业余无线电测向机制作
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摘要无线电测向即是根据无线电波在空气中传播的特点——直线传播,利用无线电测向机来判断出发射机的位置的过程,航海、航空的导航系统,都是依靠电子技术的无线电测向原理。
无线电测向接收机的电路程式和外形结构等种类繁多,但不论在任何频段上工作或任何型式的测向机,它的组成都可以大致分为测向天线、收信机和指示器三部分。
测向天线可以将在空间传播的电磁波能转化为高频电能输送到接收机,利用磁性天线与环形天线的方向性可以确定无线电台的方向。
测向接收机主要由放大器、检波器、变频器等部分组成。
该部分可对测向天线送来的感应电势进行放大、解调等各种处理,使天线信号变成指示器所需要的信号,用以判断电台方向。
关键词:无线电测向;接收机;天线方向性AbstractThe wireless measure is a process of judging the position of the shoot machine by making use of the wireless measure machine, according to the characteristic of the spread of the electric wave in the air---the straight line dissemination. The navigation system of the voyage, aviation, all depends on this principle.The wireless measure receiver has various electric circuit programs and the shape structure. However, no matter which pattern it works in and no matter which kind of machine it is, usually it consists of direction-measure antenna,receiver machine and indicator. The direction-measure antenna can transfer the electric magnetic wave which spreads in the space into the electric power of high frequency, and transport to the receiver. It makes use of the magnetism antenna and the wreath form antenna directive and can make sure the direction of the radio station. Mainly the direction-measure is composed of enlarger, detector, and frequency-change machine. This part can enlarge and adjust the electricity from the direction-measure antenna, making the antenna signal become the signal that the indicatorneeds, judging the direction of the broadcasting stationKeywords: The wireless direction-measure, Receive , the directive ness of the antenna目录1 引言 (1)2 概述 (2)2.1无线电基础知识 (2)2.1.1 无线电波的概念 (2)2.1.2 无线电电波的划分及用途 (3)2.1.3 电波主要传播方式 (3)2.1.4 无线电波传输媒质对传输的影响 (5)2.2无线电测向的应用 (6)2.3短波测向的特点 (7)3 测向接收机的工作原理 (10)3.1概述 (10)3.2外差式接收机方框图 (10)3.2.1 直接检波式和高频放大式接收机 (10)3.2.2 超外差接收机 (11)3.3接收机主要性能指标 (12)4 测向机的设计 (16)4.1天线电路 (16)4.1.1 天线的作用 (16)4.1.2 天线的分类 (16)4.1.3 天线的工作原理[2]... (17)4.1.4 天线的特性 (17)4.1.5 长线传输线 (19)4.1.6 终端开路的传输线 (20)4.1.7 终端短路的传输线 (21)4.2高频放大器 (21)4.3变频器 (24)4.4中频放大 (28)4.5检波器 (29)4.5.1 检波器的作用 (29)4.5.2 检波器的组成与常用检波器 (30)4.5.3 对检波器的主要要求 (30)4.6低频放大器 (31)4.780米测向机整机介绍 (32)5测向机的调试 (36)结论 (37)致谢 (38)参考文献 (39)附录A 英文原文 (40)附录B 中文翻译 (47)1 引言无线电事业的飞速发展,给我们的生活提供了极大的便利,但同时,电磁破坏也就变得更加复杂,无线电干扰的情况也时有发生。
无线电测向机的制作一、无线电原理时间:9月3日上午9:00—11:30无线电波是电磁波的一种,是由交变的电场与磁场交替产生并以有限速度向空间传输的过程。
无线电波是电磁波中波长最长,频率最小的,频率在103MHz—1013MHz之间,通常用于通信、广播、电视、雷达等。
无线电波的传输方式包括天波、地波、直接波、反射波和卫星传输。
地波传输稳定,但可传输距离短,能量损耗大;天波可以传输超远距离,但不稳定。
现在广泛使用的是直接波的传输方式。
天线是一种能量转换器,可以实现电能与电磁能的相互转换,并且具有可逆性,既可以做发射器,也可以做信号的接收器。
天线具有很强的方向性,直立天线接收垂直极化波,磁性天线接收水平极化波。
磁性天线由磁体、线圈和引线组成,其中磁体是软磁铁氧体。
无线电测向机是具有强方向性的无线接收机,由天线系统、电路系统和终端指示器组成。
天线系统包括直立天线和磁性天线,磁性天线用于确定磁场方向,再由直立天线确定电场方向,组合起来就可以确定信号源的位置。
天线系统的接收方式是超外差式,既通过接收到的输入信号减去本机振荡,得到所需要的信号。
我们所要制作和使用的测向机是PJ-80型无线测向机,它具有工作稳定、调试方便、结构简单、性价比高等特点。
二、实验目的本次电子实习的目的,是进行无线电测向机的制作、调试,用调试好的测向机进行信号的搜寻以及对所收到的信号进行分析处理。
从中掌握测向机的基本制作和调试过程,并感受实地侧向的过程。
三、焊接过程时间:9月3日下午2:00—3:45,9月4日上午9:00—10:00在电路板的焊接之前,首先要了解电路的工作原理。
电路包括高频放大电路、差拍检波电路、可调差拍振荡电路、低频放大电路、功放芯片以及天线和耳机七部分组成。
耳机作为终端指示器,振荡电路则是在做信号“减法”的时候十分关键的一步。
电路中,三个三极管的作用也十分重要,是保证电路正常运行的关键。
电路的核心是芯片LM386。
适合初学的简单袖珍发射机diy几乎每个电子爱好者都有利用无线电的雄心壮志,不论遥控一架飞机或者与外界通讯,都表达他们发射的期望讯号。
这里向各位介绍的一部袖珍发射机,十分适合初学者,电路简单易制,造价低廉,输出功率不超过5-8mW,发射范围在房屋区可至300米左右,用一部普通的FM收音机接收,显示其灵敏度和清晰度俱佳,电路设计中最富挑战性的部份就是只需用3V电源和半波天线便有如此的发射能力。
另外,由于电路需要的零件十分之少,故可将之安放在一个火柴盒(比国内-般火柴盒大一些)里,作为偷听器,可谓神不知、鬼不觉,不过,并非限于这方面用途上,可将之安置在婴孩房、闸门或走廊通道,监视实际情况,此外亦可当作为夜间保安装置。
电路之电流损耗少于5mA,用两枚干电池可连续工作80至100小时之间。
电路在正常工作下非常稳定,频率漂移极小,测试:工作8小时之后,仍不需再校接收机。
唯一影响输出频率是电池的状况,当电池老化时,频率有轻微改变。
借这个制作,学习有关FM发送,可了解其优越的地方,特别它产生无噪声的极高质讯号,即使利用低功率发送,也很容易取得良好的范围。
电路图如下电路工作原理从图(1)电路可见分两级,一级音频放大器和一级RF振荡器。
驻极体话筒内实际藏有一枚FET,如您喜欢的话,可视之为一级,FET 将话筒前振膜之电容变化放大,这就是驻极休话筒很灵敏的原因。
音频放大级乃由其射极晶休管Q1担任,增益约20至50,将放大的讯号送往振荡级之基极。
听器电路图SCH点此下载振荡级Q2工作于约88MHz之频率,这频率由振荡线圈(共5圈)和47pF电容器调整的,该频率也决定于晶体管、18pF回输电容器及还有少数偏压元件,例如470Ω射极电阻和22K基极电阻。
电源接通时,1nF基极电容器通过22K电阻逐渐充电,而18pF则经振荡线圈的470Ω电阻充电,但更加之快,47pF电容也充电(其两端虽仅得小的电压),线圈产生磁场。
基极电压渐渐上升时,晶体管导通,并有效地将内阻并接在18pF两侧。
VHF/UHF频段业余无线电测向〖利用对讲机测向〗最简单的测向方法就是完全利用对讲机本身(包括橡皮天线)进行近距离测向。
如果发射机使用的是垂直极化天线,辐射出的射频电场传播到远处理想的地面附近时,呈垂直方向。
这时接收机的橡皮天线(小直径螺旋天线)只有垂直放置才能和电场方向相一致,得到最大信号。
因为垂直橡皮天线没有方向性,这样并不能确定电台的方向。
但是如果接收点的大地导电率不好,地面附近的电场方向会发生歪斜,在入射方向上与地面形成小于90度的夹角。
这时,把橡皮天线的顶端斜向发射机的方向才能使天线和电场完全平行而得到最大信号,因而有可能确定电台的方向。
然而,在电台远处,这种电场的倾斜很不明显,实际上无法实用。
但是近区情况有所不同。
根据电磁场方程,在离发射天线很近的范围内,不仅有一般无线电书籍所描述的“辐射场”,还有较少提及的“感应场”。
它的电场方向有平行于地面的分量,造成地面附近电场方向严重向电台方向倾斜,因此当接收机的橡皮天线以一定倾角指向电台方向时,可以获得比较明显的信号增强,从而测出发射机的方位。
1997年5月,我在泰国的合艾市为泰国和马来西亚的HAM办ARDF 讲席班,在一个园子里放置了三部发射机。
当时CRSA只赠送了一台2M测向机,只能安排大家轮流实习。
但是许多HAM等不及,分别拿着自己的对讲机就跑出去用上述方法找电台,也都很快地找出了所有电台。
〖对讲机+定向天线〗利用没有本身没有方向性橡皮天线以及电场有限的倾斜测向,效果很不理想。
所以最好还是在对讲机上加一副定向天线。
业余无线电爱好者在测向中常用的定向天线主要是2单元和3单元八木天线、HB9CV天线和其他形式的相控定向天线。
3单元八木天线指向比较尖锐些,但比较笨重。
2单元八木天线方向图的主瓣比较宽,但仍有很好的前后比,体积比三单元小,便于携带。
HB9CV天线是直接耦合的两单元天线,体积更加小巧,效果与2单元八木大体相似。
在90年代的ARRL手册上还介绍了其他类型的定向天线,在许多国家得到应用。
无线电测向机的制作一、无线电原理无线电波是电磁波的一种,是由交变的电场与磁场交替产生并以有限速度向空间传输的过程。
无线电波是电磁波中波长最长,频率最小的,频率在103MHz—1013MHz之间,通常用于通信、播送、电视、雷达等。
无线电波的传输方式包括天波、地波、直接波、反射波和卫星传输。
地波传输稳定,但可传输距离短,能量损耗大;天波可以传输超远距离,但不稳定。
现在广泛使用的是直接波的传输方式。
天线是一种能量转换器,可以实现电能与电磁能的相互转换,并且具有可逆性,既可以做发射器,也可以做信号的接收器。
天线具有很强的方向性,直立天线接收垂直极化波,磁性天线接收水平极化波。
磁性天线由磁体、线圈和引线组成,其中磁体是软磁铁氧体。
无线电测向机是具有强方向性的无线接收机,由天线系统、电路系统和终端指示器组成。
天线系统包括直立天线和磁性天线,磁性天线用于确定磁场方向,再由直立天线确定电场方向,组合起来就可以确定信号源的位置。
天线系统的接收方式是超外差式,既通过接收到的输入信号减去本机振荡,得到所需要的信号。
我们所要制作和使用的测向机是PJ-80型无线测向机,它具有工作稳定、调试方便、构造简单、性价比高等特点。
二、实验目的本次电子实习的目的,是进展无线电测向机的制作、调试,用调试好的测向机进展信号的搜寻以及对所收到的信号进展分析处理。
从中掌握测向机的根本制作和调试过程,并感受实地侧向的过程。
三、焊接过程在电路板的焊接之前,首先要了解电路的工作原理。
电路包括高频放大电路、差拍检波电路、可调差拍振荡电路、低频放大电路、功放芯片以及天线和耳机七局部组成。
耳机作为终端指示器,振荡电路那么是在做信号“减法〞的时候十分关键的一步。
电路中,三个三极管的作用也十分重要,是保证电路正常运行的关键。
电路的核心是芯片LM386。
焊接中也有许多需要注意的问题。
首先,应该将烙铁先接触焊盘,然后放上焊锡,焊锡的用量不能太多,会造成焊锡的浪费,也不能太少,会造成虚焊,虚焊将对以后的调试过程带来很大的麻烦。
测向天线测向天线部分由直立天线 A、单双向转换开关 K1、调相电阻 R16、磁性天线 L1、L2 及调谐电容 C1 等组成。
L1与 C1并联,调整 C1, 使天线回路谐振于 3.53MHz。
高频放大高频放大级由晶体管 BG1、偏置电阻 R1-R4、耦合电容 C2、谐振电容 C3、旁路电容 C4、及高放线圈 B1 等组成共发射极高频放大电路。
测向天线接收到的 3.5-3.6MHz 高频信号通过隔直流电容器 C2 耦合到三极管 BG1 的基极。
信号电流在 BG1 基极和发射极间流过,通过三极管的电流放大作用控制着集电极的电流。
BG1 的集电极负载是由可调电感 Bl 初级和电容器 C3 组成的 3.5MHz 并联谐振回路。
当随着信号而变化的 BGl 集电极电流流过并联回路时,只有与回路固有谐振频率相同的信号才会在回路内激起最强的振荡电流,而其它频率的干扰信号则被相对削弱。
为了使 BGl 的集电极输出阻抗和 B1/C3 相匹配,以保持最佳的选择性和整机增益,B1 初级线圈中间抽头,只让集电极电流流过它的一部分。
Bl 的初级线圈与 C3 并联,调整 Bl 磁芯,谐振于 3.57MHz,这样即可与天线回路的谐振频率3.53MHz 进行参差调谐,使整个高频放大曲线在 3.5-3.6MHz 的接收频率范围内均较平缓,即高放增益较均匀,见图 5-2-1-3。
为使测向机在近台区强信号时,高放级不出现阻塞现象,仍能维持正常的放大并保持良好的方向性,采用控制高放级工作点 (调节 W1-1) 来控制高放增益。
此办法不仅可省略衰减开关,而且可获得非常宽的增益控制范围。
不过,改变工作点会造成一定的失真,但由于我们接收的是电报信号,在听觉上不会有太大的影响。
R3 是 BG1 的直流负反馈电阻,如果由于某种原因流过 BG1 发射极的总平均电流增大,这个电流流过 R3 时的电压降会成比例增大,使基极-发射极的相对电压降低,基极平均电流减少,这个减少量通过三极管的电流放大作用使流过发射极的总电流减少。
无线电测向竞赛规则国家体育总局航空无线电模型运动管理中心中国无线电运动协会2015年1月修订目录第一章总则1.1竞赛项目1.2竞赛通则1.3无线电台要求1.4裁判办法第二章竞赛项目2.1标准距离无线电测向竞赛2.2短距离无线电测向竞赛2.3快速无线电测向竞赛2.4定向猎狐竞赛2.5阳光测向竞赛2.6无线电制作竞赛2.7无线电测向机设计竞赛第一章总则1.1竞赛项目无线电测向,全称为业余无线电测向( Amateur Radio Direction Finding ) 。
应在国家许可的业余无线电频率范围内进行,并可包括以下项目:标准距离无线电测向竞赛短距离无线电测向竞赛快速无线电测向竞赛定向猎狐竞赛阳光测向竞赛无线电制作竞赛无线电测向机设计竞赛1.2竞赛通则1.2.1除竞赛规程特别规定外,运动员应以代表队为单位报名参赛。
1.2.2每个参赛单位至少指定 1名领队(可由教练员或运动员兼任),如规程规定一个参赛单位可组成多个参赛队,则每个参赛队可指定1名领队。
领队职责如下:1.2.2.1熟悉竞赛的规程、规则和各项规定,并督促本队教练员、运动员遵守。
1.2.2.2负责本队运动员的人身安全教育和事故保险。
1.2.2.3与裁判委员会及组委会各部门保持联络畅通,将有关的通知和决议及时向本队传达1.2.2.4对竞赛和裁判工作的意见应以口头或书面形式提出。
凡提出与成绩有关的意见,应在公布成绩后一小时内以书面形式提出。
1.2.2.5只有领队可在有争议或抗议发生时与裁判、仲裁或组织者进行交涉。
1.2.3代表队可以指定 1至 2名教练员(可由运动员兼任),协助领队工作,在技术上指导运动员。
同一人员只能任一个参赛单位的教练,不能同时担任或兼任其它参赛单位的教练员。
1.2.4运动员义务权利及要求:1.2.4.1了解并遵守业余无线电管理相关的法规、规章、通信规范、国际惯例。
遵守竞赛规程、规则及有关规定。
1.2.4.2尊重他人、服从裁判,公平竞赛,协助竞赛组织工作。
测向机制作过程探究一、认识测向机的电路图及工作原理PJ-80型无线电测向机电路图二、认识测向机各个元器件及参数15个电阻、20个电容、3个二极管、3个三极管、2个电感线圈1电阻电阻器用字母R表示,电阻值的单位:欧姆(Ω);千欧(KΩ);兆欧(MΩ)换算:(1MΩ=1000KΩ=10000000 Ω例:R1:39KΩ橙白橙2 电容1)、电容器和电容量均用字母C表示,电容量单位是法拉,简称法,用字母F 表示,还有常用单位微法(uF)和皮法(PF)换算:1F=1000000uF;1uF=1000000PF2)、安装:怕高温,焊接动作要快。
电解电容注意正、负极性。
3、晶体二极管(半导体二极管3个)功能分类:VD1检波、VD2变容、VD3稳压管,安装:注意正负极性,正确区分,怕高温,焊接要快4、晶体三极管(3个)注意e、b、c极性。
焊接速度要快5、电感器单位:亨利(H),豪亨(mH),微亨(uH安装:线头区分,焊接时防止虚焊。
调谐动作要轻。
T1高放线圈(冒顶黑色)(微调)T2差拍震荡线圈(冒顶白色)(调台6、集成电路LM386(注意先焊接集成座)此外:S1:单双向 S2:耳机+开关RP1:音量(两排脚) RP2:频率(一排脚)线圈:L1(宽) L2(窄)电源:红线接正极、黑色接负极三、焊接过程及技术1、准备工作细致花泥一块,焊锡丝1米,工具箱(一套),接线板一块利用蜡烛将天线线圈固定在磁棒的中间。
焊接前认真检查元器件的数量、数值及质量。
如电解电容器是否漏电、开路,T1(黑色)、T2(白色)引出端是否接通,二极管、三极管是否良好等。
在安装LM386插座和电路时,应注意管脚排列,不要装反。
焊接时的放置位置:左边放工具(工具箱放地上),套件放上前方,电烙铁放右边(不焊接时插在烙铁架上并养成习惯),中间是操作台。
2、焊接技术3、焊接顺序先装焊低矮的元件,再装焊较高的元件。
次序是:电阻→电容→二极管→三极管→集成电路→其他元件。