电台；边沿垮接相邻频带，如2~30MHz的接收机，因其主要工作频率处于高频，这时仍称高频(HF)接收机；当工作频率范围跨接两个频带，又都为主要工作频段时，如25~1000MHz的测向机，这时，则惯称甚高频/特高频(VHF/UHF)测向机等。
③国内一些部门习惯用短波、超短波、微波等称谓。显然短波与高频等效。超短波包括甚高频(VHF)和特高频(UHF)，但界限含混，微波一般指频率高于300MHz的众多频带。
1.1.3 无线电波的一般传输特性
在2.1节介绍有关述语的函义中，已讲到无线电波的一些特性，为使读者便于理解后面的内容，现就电磁波传输的一般特性归纳如下：
●电磁场中电场和磁场具有确定的方向和数值，即
S(t) = E(t) . H(t)
E=-ZH
●传输中的电场和磁场都具有极化特性；
●电磁波在自由空间传输时，其传输平面是一确定的大圆面，其传输方向不变，且相速度和群速度相同；
●电磁波在界质中传输时，将受到界质的影响。在各向同性的色散
界质中传输时，使相速与群速不等；在各向异性的色散界质传输时，还会使极化和方向发生变化；
●电磁波传输时会产生衰减。产生衰减的原因有两种：一是球面（或柱面）波扩散损耗，其场强与离开辐射源的距离成反比；二是介质引起的损耗，包括介质吸收、散射、衍射等，这使场强比在自由空间时小；
●中不同介质的界面上产生反射、折射，并都符合几何光学的定律；频率较低的无线电波还具有衍射特性；
●频率相同的无线电波具有相干性，相干场场强呈驻波分布，等相位面也产生畸曲。
1.1.4 无线电波的极化特性
极化是为描述不同类型辐射源产生的电磁波或者通过不同途径传输的电磁场的时一空特性而引入的概念。前面已讲过，电场矢量和磁场矢量满足乌莫夫---坡印廷矢量法则，二者相互垂直，并都与电磁波传输方向(即坡印廷矢量方向)相垂直，故人们用电矢量的端点在波振面上的轨迹图表叙电磁波的极化形式：
●垂直极化波，即电矢量完全处于传输面内的电磁波，显然这时磁矢量完全垂直传输平面；
●水平极化波，即电矢量完全垂直传输平面的电磁波，显然这时的磁场矢量完全处于传输面内；
●线极化波，即电场矢量偏开传输面一个角度r(称极化角)的电磁波。显然线极化波可分解为垂直极化分量和水平极化分量。垂直极化波或水平极化波是线极化波的一种特性形式(水平极化分量为零或垂直极化分
量为零)；
●圆极化波，即垂直极化分量和水平极化分量幅度相等，而相位差为900的电磁波。这时电矢量端点在波振面内的轨迹为圆。顺着电磁波传输的方向看去，如电场矢量是反时针的旋转，又称左旋圆极化；着顺时针旋转，则称右旋圆极化；
●椭圆极化，即电场矢量端点在波振面上投影轨迹为椭圆的电磁波。有三种情况产生椭圆极化：垂直极化分量和水平极化分量幅度相等，但相位差是0. π/2和π以外的值；两极化分量相位差为π/2，但幅度不相等；两极化分量幅度不相等，相位差为0和π以外的值。椭圆极化波也同圆极化波一样区分为左旋和右旋。显然，椭圆极化是电磁波极化概念的最通用的表叙形式，其它极化形式可作为椭圆极化的特殊情况，如线极化是两分量相位差为0或π的特例；圆极化是两极化分量幅度相等，相位差为π/2的特例；垂直极化或水平极化是一个极化分量为零的特例。值得注意的是对垂直(或水平)极化的地波来讲，电场矢量总是垂直(或平行)地面，对倾斜入射到地面的天波来说，垂直极化波的电矢量不再与地面垂直，而水平极化波的电矢量却总与地面平行，这些区别在今后研究高角波信号接收或测向问题时常用到。
1.2 HF(高频)无线电波的传输特性
频率范围为3~30MHz的无线电波，根据ITU定义，叫高频波(HF)，有时也叫短波。高频波在远程通信中占重要地位。高频波主要传输特点有：（1）HF波从地面上一点到另一点的传输有两种途径，即地波和天波；
（2）地面波传输中，受土壤或海水的影响，将产生衰减。频率越高，
衰减越大。水平极化波的衰减比垂直极化波要大得多，因而地面波主要为垂直极化。对发射功率1KW的垂直极化波，在陆面上一般传输几十公里，在海面是传输为几百公里；
（3）HF远程传输是通过电离层反射完成的。电离层分D、E、F1和F2层，对应的平均高度分别是70、110、200和330KM，其中F2层是较稳定的，远程通信主要靠F2层的反射，可反射的电波频率一般不大于20MHz，一跳传输的距离与反射角有关，若反射波仰为角β，频率为f=f0/sinβ(式中f0是电子密度为N的电离层对垂直入射波可反射的最高频率)，一次反射的距离为d=2hCotβ(式中h为虚高，比电离层实际高度稍大)；
HF无线电波两种传输方式的存在，就使HF波形成了以下特点：
●在离发射源较近的地面上可认为只有地波存在，这时电波极化可认为是单纯的垂直极化；
●在较远的天波区，不管发射天线是垂直极化还是水平极化，受电离层影响，反射波都是椭圆极化；
●在没有特殊选频情况下，电波会在不同层或不同点反射，形成多
径波；
●HF波在传输方向上，一般形成地波区、静寞区和天波区。静寞区是在地波区与天波区之间，大约在离开发射台30~100KM的地段，地波已衰减掉，又没有电离层反射波到达，常收不到信号。在较近的天波区（离发射源100~400KM之间），反射波的仰角很大，也常称为高角波区。
1.3 VHF/UHF(甚高频/特高频)无线电波的传输特性
30~300MHz通称甚高频(VHF)，300~3000MHz通称特高频(UHF)，
3G~30GHz通称超高频(SHF)，30~300GHz通称极高频(EHF)。VHF/UHF无线电波较HF无线电波的波长越来越小，受传输介质影响相应加大，视距传输就成为其主要方式和特点。
（1）地波分地表面波和地面空间波。由于超过30MHz以后，地面(土壤或海水)造成的衰减随频率增加迅速加大，特别超过300MHz，地表面波在较短的距离上就已衰减掉，因而只有高出地面的直射波存在，这就是地面空间波。
（2）在视距范围内传输，地面上传输的最大距离为d0=4.12(h T+h R)km，式中h T和h R分别为发射与接收天线高度，单位为米。比如：h T =h R=10m，d0=26km，h T=100m，h R=10m，d0=54km；
（3）地面空间波的传输距离与极化方式是垂直极化还是水平极化，已没有明显关系；
（4）根据地面菲湟区的理论，地面反射波对地面空间波传输带来影响，场强E为：
式中E1=173√P T(kw)GT/d(km) (mv/m)代表自由空间传输模式时d处场强。相对天线高足够远的距离上，即2πhThR<<1时，场强E正比例 h T h R。这就是所谓的天线高度增益，且频率越高，天线高度增益越明显。比如离开地面20m高较4m处的场强，30MHz时增加1dB，60MHz时增加5dB，150 MHz 时增加8dB，300MHz时增加10dB，600MHz时增加11dB。
二、无线电测向基础
2 无线电测向原理与分类
2.1 无线电测向的依据与限制
2.1.1 无线电测向的理论依据
无线电测向的理论依据主要有两点：
（1）从测试点看，无线电波的到达方向处于测试点和发射点构成的大圆内。这是自由空间或均匀界质中无线电波传播的基本特性；
（2）无线电波为横波，其测试点场的分布（包括强度、相位、时延）与给定的电波传播方向有确定的关系。
2.1.2 无线电测向的受限因素
无线电测向的使用精度不是任意设计的，它将受到以下一些因素的限制：
（1）传输介质不均匀性的影响。无线电波传播的直线特性都是以均匀介质为条件的，实际上当地波在通过不同类型地表交界处时有“海岸效应”，不均匀电离层反射时侧向偏移以及地形地物的阻挡等，均会引起传播方向的改变。这些因素带来的误差除电离层侧移可通过长时间平均减少外，大都是无法消除的。这种误差人们惯称传播误差；
（2）多径波相干的影响。无论是无线电波在传播过程中造成的多径还是测试点附近存在二次辐射体，都使电场变成相干场，这时场的空间分布已偏离作为无线电测向依据的平面波场分布，造成测向误差。这种误差惯称相干误差或多径误差；
（3）噪声干扰影响测量精度。实际测向作业中多数情况是对低场强信号
测向，这时无论是同波干扰，还是背景噪声以及交互调噪声，都将扰动测试精度；
（4）测向设备固有精度影响，常叫仪器误差或系统误差。
纵观无线电测向技术的发展史，就是研究如何有效利用无线电波波场的电参数实现测向，并减少或克服各限制因素的影响，因而出现了多种无线电测向方法和体制。
2.2 无线电测向方法与分类
实现无线电测向的方法很多，分类的思路也不尽同，但从下面将要介绍的多种具体测向方案（以后称测向体制）将要看到，各种测向体制都是基于测向依据对电场分布进行测量，从而计算出电波到达方向。电场空间分布状态的测量方法有四种情况，或称四类基本测向方法，即：（1）通过定向天线（阵）的输出幅度测量进行测向，统称幅度测向法。定向天线或无方向天线组成的定向天线阵，具有确定的方向性图，其输出值与电波传播方向有确定的对应关系，因而可通过定向天线（阵）输出幅度的比较来确定无线电波到达方向。实际上定向天线（阵）的输出是作用于天线各细小单元上的感应电动势的合成电压，定向天线的输出幅度是空间电场分布状态的函数。利用幅度法进行测向的体制很多，旋转环测向是最简单也是最早发明的测向体制，乌兰韦伯尔大孔径测向体制是较复杂的一种旋转天线体制，单脉比幅是对雷达信号测向的常用体制等；
（2）通过间隔天线间的相位测量比较进行测向，统称相位测向法。这是直接通过天线对空间电场相位分布进行取样、测量，并根据样点的相位关系完成测向。相位干涉仪和多卜勒测向机都是常用体制。相位干涉仪体
制是通过天线（场传感器）对空间电场的相位进行取样，然后根据相位分布规律和测试的各相位差值求解出电波到达方向，而多卜勒测向体制是循环把相邻天线相位差值按确定关系转换为频移，通过频移测量而求解出电波到达方向；
（3）通过间隔天线电压矢量测量进行测向，统称矢量测向法。这是用分散的天线直接测量空间场的矢量分布而求电波到达方向的方法，最典型的测向体制是高分辨率空间谱估计测向技术，尽管这种技术还不十分成熟，但它同时使用了幅度和相位两种参数，为分解相干波提供了理论依据。近代发展起来的相关干涉仪测向体制也应用了矢量测量，虽不能分解相干场，但可以减少相干场的影响，并用比空间谱估计造价低得多的代价就获得测向高精度和高灵敏度特性；
（4）利用无线电波的群延时特性，通过时差测量求出电波到达方向，统称到达时差测向法。
表一、常用测向体制分类：
1、基于幅度测量的测向法。测量方向性天线间的相对电压幅度，并
计算出电波方向的方法。常用体制（方案）有：
●旋转定向天线测向机
●旋转角度计测向机
●Adcock/Watson-watt测向机
●改进型Adcock/Watson-watt测向机
●单脉冲比幅测向机等
2、基于相位测量的测向法。测量天线阵列各天线间相对的输出电压
相位差，并计算出电波方向的方法。常用的体制有：
●相位干涉仪
●多卜勒测向机
3、基于矢量测量的测向法。测量天线阵列各天线间相对的复数电压，
并计算出电波方向的方法。常用的体制有：
●相关干涉仪测向机
●空间谱估计测向机
4、时间差测向法。测量天线间的群延时差，并计算出电波方向或辐射源位置。
2.3 无线电测向设备的基本组成
测向设备一般由四部分组成，即测向天线（阵）、测向信号预处理器、测向接收机和测向终端机。如图示：
图、测向设备组成
2.3.1 测向天线（阵）
测向天线或者是由多个测向天线元构成的测向天线阵在这里起场传感性的作用，通过它对某个观察空间的电场进行取样，这些取样值中包含着电波的方向信息。
在第四章已讨论过常用的测向天线元：环形天线、偶极子天线、单极子天线和定向天线等。有些天线，如具有较尖锐方向图的对数周期天线、
螺旋锥天线、喇叭天线等，甚至具有正弦方向图的环形天线，水平放置的偶极子天线、Adcock天线等，都可直接用它的方向图进行测向。事实上如把这些天线看成是由若干个更小的有限元组成的，那么天线输出将是这些有限元对场取样值的加权矢量和，即天线输出幅度中包含了无线电波传播的方向信息。
测向天线阵是多数测向体制采用的天线形式。测向天线阵中采用的天线元和阵列形式是由测向方法和体制以及技术要求等确定的，大概有以下一些类型：
（1）线阵，适用于对一个扇面进行精确测向的体制，如作为边射阵用于和差干涉仪，天线元均匀排列；如作为窄带目标跟踪的超大孔径相位干涉仪，天线元可不均匀排列。
（2）正交阵。交叉环是最简单的正交阵，多数为两个线阵正交排列，这在watson-watt测向方法、相位干涉仪测向方法中常用，偶尔也用于频率复盖较小的高分辨测向方法(空间谱估计)。
（3）圆阵，这是使用较广的组阵形式，如乌兰韦伯尔测向体制、多卜勒测向体制、相关干涉仪测向体制、空间谱估计超分辨测向体制都应用圆形天线阵。
（4）随机阵等。
在这里介绍有关天线阵的两个常用概念。
①稠密阵和稀疏阵
在阵列中，若阵元间距小于λ/2时，称该阵列为稠密阵；若阵元间距大于等于λ/2时，称该阵列为稀疏阵。采用稠密阵还是稀疏阵，这与测向
体制有关。
②小孔径与大孔径
人们把天线阵的最大尺寸D与工作波长λ之比（D/λ）叫天线阵的孔径（基础）。对D/λ≤1 的阵叫小孔径（小基础）天线阵，D/λ≥3时叫大孔径（大基础）天线阵。天线阵对1＜D/λ＜3的阵有时也叫中孔径（中基础）天线阵。其实这种分法并不严密，因为常用的天线阵多数在宽的工作波段内使用，因而在频段高端和低端天线阵孔径是差别很大的。所以在说天线孔径时是指工作频率范围内多数频段或重点频段所属的孔径。
天线阵孔径大小在无线电测向实践中有着重要意义：天线孔径大意味着对电场取样空间加大，所测试的数据差别越大，对测试仪器精度的要求就越低，更重要的是，当有反射场存在使主波电场产生相干畸变时，导致的测向误差几乎随孔径增加而线性减小。以后讨论具体测向体制时将会看到，天线孔径大小常受到所用体制的制约，并且随孔径增加使系统制造难度加大。
2.3.2 测向信号预处理器
测向信号预处理器的功能是把天线阵列各天线输出信号进行一次加工，使其变成含有方向信息并符合取向要求的信号形式。测向信号预处理后常使后面的设备大大简化。常用的预处理器形式有：
（1）天线模拟旋转器
这是用固定天线阵实现天线旋转的预处理器，如HF Adcock测向机中，固定的正交Adcock天线输出电压通过磁耦合线圈（电感角度计）旋转模拟Adcock天线旋转，并输出含方向信息的正弦形（“8”字形）方向图；如在
使用圆阵的多卜勒测向体制中，通过对旋转开关圆周上的天线顺次接通，模拟天线在圆周上移动，把天线间的相位变化转化为含有方向信息的多卜勒频移调制等。
（2）比例变换器
这是watson-watt测向方法使用Adcock天线阵时需要插入的预处理器，其作用是把多个Adcock天线的输出分组合成，输出两个与到达方向成正弦和余弦规律变化的电压。
（3）旋转波束形成网络
定向天线本身可视为波束形成器，因而对旋转定向天线的测向体制就不再要求插入预处理器。但是，类似使用固定圆阵的乌兰韦伯尔测向体制，就需要使用旋转波束形成网络，即通过对多个天线输出进行补偿延时并相加形成尖锐的波束，然后通过开关矩阵（常用梳状电容开关）转接天线而实现波束旋转。这种旋转波束形成网络也惯称乌兰韦伯尔角度计。有时采用定向天线波束按辐射方向排列成圆阵，这时所用的预处理器实际上简化为旋转开关器。
（4）相位合成网络
对雷达信号进行测向的多模圆阵测向体制中使用的巴特（Butter）矩阵就是这种典型形式。巴特矩阵是N×N口无源相位网络，圆周上的N个天线感应电压输入，在N个输出口上就有与来波方向对应的输出。
2.3.3 测向接收机
在第五章已对测向接收的类型与要求进行了专门讨论，这里需补充说明的是，接收机的类型要求是与具体的测向体制联系在一起的；测向接收
机的水平在很大程度上制约着测向技术的发展，特别是幅相平衡的多波道接收机是现代研制高分辨率测向和瞬时信号测向的基础设备；随着计算机和信号处理技术的发展，数字式多波道接收机把天线感应的信号不经预处理器直接变频放大并数字化，就可通过后面的取向算法实现多种测向方法。
2.3.4 测向/控制器
这部分的主要功能是对整个系统进行调整并完成取向。测向/控制器可归纳为三类，即以手工操作为主体的测向/控制器，以模拟硬件和CRT 为主体的视觉测向/控制器，基于计算机并以数字信号处理与算法为主体的测向/控制器。这三种形式体现了无线电测向技术的发展历程。
（1）以手工操作为主体的测向/控制器
这是通过控制天线旋转或者通过预处理器模拟天线旋转，利用输出信号强弱（大音点或小音点）完成取向。其主要特点是设备简单，并靠人工的选择性获得较强的抗噪声、抗干扰的能力。
（2）以模拟硬件和示波管为主体的视觉测向/控制器
这是历史上称为自动测向机的主要标志。这是以示波管上模拟显示的图形为基础，对系统进行调整，并由人对显示图形进行分析、识别和取向。其主要特点是为取向提供了一个动态全景显示，有利提高取向的可靠性。
（3）基于计算机，以数字信号处理和算法为主体的测向/控制器。
这在目前是真正意义上的自动测向的算法。它按照指令或预设程序对接收机、预处理器甚至天线进行控制和调整，对含有方向信息的信号进行
数字化和处理，通过算法求解出电波到达方向，包括误差的自动校正。2.4 无线电测向设备（系统）的基本技术指标
根据无线电测向设备（系统）的应用目的和测向业务实践经验，基本技术要求有：
（1）测向体制和天线孔径
测向设备（系统）所用体制和天线孔径，既体现了体制特点，也在很大程度上决定了设备的水平，在很大程度上影响着使用效能。同样重要的也影响着制造成本。所以研制者和使用者都关注所用的测向体制和约定的天线孔径。
（2）工作效率范围
是指各项技术性能都符合要求的最大工作频段。由于测向准确度和测向灵敏度两性能指标对频率更敏感，并且容易检验，因而常把满足这两项指标要求的工作频段叫工作频率范围。
工作频率范围是根据测向任务具体确定的，由于它常受到测向天线（阵）的工作频率范围的限制，多数在工作频段的两端性能下降，当要求更宽的工作频率范围时，常需分段设计天线阵。
（3）天线极化形式：天线极化形式须根据测向对象的极化形式确定。明确天线极化形式既有利用于测向性能的发挥，也有利于减小极化误差。
（4）测向准确度
测向读值惯称示向度，示向度与到达波真实角度之差叫测向误差。测向误差的数值既与工作频率有关，也与到达波的方向有关，因而须用不同频率、不同方向来波测得的测向误差的统计值来表述测向准确度，这实际上是衡量
示向度可信度的技术指标。
测向准确度分系统准确度和使用准确度。系统准确度用系统误差（仪器误差）来表述，它是由设计制造固有缺陷造成的，其误差是可重复的或者按一定规律变化的。实用准确度是反映的实际测向的误差状况，除系统误差和电波传播误差外，还有波前失真、同道干扰、信号调制以及极化不纯等误差。与使用效能有关的这些方面将通过抗扰度指标来表述，因而这里所讲的测向准确度专指系统误差。
（5）测向灵敏度
测向灵敏度是衡量系统作用距离大小或对较弱电场测向是否可靠的重要指标，用示向度离散或偏差符合规定要求时所需的最小场强来表述。
在实际测向中，获取的测向信息总会受到银河系噪声、大气噪声、系统自身的热噪声等扰动，当信噪比降低到某个门限时，示向度由离散或偏差变化到不可信甚至无使用意义。不同的测向体制，由于其采用的天线孔径、阵列形式和测向的具体算法以及设计水平不同，抑制这种高斯型噪声影响的能力相差很大，即测向灵敏度指标差别很大。
测向灵敏度除与体制和设计水平有关以外，与测试场所背景噪声、接收带宽和积分时间有密切关系，所以该指标需在规定带宽和测向时间的条件下在标准场地上进行检验。
（6）测向响应时间
这是衡量测向设备反应速度的指标，出于不同的用途，对这项指标有三种不同层次上的表述：
A、测向信息最小获取时间
是指计算出示向度所需的最小取样时间。这在对短促通信信号或跳频通信信号测向时具有意义，可实施先捕获后处理的测向方案。
B、最小测向时间，是指最小取样时间与最小计算时间之和。
C、测向时间，是指从接收测向指令起至给出一个可靠的测向结果所须最小时间，显然它包含着系统调整时间、对电场取样时间和示向度计算时间。为得到示向度，常需多次测向过程以求其稳定值。
（6）测向抗扰度
无线电测向的依据是建立在理想的电波传播的场模型上，即为无失真的谐波场，在测试区域内幅度相等，其等相位线是平行直线，并符合时延关系。这在实际测向中几乎是不存在的，或者因传播中形成的多径波相干使电场畸变，或者因信号固有调制使谐波场受到扰乱，或者因有同波道干扰信号使电场扰乱等，这些因素都会导致测向误差，但不同的测向方法和体制出现误差的大小和情况是不同的。因而，抗扰度指标表述了测向设备（系统）防御干扰的能力。
基于干扰因素，抗扰度可分为以下几种情况：
A、相干干扰抗扰度（波前失真抗扰度）
无线电波在传播路程上遇到反射体或二次辐射体，特别测向天线附近的反射体或二次辐射体，都产生相干的反射波，这个反射波场与直射波场相干，造成直射波的原有等相位而和等幅度线失真，进而导致测向误差。该误差数值和符号与对反射波相对直射波的方位、相位，以及发射频率变化特别敏感，故须用均方根误差来表征。所幸的是可通过选择测向体制和天线孔径来减小相干干扰的影响。
B、调制干扰抗扰度
一般讲，调制对分时取样的测向体制都会带来不利影响，产生测向误差。对使用单通道接收机的幅度测向体制，方向性图易受幅度调制影响，使用单通道接收机的多卜勒测向体制易受频率调制的影响。调制影响可通过天线阵的设计（如形成锐波束）、积分和增加参考通道补偿等方法减小。
对于采用双波道和多波道接收机的测向方法和体制，调制影响一般很小。
C、同波道干扰抗扰度
在测向通带内如出现第二个非相干的信号，也要造成测向误差，误差值与干扰信号的相对强度和方位有关。可以通过选择测向方法和体制拟制或减小同波道干扰的影响，经典的watson-watt测向体制和现代空间谱估计测向算法都允许两个或多个同波道干扰存在，只要强度悬殊不太大，可以分开测向；如果幅度测向中旋转波束很尖锐，同波干扰的影响也会大大减小，而所谓改进型Adcock/watson-watt幅度测向法抗同波道干扰的能力就很差。
D、极化抗扰度
大部分测向设备（系统）都是按接收某特定的极化方式设计的（绝大多数为接收垂直极化波），但由于发射不良，特别是经过传播途中的介质（如电离层反射）或地形地物的影响，使电波极化变得复杂，一般变成线极化或椭圆极化波。如果这时不能抑制对不需要的极化分量的接收，一般都会导致测向误差，这种误差惯称极化误差。
在同样极化分量的情况下，测向体制不同，极化误差也不一，除测向
体制选择外，一般采用只对一种极化接收的天线，并在设计制造中采取抑制寄生接收的措施。
（7）动态范围
这是用系统截点、1dB压缩点或无失真动态范围表述的指标。其使用意义在于：在有背景干扰大量存在的条件下，如系统（特别是使用有源天线或宽放的系统）动态范围不大，干扰信号会通过交调和互调在测向信道中产生所谓失真干扰，如果失真干扰电平超过或明显超过高斯噪声电平，那就意味着实用测向灵敏度比系统测向灵敏度降低或明显降低。更甚者可能因一些信道被干扰阻塞而无法测向。
三、典型测向系统简介与性能比较
3.1 基于幅度测量的Adcock/Watson-watt测向系统
3.1.1 基本原理：
（1）A dcock天线：两个间开放置的垂直天线元，将其中一个反向180°后合成输出（差接），在间距d＜λ/2时有“8”字形方向图。这种差接二元阵，是英国人Adcock为克服环天线水平极化误差发明的天线形式，叫Adcock天线，用这种差接天线对构成的测向天线阵，通称Adcock 天线阵。常用的是正交放置的两个Adcock天线（4元）阵，右图中天线N 与S差接、e与w差接，对θ方向到达电波，若电场为E，天线有效高为h，则有U NS=U N－U S=Ehe j.πd cosθ/λ－Ehe－jπdsinθ/λ=j2Ehsin（πdcosθ/λ）U ew=U e－U w=j2Ehsin（πdsinθ/
显然，只有d/λ＜＜1
U NS≈j （2Ehπd /λ）cosθ=jkcosθ
Uew≈jksinθ
式中K=2Ehπd/2
如果分别测量出U NS和U ew，就可求出方向θ：
U ew/U NS=jksinθ/jkcosθ=tgθ
θ=tg－1U ew/U NS
这里说明两点：
●所解θ具有180°的模糊，实际系统中需另设中央天线实现定单
向；
●对4杆Adcock阵，须保证d＜0.4λmin，否则产生方向图失真造成的误差（惯称间隔误差）。多数系统中用8元阵代替4元阵，允许d≈λmin。
（2）w atson-watt取向方法
用2部同样的接收机（幅相一致的双波道接收机）分别将U NS和U ew变频放大，其输出分别接到示波道垂直和水平偏转极上，可瞬时显示出电波方向θ，这种方法是watson和watt同时发明的，惯称watson-watt方法。
显然，Adcock/Watson-watt体制的含义就是使用Adcock天线阵和watson-watt方法测向的一种典型幅度测量测向系统，虽然测向性能很差，但测向速度最快。
（3）改进型Adcock/Watson-watt体制
使用电子角度计（射频预处理器），用一部接收机取代双波道接收机的自动测向方法，惯称“改进型”，电原理图如下：
无线电测向教案 教案标题：无线电测向教案 教案目标： 1. 了解无线电测向的基本原理和应用； 2. 掌握使用无线电测向设备进行测向的方法和技巧； 3. 培养学生的观察力、分析能力和解决问题的能力； 4. 培养学生的团队合作和沟通能力。 教学准备： 1. 无线电测向设备（如无线电接收器、天线等）； 2. 实验室或户外实地进行测向的场地； 3. 相关的教学资料和案例。 教学过程： 引入： 1. 向学生介绍无线电测向的概念和应用领域，如无线电定位、无线电导航等； 2. 引发学生的兴趣，提出一个问题或情境，如“如果你迷路了，你会如何利用无线电测向来确定方向？”。 知识讲解： 1. 讲解无线电测向的基本原理，包括信号的强度、方向和频率等； 2. 介绍无线电测向设备的组成和工作原理； 3. 分析无线电测向的应用案例，如搜索失踪人员、定位无线电干扰源等。 实践操作： 1. 将学生分为小组，每个小组配备一套无线电测向设备；
2. 在实验室或户外实地进行测向实验，让学生亲自操作设备，寻找指定信号源的方向； 3. 引导学生观察信号的强度变化、方向指示等，并记录实验结果； 4. 学生之间可以进行合作，共同解决问题，提高团队合作和沟通能力。 讨论与总结： 1. 学生展示实验结果，并进行讨论和分析； 2. 引导学生总结无线电测向的关键点和技巧； 3. 引导学生思考无线电测向的局限性和改进方法。 拓展应用： 1. 鼓励学生进行更多的无线电测向实验，探索不同环境和条件下的测向方法； 2. 引导学生研究无线电测向在其他领域的应用，如无线电导航系统、无线电信号监测等； 3. 鼓励学生进行创新和设计，提出改进无线电测向设备的方案。 评估与反馈： 1. 设计测向实验的评估标准，如准确性、操作流程等； 2. 对学生的实验报告进行评估，并提供针对性的反馈； 3. 鼓励学生展示实验成果，分享经验和心得。 教学延伸： 1. 鼓励学生参加相关的科技竞赛或项目，拓宽应用和研究领域； 2. 引导学生进行无线电测向的深入学习，包括相关的理论知识和专业技能。教学资源： 1. 无线电测向设备和相关工具；
第一节使用和掌握测向机 一、测向机各旋钮、开关的功能 1．频率旋钮：用来寻找需要收测电台的信号，要求被收测信号的音调清晰、悦耳、而其它电台信号尽可能小，减小其干扰。 2、音量旋钮：用来控制音量大小。此旋钮在快速接近电台的途中，随着信号强度的不断增加而需经常旋动，每次旋转时，应放置在音量适中并略微偏小的位置，以获得较好的方向性。 3、单向开关：用来判断电台的方位。当需要判断单向时，按下此开关，将拉杆天线接入电路，其输出电势与磁性天线所感应的电势复合，产生一心脏形方向图，这就克服了磁性天线的双值性。当松开此开关，自动切断直立天线。此外，本机不单设电源开关，插入耳机即接通电源，拔出即断开电源。 二、正确的持机方法 以pj-80型直立式测向机为例，正确的持机方法是：右手持机姆指靠近单向开关，其它四指握测向机，手背一面是大音面，松肩、垂肘，测向机举至胸前，距人体约25厘米，尽量保持测向机与地面垂直。 按个人的不同习惯，也可左手持机，右手转动旋钮。 三、熟悉测向机的性能 1、收测电台信号：每一部隐蔽电台(或称信号源)均有自己的编号和呼号，并且有连续自动拍发等幅电报的功能，其电码是： 0号台( - - - - - ) MO ( - - - - - ) 1号台( - - - - - ．) 2号台( - - - - - ．．) 3号台( - - - - - . . .) 4号台( - - - - - . . . . ) 5号台 ( - - - - - . . . . . ) 6号台( - . . . .) 7号台( - - . . . ) 8号台( - - - ．．) 9号台( - - - - ．) 判断电台台号时，只需注意分辨长音后的短音数目或长短音数目的不同比例即可。电台发信时，重复循环上述电码符号。在语言中，通常用“达”表示长音，用“的”表示短音。以1号台MOE为例，叫做拍发“达达、达达达、的”。 2、熟悉测向机的方向特性 测向机的方向特性包含两个内容： (1)测向机在确定地点实际具有的双向和单向性能。如指有无误差；双向的两个小音面是否一样，或是有一个较为清晰和难确；单向是否明显易辨等等。根据这些性能，来确定测定电台方向线的基本方法。 (2)距电台不同距离上测向机的方向特性，并确定此时直立天线应拉出多长单向较好等。由于短距离测向隐蔽电台设小点标或不设点标，隐蔽难度较高，对极近处的方向体会也是有实际意义的。 3、熟悉测向机的音量特性 粗略掌握不同距离时的音量情况，可以估计电台距离，对选择行进路线，迅速接近电台是有帮助的。如果能掌握数米内的音量及音量变化特点，对确定电台位置具有更为实际的意义。
第十一章无线电测向技术 （参考件） 一、无线电波与其传输特性 1.1 关于无线电波的一些基本概念 1.1.1 无线电波是电磁波的一种 从物理含义上讲，电磁波包含无线电波、光辐射和光子辐射。电磁波中波长小于0.1mm，或者说频率低于3000GHz的波，叫无线电波。把电磁波和无线电波视为同等概念，严格说是不确切的。但从当今应用目的看，习惯叫法也是可以的。 1.1.2 无线电波的分段和名称 根据国际电信联盟无线电规则第二条(Article 2,20δ,Geneva,1982)频带命名如表示： 表1.(2)频带命名
关于无线电波的频带划分与命名，需补充几点： ①国际电联频带划分时规定，每个频率范围含上限而不含下限； ②实际工作中常有这样一些情况：仅使用频带的一部分，比如战术通信台工作频段为30~88MHz，这时仍称VHF电台；边沿垮接相邻频带，如2~30MHz的接收机，因其主要工作频率处于高频，这时仍称高频(HF)接收机；当工作频率范围跨接两个频带，又都为主要工作频段时，如25~1000MHz的测向机，这时，则惯称甚高频/特高频(VHF/UHF)测向机等。 ③国内一些部门习惯用短波、超短波、微波等称谓。显然短波与高频等效。超短波包括甚高频(VHF)和特高频(UHF)，但界限含混，微波一般指频率高于300MHz的众多频带。 1.1.3 无线电波的一般传输特性 在2.1节介绍有关述语的函义中，已讲到无线电波的一些特性，为使读者便于理解后面的内容，现就电磁波传输的一般特性归纳如下： ●电磁场中电场和磁场具有确定的方向和数值，即 S(t) = E(t) . H(t) E=-ZH ●传输中的电场和磁场都具有极化特性； ●电磁波在自由空间传输时，其传输平面是一确定的大圆面，其传输方向不变，且相速度和群速度相同； ●电磁波在界质中传输时，将受到界质的影响。在各向同性的色散
无线电定向测向教学大纲 无线电定向测向教学大纲 引言： 无线电定向测向是一门关于无线电波传播和定位的学科，它通过测量接收到的信号的参数来确定信号源的方位。在现代通信和无线电技术中，无线电定向测向被广泛应用于定位无线电干扰源、搜索失踪的无线电设备以及进行无线电导航等领域。为了规范无线电定向测向教学，本文将提出一个无线电定向测向教学大纲，以帮助教师和学生更好地学习和理解这门学科。 一、基础知识 1. 无线电波的基本概念 - 无线电波的定义和特性 - 无线电波的传播方式 - 无线电波的频率和波长关系 2. 定向测向的原理 - 定向测向的定义和作用 - 定向测向的基本原理 - 定向测向的分类和应用领域 3. 信号参数的测量 - 信号强度的测量方法 - 信号频率的测量方法 - 信号到达时间的测量方法 二、测向技术
1. 单站定向测向技术 - 单站定向测向的原理和步骤 - 单站定向测向的误差和精度 - 单站定向测向的实际应用2. 多站定向测向技术 - 多站定向测向的原理和步骤 - 多站定向测向的误差和精度 - 多站定向测向的实际应用3. 高级定向测向技术 - 自适应波束形成技术 - 超分辨率测向技术 - 多普勒测向技术 三、测向设备 1. 定向天线 - 定向天线的种类和特点 - 定向天线的选择和布置 - 定向天线的校准和维护 2. 无线电接收机 - 无线电接收机的基本原理 - 无线电接收机的选择和使用 - 无线电接收机的参数和性能3. 测向系统
- 测向系统的组成和功能 - 测向系统的配置和调试 - 测向系统的应用案例 四、实验与实践 1. 室内实验 - 使用模拟信号源进行定向测向实验 - 使用数字信号源进行定向测向实验 - 分析和处理实验结果 2. 室外实践 - 使用实际信号源进行定向测向实践 - 处理实践中遇到的问题和挑战 - 总结和反思实践经验 结语： 无线电定向测向作为一门重要的无线电技术学科，对于现代通信和无线电领域具有重要意义。本文提出的无线电定向测向教学大纲旨在帮助教师和学生系统地学习和理解这门学科，从基础知识到测向技术，再到测向设备和实验实践，全面掌握无线电定向测向的理论和实际应用。通过系统的教学和实践，希望能够培养出更多优秀的无线电定向测向专业人才，为无线通信和无线电技术的发展做出贡献。
无线电测向 适用年段：7-9年级建议课时：120分钟 活动背景 无线电测向运动是竞技体育项目之一，起源于20世纪20年代，也叫无线电“捉迷藏”、“猎狐”。参加者手持无线电测向机，测出隐藏电台的所在方向，采用徒步或奔跑方式，迅速准确地逐个找出这些信号源，在规定时间内，找满指定台数、用时少者为优胜。该项运动不仅要进行体能训练，还需要运用无线电方面的知识，具有体育性、科技性和趣味性。是一项深受青少年喜爱的活动项目。 活动目标 初步掌握80米波段短距离测向机的使用方法，初步掌握收听电台信号的方法，并能区分不同电台的呼号；通过小组合作学习能根据收听到得声音大小变化判断电台的方位，初步学会正确的测向方法，学会不断调整，正确寻找信号源；在寻找电台过程中,学生的意志和毅力得到锻炼，体验成功的愉悦。 活动准备 1.所需材料：80米波段测向机45部、电台1号台、3号台、5号台、7号台9 号台，可调电台和音响等；悬挂点标旗、放置打卡器、记录表、活动评价表，其他活动所需材料。 80米波段测向机点标旗 2.场地要求：教室及室外（旷野、山丘的丛林或近郊、公园等优美的自然环境
中）。 3.人员要求：每组6-8人 指导建议 1. 重点：掌握收测电台的信号和区分不同电台的呼号 2. 难点：初步学会收测电台方向线技术 3. 安全：注意活动过程中的安全教育，教师对室外活动场地的情况要了然于胸，规定活动的区域范围。 4. 指导策略：可由学生自己策划活动方案，约定活动规则等，学生研究过程中教师多予以启发、鼓励学生提出问题并解决问题，引导学生进行深入研究。 活动实施 1、破冰分组 （1）按就近组合或自愿组合的方式将学生分成4人小组，落座。 （2）玩捉迷藏的游戏热身。 指导建议：教师根据自身特长及学生特点设计破冰游戏，以融洽氛围、形成良好的师生及生生关系。在热身过程中老师要成为活动中的一员，引领学生并一起参与到热身活动中来。 2、情境导入 利用手中的测向机来学一下无线电“捉迷藏”的游戏，无线电“捉迷藏”的游戏不同之处在于它是寻找信号源，而不是找人，是现代无线电技术与传统捉迷藏游戏的结合。大致过程是：事先隐藏好几部信号源(即小型发射机),定时发出规定的电报信号。参加者手持无线电测向机,测出隐蔽电台的所在方向,采用徒步方式,迅速、准确地寻找出这些信号源。 布置任务：借助测向机来找到电台。
无线电测向及应用 无线电测向是一种通过测量无线电信号到达接收器的力度和方向来确定发送器 位置的技术。它是一个重要的无线通信工程技术，在军事、民用通信、航空航天等领域都有广泛的应用。下面我将介绍一些关于无线电测向的基本原理、常用方法和应用领域。 无线电测向的基本原理是通过接收器接收到的信号的力度和到达时间差来确定 信号的来源方向。在无线电测向系统中，通常会使用多个接收天线，将接收到的信号和信号到达时间差进行计算和分析，从而确定信号的方向。这些接收天线可以以不同形式布置，如线性阵列、圆形阵列等。 常见的无线电测向方法包括干扰测向、信标测向和多普勒测向。干扰测向是指通过对干扰信号的特征进行测量和分析，确定其来源方向。这种方法通常用于无线电窃听、干扰源定位等应用。信标测向是通过接收到的信标信号的力度和到达时间差来确定信标的位置。这种方法通常用于无线定位系统、定位导航系统等应用。多普勒测向是通过测量接收到的信号频率的变化，确定信号源的速度、运动方向和位置。这种方法通常用于雷达、航空航天等应用。 在军事领域，无线电测向被广泛应用于通信情报获取、电子战、空中战术等领域。通过对敌方通信无线电信号进行测向分析，可以确定敌方通信的位置和通信线路，为军事作战提供情报支持。在电子战中，无线电测向可以用于探测和定位敌方无线电干扰源，采取相应的对抗措施。在空中战术中，无线电测向可以用于确定敌
方无线电信号的来源，对敌方通信进行干扰和破坏。 在民用通信领域，无线电测向被应用于定位导航、安全防范、频谱管理等方面。定位导航系统如GPS可以通过无线电测向和测距原理进行卫星定位，实现精确定位和导航功能。安全防范系统如无线电监控系统可以通过无线电测向和监测原理对可疑信号进行定位和跟踪，保障安全防范工作。频谱管理系统通过无线电测向对无线电信号进行监测和测量，实现对频谱资源的合理管理和利用。 在航空航天领域，无线电测向被应用于飞行导航、空中交通控制等方面。通过对无线电信号的测向，飞机可以确定自身的位置和方向，实现飞行导航和航线规划。在空中交通控制中，无线电测向可以用于对航空器进行监测和跟踪，提供航空安全保障。 总之，无线电测向作为一种重要的无线通信工程技术，在军事、民用通信、航空航天等领域都有广泛的应用。通过测量无线电信号的力度和方向，无线电测向可以实现对信号源的定位和跟踪，为各领域的应用提供支持和保障。
无线电测向教案 无线电测向运动是竞技体育工程之一,也是无线电 活动的主要内容.类似于众所周知的捉迷藏玩耍,但它是查 找能放射无线电波的小型信号源,是无线电捉迷藏,是现代 无线电通讯技术与传统捉迷藏玩耍的结合. 一,大致组织流程 在营区,操场等空旷场地,隐蔽好数部信号源定时发出 规定的电报信号.学生手持无线电测向机测出隐蔽电台的所 在方向,承受徒步方式,奔驰肯定的距离,快速,准确逐个查找,台数多者优胜. 短距离无线电测向竞赛规章本规章适 用于 80 米波段短距离无线电测向竞赛。 二、竞赛器材 〔一〕竞赛时设 3 至 10 部隐蔽电台。起点与各台及各 台间距为 30 一 200 米，并应互看不见。 〔二〕电台的发信频率在 3．5 一 3．6NHZ 的范围内选 定但各台不在同一频率上工作。 〔三〕电台连续自动拍发等幅电报，各台拍发呼号为： -- ---.〕0号台MO〔-----〕1号台MO〔E 或l〔． ------ 〕 2 号台 MOI〔-- ---..〕或2〔..---〕 3 号台MOS 〔-- ---...〕或 3〔...--〕 4 号台 MOH〔-- ---....〕或 4〔....-〕 5 号台 MO5 〔-- ---.....〕威5〔 ........... 〕 6 号台6〔-....〕 7 号台7〔-- ...... 〕
8 号台8〔---..〕9 号台9〔----.〕 拍发速度为每分钟40-70 字。 〔四〕可依据实际需要确定是否在终点设置信标台，通 常以 0 号台作为信标台。 〔五〕电台的放射功率为 0.3 一 1W，承受水平平面无方 向性的直立无线放射垂直极化波。 〔六〕隐蔽电台应标明该台台号或呼号，并设有打卡器 具或其它作印装置。 〔七〕测向机在竞赛频率范围内向外辐射的信号，不得 被 10 米外具有 3 一5 微伏灵敏度的接收机听到。 三、竞赛方法 〔一〕赛前，以抽签方式确定运发动的动身批次或赛位。 〔二〕起点需设一集中侍动身运发动的预备区和动身线。 〔三〕每批动身间隔时间为 1 一 3 分钟。 〔四〕每场竞赛的规定时间、动身间隔时间、各组别找台数及台号、找台挨次、终点是否设信标台等，赛前向运动员宣布。 〔五〕运发动需按要求佩戴组织者发的号码布和携带竞 赛卡片。 〔六〕运发动必需以徒步方式独立完成竞赛，不得帮助 他人或猎取他人的帮助。 〔七〕运发动找到隐蔽电台时，应在竞赛卡片上按规定自行打卡或作印〔信标台无需查找或作印〕，以作为找到该台的凭证。
©中国无线电联盟 80米波段无线电测向三字经Rl 找电台忌反射嘀嘀哒仔细听调音量 小一些一哑点二大小三交叉方位明 跑步行找位置细修正冒突响快快停 小音量扫四周那边响察看清三字经 记在心小狐狸难逃命(啊)难逃命 无线电测向 早期无线电通信中，为了接收电台的功率和确保通讯质量，人们致力于研究电磁波的定向发射和接收。其中关键部分便是定向天线的研究。定向天线的研究和应用，为无线电测向奠定了基础。 20世纪初，无线电测向的主要设备——无线电测向仪投入使用。限于当时设备的体积和重量，仅用于航海。二次世界大战中，德国研制成功小型测向仪装上飞机，利用伦敦广播电台的广播导航，实现了对伦敦的轰炸。战争中，交战双方竞相研制和改进机载测向设备，大大推进了测向技术的发展。近些年来，较为先进的助航仪器，如罗兰、奥米伽、雷达大量使用，它们同测向仪相比，具有操作简便、定向精度高的优点，逐渐在许多方面替代了测向设备。但是无线电测向仪以其独特的优点，直至今日仍在发挥着作用。 20世纪20年代，美国的无线电爱好者利用接收到的无线电波来寻找发信电台，开始了业余无线电测向活动。40年代，挪威、丹麦、英国等地陆续开展游戏性的无线电测向活动。这项活动逐渐流行于欧洲，并增加了一些竞赛性的内容。 为了统一无线电测向运动的方法，国际业余无线电联盟（IARU）一区批准了南斯拉夫关于制定国际比赛规则的建议，并委托当时测向活动开展最好的瑞典负责起草。此规则于1960年经IARU一区执委会通过，并于1961年8月在瑞典首都斯德哥尔摩举行了第一届欧洲无线电测向锦标赛。到1997年为止，欧洲锦标赛共举办了8次。 1977年．在南斯拉夫斯科普里举行的国际业余无线电联盟第一区无线电测向工作会议上，决定将欧洲锦标赛扩大为世界锦标赛，并于1979年通过了新的竞赛规则。第一届世界锦标赛于1980年9月在波兰格旦斯克附近举行。参加这次比赛的有联邦德国、瑞典、罗马尼亚、挪威、瑞士、南斯拉夫、苏联、保加利亚、捷克、匈牙利、波兰等11个国家。 中国的无线电测向运动始于20世纪60年代初。1962年，在北京香山举办了第一届全国锦标赛。由此，无线电测向运动逐步在全国开展。1979年河南率先恢复了无线电测向活动，各省市相继开展。1980年国家体委正式列为比赛项目。并被列为87年和93年的全运会正式比赛项目。民间也多次举办如：“西湖杯”、“孔雀杯”等形式的活动。无线电测向运动良好的内涵越来越为广大群众喜爱，引起了社会各界的重视。93年，国家体委、国家教委、中国科协、共青团中央、全国妇联五家联合发文号召：在全国青少年中开展无线电测向运动，并决定由五家作为主办单位，每年举办全国青少年无线电测向锦标赛。至今，无线电测向运动在全国广泛开展，数几十万计的青少年参加不同形式的无线电活动，每年一度的全国青少年锦标赛有近千人参加。 无线向测向运动综合技术 第一节起点测向 一、起点前技术 运动员离开出发端线前采取的技术称为起点前技术，依时间先后划分为以下三个阶段。 1. 进入预备区前 正式竞赛中，竞赛场地距市区一般都比较远，有时甚至相距三、四十公里，运动员由赛区驻地出发前往竞赛场地的途中可以做两件事。一是在心理、精神上做必要的调整和准备，考虑如何在当天的比赛中，发挥自己的最好水平，争取最好的成绩；二是留心观察沿途地物、地貌，了解当地的地形特点，以备竞赛过程
无线电测向原理 无线电测向是一种利用无线电波进行信号测向的技术，它可以用于确定信号的 方向和位置。无线电测向技术在军事、民用通信、天文学等领域都有着重要的应用。本文将介绍无线电测向的原理及其在实际中的应用。 首先，我们来了解一下无线电测向的基本原理。无线电测向的基本原理是利用 天线接收信号，并通过对接收到的信号进行分析，确定信号的方向和位置。在实际的应用中，通常会使用多个天线来接收信号，通过对比不同天线接收到的信号强度和相位差异，可以计算出信号的方向和位置。 无线电测向技术主要包括两种方法，一种是方位测向，另一种是距离测向。方 位测向是通过对接收到的信号进行方位角的测量，确定信号的方向；而距离测向则是通过对接收到的信号进行距离的测量，确定信号的位置。这两种方法可以单独应用，也可以结合起来进行综合测向。 在实际的无线电测向系统中，通常会采用多种测向技术相结合的方式，以提高 测向的准确度和可靠性。例如，可以通过使用多个天线阵列来实现高精度的方位测向；同时结合多普勒效应来实现距离测向。这样可以在不同的环境和条件下，实现更加灵活和精准的测向。 无线电测向技术在军事领域有着广泛的应用。在军事侦察、雷达导航、通信干 扰监测等方面，都需要使用无线电测向技术来获取目标的方向和位置信息。同时，在民用通信领域，无线电测向技术也可以用于无线电定位、无线电导航等应用。此外，无线电测向技术还可以应用于天文学领域，用于天体信号的测向和观测。 总的来说，无线电测向技术是一种重要的信号测向技术，它可以通过对接收到 的无线电信号进行分析，确定信号的方向和位置。在实际的应用中，无线电测向技术可以应用于军事、民用通信、天文学等多个领域，具有着重要的意义和价值。随着无线电技术的不断发展，无线电测向技术也将会得到进一步的完善和应用。
第3篇无线电测向与空间谱估计测向体制 第五十八研究所朱锦生赵衡 内容简介：本文简述无线电测向原理，几种典型的无线电模拟电子技术的无线电测向设备，以及空间谱估计测向的含义和它目前达到的水平。 1 无线电测向的基本原理 1.1 无线电测向的目的是测定辐射源（或发射机）的位置 无线电测向是靠测定电波传播的方向来实现的。 电波传播方向的轨迹是沿地球的大圆弧前进的，即地面上两点（如辐射源和观测点的两点）间的最短直线距离。因此测定电波的来向，也即测定了辐射源的方向。 1.2 无线电测向的定位三角交会定位 由地面两个以上的观测点对同一辐射源测定电波的来向，这些来波行进轨迹的交会点，即为辐射源或发射机的位置，如图1。 （1）单站定位（一般对短波测向而言） 由观测点测定来波的方位角、仰角，通过精确电离层模型计算出电离层反射点的等效高度。由仰角和电离层等效高度计算出观测点距辐射源的距离，由此距离与方位角一起就可确定辐射源的位置，见图2。 图1 多站测向交会定位示意图图2 短波单站定位示意图
1.3 实际电波传播不可能是完全理想的 影响电波传播行进轨迹的因素，最大有两个： (1) 电波传播 短波远距传播均通过电离层反射来实现，但电离层并不是一面实际的镜子，它有一定的厚度，实际是漫反射，是由逐渐的折射达到反射，见图3。因此电离层的电子密度对电波传播影响很大。电离层电子密度的不均匀，相当反射镜面的倾斜，使得电波传播行进的轨迹偏离地球大圆弧（即直线）的轨迹。除此还有电离层各个不同层的分别反射，即使同一层，也有不同的反射次数，即跳数，结果形成多径传播，见图4。由于各个途径的电波传播是随时间变化的，结果合成的来波不仅方向上有误差，同时来波的方向还明显呈游动。 (1) 地形地物的影响 地形地物如各种建筑物、铁塔、山脉、树林等障碍物，它们也接收电波的照射，同时还产生再次辐射。这样到达观测点的电波，不仅有直接来自辐射源的电波，而且还有障碍物的再次辐射电波，它们合成的来波方向，偏离辐射源，并根据影响程度，向障碍物偏转一定的角度，这就产生误差。 图4 短波天波多径传播模式示意图 图3 无线电波传播示意图
第十三章简单测向原理和测向设备的选择与安装及干扰查找 一、无线电测向的历史 无线电测向的历史已有近百年了，1908年德国制成了世界上第一台无线电测向仪（无线电罗盘），1926年出现了第一个地面无线信标，供航海、航空事业中的无线电导航用，在航行中的舰船和飞机利用其自身安装的测向机，通过对地面的已知无线电信标台进行测向，就可以确定其自身的空间位置。 最早无线电测向用于导航，后来在军事方面发挥了很重要的作用并得到了快速发展。 测向在我国已有50多年的历史(不算MF、LF航空导航和航海导航在我国的历史)，开始时是用于军事HF测向，VHF/UHF测向在我国也有近40年的历史。目前无线电测向在无线电管理中也在发挥着重要作用。 二、无线电测向技术基础 无线电测向技术是现代通信、导航、国防、无线电管理和科研等领域中的重要组成部分。 无线电测向，是依靠测量空间电磁波的无线电设备来完成的。对被测的发射台的方向判断是否准确，除了要求无线电测向设备有良好的性能之外，还依靠人们对电磁波传播规律的认识，因此电磁波传播的情况，电磁波的各种极化及多径效应和接收特点都是我们在工作中遇到需分析的。由于电波在传播途中，经过各种不同的障碍，如地面建筑、高山、森林、湖泊等（短波还有电离层反射）使电磁波产生反射、折射、绕射或二次辐射等现象，从而使电磁波产生畸变，它都会对测向误差产生一定的影响。 1．各波段电波传播特点 短波—主要靠地波、天波(受电离层影响)和反射波 超短波--直射波和反射波，特殊情况还有散射和折射 微波、卫星—都是直射波，频率高时受天气变化的影响较大（如雾、雨雪等，有些寻呼链路产生干扰） 各波段的电波传播特点： 超长波和长波：3KHz——30KHz 、30KHz——300KHz 长波传播特点，绕射能力强，大地（土壤）的吸收不显著（与传播的地面几乎无关），在陆地上可传2000—3000Km以上，在海面上更远。 中波：300KHz——3MHz（波长1000m——100m） 中波传播有地波和天波，特点是白天靠地波，而晚上则既靠天波又靠地波（白天D层吸收，晚上D层消失，E层反射）有衰落现象。中波除广播外多用于船舶、飞机的各种航标电波（导航）。 短波：1.5MHz——30MHz 短波传播也是靠地波和天波。 地波传播的距离取决于频率和地面的电参数。因为地面对短波的吸收较强，绕射能力较差，一般地波传播距离在几十公里。 天波传播主要是靠电离层反射，F层反射，E层损耗。 短波传播的一个最主要的特点是地波衰减快，天波的稳定性差。短波传播的
无线电测向基础教程 丹徒高级中学
第一章无线电测向概述 第一节无线电测向运动的起源与发展 无线电测向运动是科技体育项目之一，也是业余无线电活动的主要内容。它类似于众所周知的捉迷藏游戏，但它是寻找能发射无线电波的小型信号源（即发射机），是无线电捉迷藏，是现代无线电通讯技术与传统捉迷藏游戏的结合。大致过程是：在旷野、山丘的丛林或近郊、公园等优美的自然环境中，事先隐藏好数部信号源，定时发出规定的电报信号。参加者手持无线电测向机，测出隐藏电台的所在方向，采用徒步方式，奔跑一定距离，迅速、准确地逐个寻找出这些信号源。以在规定时间内，找满指定台数、实用时间少者为优胜。通常，我们把事先巧妙隐藏起来的信号源比喻成狡猾的狐狸，故此项运动又称无线电“猎狐”或抓“狐狸”。 无线电测向的起源与发展 无线电学是在物理学的发展过程中分离出来的个一学科。它是从19世纪末兴起，经过无数科学家的辛勤劳动，积累了大量的实验和理论研究成果，逐渐发展起来的。 让我们简单地回顾一下无线电的发展历史。1864年，英国科学家麦克斯韦总结了前人的工作，第一次提出了“电磁理论”。在导体中来回振荡的交流电可以朝空间辐射出电磁波，而这些波会以光的速度向外传播。当然，在未被实践证明之前，这还仅仅是一种预言。但这是一个划时代的科学论断。 麦克斯韦的理论在当时曾受到一些著名科学家的怀疑，因为人们并没有看见过“电磁波”。许多科学家前方百计做实验去证明它或否定它。到23年之后，德国科学家赫兹在1887年成功地进行了用人工方法产生电磁波的实验，从而在实践上证明了“无线电”的存在。在赫兹的实验中，收发之间不过是一墙之隔，通信距离是微不足道的。但它确实证明了不用电线连通就可以传播电信号。赫兹实验的成功，激发了许多人从事扩大通信距离的尝试。既然一墙之隔能够成功，通信距离扩大到几米、几十米、几百米甚至更远一些，行不行呢？从事这种实验的人是数不胜数的，其中有代表性的是俄国的波波夫和意大利的马可尼。他们最初试验时的年龄分别是28岁和20岁。 1895年波波夫表演了他新制造的一架无线电接收机，次年向250米外发送了电报。几个月后，马可尼实现了1500米左右距离的通信。两人的实验是彼此独立的。马可尼于1896年取得了专利。自此以后，通信距离不断增加。1900年波波夫通过无线电对45公里外的破冰传发出指令，拯救了冲入大海的27名渔夫。马可尼于1901年12月12日成功地进行了跨越大西洋的无线电通信实验，无线电波从英国的波尔多城飞越重洋到达美国的纽芬兰，距离约3200公里，从此，世界进入了无线电通信的新时代。 这以后，随着电子管、晶体管、集成电路的相继出现，无线电用于通信、广播、电视、导航、遥控、遥测等各个领域，成为人类不可缺少的重要技术手段之一。现在人们周围环绕着无数的无线电波，仿佛置身于电波海洋之中，几乎家家户户通过广播、电视、电报同无线电保持着密切的联系。特别值得一提的是，在无线电通信技术发展进程中，几乎每个阶段都留下了业余无线电爱好者的足迹。
校本课程，在阳光下奔跑——以《无线 电测向》课程的实施为例 无线电测向运动是一项集科技、体育、竞技与趣味为一体的体育项目。这项 运动十分有趣，像玩捉迷藏游戏似的，运动员测听、奔跑、漫山遍野的去寻找一 个个隐蔽电台；这项运动又十分神秘，竞赛区域保密、电台位置保密，只有测向 机是运动员的忠实伙伴，向“主人”指示一只只“狐狸”的藏身之处。通常我们 巧妙的把隐藏起来的信号源比喻成狡猾的狐狸，故此项运动又称为无线电“猎狐”或抓“狐狸”。 成为无线电测向校本课程的辅导老师是一次“临危受命”，虽然当时对这项 运动不甚了解，但是却充满探索的兴致，迫不及待的搜集关于无线电测向的资料，从选拔队员的要求，到课程实施方案制订再到无线电测向训练方法和技巧使用， 不断地在训练中积累技巧，在比赛中沉淀经验。第二年在原先的80米无线电测 向课程基础上增加了2米无线电训练课程，学校为每一位队员和辅导老师配备了 2米的测向机和电台设备。随着我们的队伍越来越壮大，队员越来越成熟，团队 也越来越自信和团结。 学习无线电课程给学生带来的不仅仅是简单的找台技巧，更是对学生团结合 作和毅力的培养以及迎难而上、永不服输的精神。在队伍里有一名瘦小的女孩， 她在班里是个品学兼优的学生，在主持、舞蹈等特长方面表现优异。在平日的训 练中她认真努力，但成绩却不尽人意。当大部分同学都找台回来时，她却还没搜 到台。对于这样的孩子我们是很宽容的，会给足孩子成长和消化的时间，直到我 收到孩子一封长长的信，才发现孩子缺少的不是技巧指导，而是训练心理辅导。 孩子在信中说这是从小到大第一次感受到挫败感，当看到其他同学很快找到电台时，心里着急又难过，甚至开始害怕上无线电的课程。听到孩子的心声我也恍然 大悟，像这样在班级里成绩好的孩子是充满心理优越感的，当他们在无线电测向 课程中发现自己的落后时，更需要鼓励，更需要其他同学的帮助，同时也应该让
无线电测向活动教案 一、项目介绍： 无线电测向运动是竞技体育项目之一，也是无线电活动的主要内容。它类似于众所周知的捉迷藏游戏，但它是寻找能发射无线电波的小型信号源（即发射机），是无线电捉迷藏，是现代无线电通讯技术与传统捉迷藏游戏的结合。所以，集体育性、科技性、趣味性为一体是无线电测向的突出特点。大致过程是：在校园、操场等空旷场地中，事先隐藏好数部信号源，定时发出规定的电报信号。学生手持无线电测向机，测出隐蔽电台的所在方向，采用徒步方式，奔跑一定距离，迅速、准确地逐个寻找出这些信号源。以在规定时间内，找满指定台数、实用时间少者为优胜。通常，我们把实现巧妙隐藏起来的信号源比喻成狡猾的狐狸，故此项运动又称无线电“猎狐”或抓“狐狸”。 二、学情分析： 初中学生正处在活泼好动时期，有着强烈的求知欲，对直观、新鲜、有趣的事物比较感兴趣，具有一定的动手操作水平。所以，通过直观的无线电测向活动来激发学生的浓厚兴趣，符合学生的认知规律，从而更有利于活动项目的展开。 三、活动目标： 1、理解无线电测向活动流程，学会测向机的组装与操作； 2、室内与室外内容相结合，体能与智力相结合，开阔学生视野、增长知识； 3、培养学生独立思考和分析判断水平，促动学生德、智、体、美、劳全面发展。 四、活动重点与难点： 1、无线电测向器材的组装及搜台方法； 2、成功寻找出准确的信号源。 五、活动人数：1个班级(60人左右) 六、活动用时：3小时
七、活动准备（场地器材）： 1、短2米波段测向信号源及电台录音； 2、短2米波段测向机PJ-2D； 3、电子计时系统一套 八、活动过程组织设计： 1、情景导入 生活中常见的无线电接收设备：电视接收天线、收音机、对讲机、遥控玩具等。以此导入玩遥控玩具时无线电信号接收器相对信号源的方位不同，会对信号的接收效果产生影响，从而引出无线电测向运动。 2、设备介绍及组装 测向机组装方法： 天线振子共6根，其中最长的2根安装在机身尾部（发射器）；最短2根安装在机身前端（引向器）；其余2根安装在机身中部（有源振子）；并通过调整引向器连杆使振子保持在同一平面上。 组装效果图： 电子计时系统： （1）点签器（主分站）
无线电测向教案
教育教学实践基地教案 无 线 电 测 向
【活动重点与难点】 1.测向机组装及搜台方法； 2.使用测向机接收信号寻找信号源。 以上两点既是活动重点，也是活动的难点。为突出重点、突破难点，测向机的搜台方法与使用收音机收听广播节目的操作进行类比，便于学生迅速掌握测向机的搜台方法；使用测向机搜索电台的技术采用在校园环境中实地操作、搜索电台的方式，让学生在实际应用中加深学习。 【活动方式】 教师采取多媒体讲解、实物演示、创设情境等手段，学生通过小组合作、组装操作、实地演练等环节，完成整个活动过程。 【活动流程】 情境导入→设备组装→操作学习→实地探测→总结探究。 【活动过程组织设计】 一、情境导入 采用实物演示并辅以多媒体课件的方式展示测向机，学生观察测向机并联系生活中常见的无线电接收设备：电视接收天线、收音机、对讲机、遥控玩具等。以此导入玩遥控汽车玩具时有关无线电信号接收 效果的例子： 想一想：在玩遥控汽车时你会将遥控器的天线对 准那个方位，为什么？ 学生总结出，接收器（玩具汽车）相对发射源（遥 控器）的方位不同，会对信号的接收效果产生影响， 从而可以根据接收的信号强弱判断发射源的方位，从而引出无线电测向运动的介绍。 （学生对于无线电设备在生活中有多接触，但对于电磁感应的知识了解较少，因此对于测向的原理利用生活经验加以解释，便于理解） 二、设备组装 学生根据导学案要求组装测向机：
测向机组装方法： 天线振子共6根，其中最长的2根安装在机身尾部（反射器）；最短2根安装在机身前端（引向器），其余2根安装在机身中部（有源振子）；并通过调整引向器连杆使6根振子保持在同一平面上。 组装效果图： （学生阅读导学案后可自行组装测向机，组装过程教师巡视指导，对组装过程的错误及时纠正） 三、学习操作 将测向机的搜台方法与使用收音机收听广播节目的操作进行类比，便于学生迅速掌握测向机的操作： 使用测向机搜寻电台： 1.测出电台方向线
无线电测向拓展课程课程概要： 无线电测向作为一项休闲、竞技活动起源于20世纪20年代,是业余无线电爱好者对无线电技术研究(de)延伸.一个世纪以来这项活动培养了一大批无线电通信技术人才,也加速了无线电通信技术(de)发展.从超短波到 短波到空间通信,无线电通信(de)发展史就是业余无线电爱好者不断进取(de)历史. 本课程(de)开设,不仅是让学生了解无线电技术发展历程,更重要(de)是 通过无线电收发信技术(de)理论学习与实践探索,在传承老一辈无线电家(de)技术经验(de)同时,学会研究通信技术新领域. 无线电测向是一门涉及物理学科较深(de)课程,然而她却以一种休闲(de)模式展示给每位愿意接近她(de)人们,学习者不需要有深厚(de)物理底蕴,却可以在轻松(de)、休闲状态下体验无线电技术(de)无穷魅力,潜移默化中领悟物理学(de)真谛. 当然,学习者也要付出一点小小(de)努力,那就是像对待主课一样认真(de)建立自己(de)适度(de)兴趣. 本课程以实践体验为主,以探索无线电通信科学为知识引导,以引领健康 向上(de)休闲方式为课程目标之一,调节身心,让学习者在学会研究(de) 同时学会以健康(de)生活方式迎接人生(de)挑战. 课程指导思想：以二期课改(de)精神为主导,将物理课程与体育课程(de)交叉点进行科学(de)融合,拓展课程知识空间,培养学生多学科结合、独立
思考、独立解决问题(de)能力,通过野外实践,培养学生良好(de)体力与协作精神. 课程目标：1、基本掌握无线电波传输知识,了解无线电收发信设备电气原理.2、掌握野外生存必须(de)基本地理常识及自我保护常识.3、掌握短距离越野(de)基本体育常识.4、掌握无线电测向基本技能5、了解国际、国内无线电测向竞赛规则.6、培养学生健康向上(de)休闲素质. 课程条件要求：无线电测向收发信设备,校园、公园训练场地. 招收学生要求：热爱科技,喜欢体育活动,对物理学科有兴趣(de)学生. 教材情况：自编.参考资料：青少年无线电测向上海科学技术文献出版社, 无线电“猎狐”人民邮电出版社,电工学高等教育出版社. 教学计划（以每学期15课时计划）
无线电测向运动基本技术 第一节无线电测向技术的内容 无线电测向运动做为一项竞技体育项目，同其它竞技体育项目一样，具有鲜明的竞技特征。具体来说，一是参加者必须共同遵守统一的竞赛规则，二是竞赛活动表现出强烈的竞争特点，三是每一个参加者在赛前和竞赛过程中要采取一系列措施，力求使自己的体力、智力、技术在比赛中得到最好的表现和发挥，以创造优异成绩，压倒对手，夺取胜利。竞技体育的这些特点表明它不同于娱乐和游戏，也不同于健身体育和康复体育。它要求参加者从事系统的科学的训练，全面掌握各种技术,锻炼并提高自己的体力和智力去适应运动竞赛的需要。无疑，技术训练是任何一项竞技体育运动员训练的重要内容之一。 无线电测向运动对参加者的运动素质的要求无疑是很高的。以往曾有人以为，只要运动素质发展全面，体力充沛，跑得快，便可以成为优秀测向运动员。近几年，随着竞赛规则的修改，测向技术及相关理论的发展，特别是通过历年优秀运动员的观察和统计结果的分析，使越来越多的测向运动爱好者转而赞同这样一种观点：运动素质是运动和发挥技术、提高运动成绩的基础，测向技术水平才是创造优异成绩的关键。在这一章里，将按起点技术、途中技术、近台区技术、地形学知识的顺序，向读者介绍无线电测向的各种技术。下一章再介绍技术训练的方法。 在学习有关技术，投入训练之前，先粗略地了解一下无线电测向技术构成是有好处的。知道了总的轮廓，在学习一个单项技术时，可以了解它在整体技术中所处的地位；在学习一项综合技术（例如近台区测向）时，可以知道它是由哪些基本技术或单项技术所构成。这样，既可以提高运动员参加枯燥的基本技术训练的自觉性，也有助于教练员把训练安排得更合理、更系统。 无线电测向技术如果以竞赛过程的先后分，可以划为以下三项： （1）起点测向包括起点前技术、起点测向、离开起点三部分。 （2）途中测向包括首找台及找台顺序的确定、到位技术、途中跑及道路选择三部分。 （3）近台区测向近台区测向包含内容较多，许多基本技术和单项技术都可能在近台区得到综合运用。主要的有沿方向线跟踪、交叉定点、比音量、无信号找台、搜索等。 还有一些技术内容，例如指北针和地图使用、体力分配、复杂条件下对干扰、反射等特
无线电测向 无线电测向崔沫 课程纲要 一、课程背景: 为全面实施素质教育，提高学生综合素质能力，以培养学生科学人文素养、创新精神和实践能力为目标。组织学生开展活动，丰富学生的课余生活，参加各级竞赛，培养科技小人才，无线电测向作为竞技运动渐渐从实际应用及军事中分离出来，形成了无线电测向运动。 无线电运动对于提高青少年科技素质，促进青少年全面发展中发挥了重要作用。由于其生动活泼、寓教于乐和知识性、操作性强的特点，深受广大青少年的喜爱，是新形势下加强青年文化建设、提高青少年素质的重要载体。面向社会、面向青少年，以丰富多彩的科技体育活动，启迪青少年智慧、发展青少年潜能、陶冶青少年情操、提高青少年科技素质，引导青少年树立正确的世界观、人生观和价值观，为青少年展示才华提供舞台，促进青少年全面发展。 二、课程目标: 无线电测向，类似于捉迷藏的游戏，但它是用手中的测向机运用测向技术寻找自动发射电台(也叫狐狸台，是裁判事先在比赛场地藏好的)的运动，看谁找到的电台多，用的时间少，谁就取得胜利。无线电测向既不是纯科技性的室内制作，又不是固定场地上的单一奔跑，而是充分体现了理论与实践、动手与动脑、室内与户外、体能与智力的结合，是有机地将科技、健身、休闲、娱乐融为一体，开阔视野、增长知识、增强体魄、磨炼意志，培养独立思考和分析判断能力。参加该项活动，除要进行身体训练外，还需要学习无线电方面的知识，要掌握测向机或其他电
子制作技能，这无疑将丰富和延伸其课堂知识，是课堂学习更轻松，而且在当今电子技术无孔不入的时代，会因为有了这一技之长而终生受益。 三、课程的主要内容及课时安排: 第一讲普及测向知识 第二讲竞赛规则及信号源的架设和使用第三讲使用和掌握测向机 第四讲熟悉电台呼号 第五讲熟悉测向机的音量及方向特性第六讲寻台定位能力训练 第七讲提高识图、用图能力的训练 第八讲发展近台区测向技术的训练 四、课程成绩的评定 事先隐藏好数部信号源，定时发出规定的电报信号。参加者手持无线电测向机，测出隐蔽电台的所在方向，采用徒步方式，奔跑一定距离，迅速、准确地逐个寻找出这些信号源。以在规定时间内，找满指定台数、实用时间少者为优胜。 课程讲义 第一讲普及测向知识 无线电测向运动，又叫"无线电猎狐"，是一项趣味横生的有益活动。 一、无线电测向技术的由来与发展 世纪初，无线电测向仪被使用，因为体积较大，只用于航海;40年代，德国研制成功小型测向仪，装在飞机 上，利用伦敦广播电台的电磁波导航，对伦敦进行了轰炸。二次大战末期，美