無(wú)線電科技論文

1、無(wú)線電測(cè)向運(yùn)動(dòng)原理摘 要：近些年來(lái)，無(wú)線電測(cè)向運(yùn)動(dòng)蓬勃發(fā)展，逐漸成為一種熱門的國(guó)際體育賽事。它是競(jìng)技體育項(xiàng)目之一，也是業(yè)余無(wú)線電活動(dòng)的主要內(nèi)容，是現(xiàn)代無(wú)線電通訊技術(shù)與傳統(tǒng)捉迷藏游戲的結(jié)合。這項(xiàng)運(yùn)動(dòng)不僅能培養(yǎng)獨(dú)立思考和分析判斷能力，更能增長(zhǎng)知識(shí)、增強(qiáng)體魄、磨練意志。出于對(duì)這項(xiàng)運(yùn)動(dòng)的熱愛(ài)，接下來(lái)本小組簡(jiǎn)要探究概述無(wú)線電測(cè)向的基本原理。 關(guān)鍵詞： 無(wú)線電測(cè)向；無(wú)線電波；直立天線；磁性天線；80m測(cè)向機(jī)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(wú)線電測(cè)向機(jī)的核心是直立天線和磁性天線構(gòu)成的復(fù)合天線，綜合運(yùn)用了電磁場(chǎng)和無(wú)線電波知識(shí)，通過(guò)聲音的大小來(lái)判斷信號(hào)源方位。其中，聲音大小即無(wú)線電波強(qiáng)弱隨磁性天線方向的改變而改變，而如何確定信號(hào)源的真正方向則需要依靠直立天線來(lái)判斷,這個(gè)過(guò)程中信號(hào)強(qiáng)弱的變化是個(gè)復(fù)雜的過(guò)程。二、 測(cè)向用無(wú)線電波簡(jiǎn)介 在無(wú)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(chǎng)與電場(chǎng)，叫做無(wú)線電波，也稱電磁波，簡(jiǎn)稱電波。無(wú)線電波屬于電磁波中頻率較低的一種。我國(guó)目前開展的無(wú)線電測(cè)向運(yùn)動(dòng)常見的兩個(gè)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(wú)線電波在傳播中的主要特性無(wú)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(fù)雜的。它雖具有一定的規(guī)律性，但對(duì)它產(chǎn)生影響的因素卻很多。無(wú)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(wú)線電測(cè)向就是利用這一特性來(lái)確

6、定電臺(tái)方位的。（2）反射與折射電波由一種媒介質(zhì)傳導(dǎo)另一種媒介質(zhì)時(shí)，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(jìn)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(shí)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(cè)向準(zhǔn)確性帶來(lái)很大的不良影響；反射嚴(yán)重是，測(cè)向機(jī)誤指反射體，給接近電臺(tái)造成極大困難。（3）繞射電波在傳播途中，有力圖饒過(guò)難以穿透的障礙物的能力。繞射能力的強(qiáng)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(qiáng)的，除陡峭高山（相對(duì)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(gè)小山丘，都可能使信號(hào)難以繞過(guò)去。因此，測(cè)向點(diǎn)的選擇就成為測(cè)向愛(ài)好者隨時(shí)都要考慮的一大問(wèn)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(shí)，測(cè)向機(jī)收到的信號(hào)為兩個(gè)電波合成后的信號(hào)，其信號(hào)強(qiáng)度有可能增強(qiáng)（兩個(gè)信號(hào)跌疊加）也可能減弱（兩個(gè)信號(hào)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(cè)向機(jī)在某些接收點(diǎn)收到的信號(hào)強(qiáng)，而某些接收點(diǎn)收到的信號(hào)弱，甚至收不到信號(hào)，給判斷電臺(tái)距離造成錯(cuò)覺(jué)。2米波段測(cè)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(lái)越廣，單位面積上獲得的能量越來(lái)越小。反之，距電臺(tái)愈近，單位面積上獲得的能量愈大。在距電臺(tái)數(shù)十米以內(nèi)，電場(chǎng)強(qiáng)度的變化十分劇烈，反映在測(cè)向機(jī)耳機(jī)中的音量變化也格外明顯。這一特點(diǎn)有助于測(cè)向者在接近電臺(tái)后判斷電臺(tái)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(wú)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(cè)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。基本結(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(shí)的俯視圖。電波從左向右傳播，其磁場(chǎng)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(shì)E會(huì)隨的改變而變化。當(dāng)磁棒軸線對(duì)準(zhǔn)電臺(tái)，磁棒軸線與電波傳播方向平行（=0°、=180°），磁場(chǎng)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(wú)法順著磁棒穿過(guò)線圈，線圈中沒(méi)有變化的磁力線，線圈感應(yīng)電勢(shì)為零，即E磁=0。耳機(jī)聲音最小，甚至完全沒(méi)有聲音，此時(shí)磁性天線正對(duì)著電臺(tái)的那個(gè)面，稱小音面或小音點(diǎn)、啞點(diǎn)；當(dāng)磁棒軸線對(duì)準(zhǔn)電臺(tái)，磁棒軸線與電波傳播方向平行（=0°、=180°），磁場(chǎng)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(wú)法順著磁棒穿過(guò)線圈，線圈中沒(méi)有變化的磁力線，線圈感應(yīng)

10、電勢(shì)為零，即E磁=0。耳機(jī)聲音最小，甚至完全沒(méi)有聲音，此時(shí)磁性天線正對(duì)著電臺(tái)的那個(gè)面，稱小音面或小音點(diǎn)、啞點(diǎn)；愈接近0?；?80。， E磁愈??；愈接近90?；?70。， 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(dòng)勢(shì)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(dòng)勢(shì)最大。當(dāng)用耳機(jī)作為測(cè)向機(jī)指示器時(shí)，所發(fā)聲音將隨感應(yīng)電動(dòng)

11、勢(shì)的大小而變化。若轉(zhuǎn)動(dòng)磁性天線一周，當(dāng)磁棒軸線正指電臺(tái)時(shí)，耳機(jī)聲音最小或完全無(wú)聲，此時(shí)稱小音點(diǎn)或啞點(diǎn)；當(dāng)磁棒軸線的垂直方向?qū)χ娕_(tái)時(shí)，耳機(jī)聲音最大，此時(shí)磁性天線正對(duì)著電臺(tái)的那個(gè)面稱大音面，或大音點(diǎn)。在測(cè)向中，只要轉(zhuǎn)動(dòng)磁性天線，找出啞點(diǎn)，發(fā)射臺(tái)必定位于磁棒軸線所指的直線上，這就是通常所說(shuō)的測(cè)雙向定線。在其它條件不變的情況下，磁性天線轉(zhuǎn)動(dòng)180 ° ， E磁改變極性。設(shè)在0 ° 180 ° 范圍內(nèi)的感應(yīng)電勢(shì)為正值，則180 ° 360 °的感應(yīng)電勢(shì)為負(fù)值。由磁性天線的方向圖可知，天線轉(zhuǎn)動(dòng)一周，測(cè)向機(jī)將出現(xiàn)兩個(gè)聲音最大處和兩個(gè)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(diǎn)，可以測(cè)定電臺(tái)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(cè)向機(jī)在測(cè)向運(yùn)動(dòng)中是不能使用的，還必須使測(cè)向機(jī)具有單值性。磁性天線和直立天線組成的復(fù)合天線，就是具有單值性的測(cè)向天線。 直立天線和磁性天線同時(shí)用于測(cè)向，稱為無(wú)線電測(cè)向機(jī)的復(fù)合天線?，F(xiàn)設(shè)直立天線的電勢(shì)等于Emax ，并為正值；設(shè)磁性天線的電勢(shì)最大值也等于Emax。復(fù)合天線的感應(yīng)電勢(shì)： 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(shì)極性相同，合成電勢(shì)為兩電勢(shì)之和；下半部各方向上兩電勢(shì)的極性相反，合成電勢(shì)為兩電勢(shì)之差?？偟暮铣山Y(jié)果是一個(gè)實(shí)線所示的心臟形方向圖。從這個(gè)方向圖看出，磁性天線轉(zhuǎn)動(dòng)一周時(shí)，只有個(gè)一方向（即=270 ° ）使信號(hào)消失；也只有一個(gè)方向（即=90 ° ）信號(hào)最強(qiáng)。這樣就克服了磁性天線的雙值性，獲得了