第九章 自動定向機

1、第九章第九章 自動定向機自動定向機了解自動定向機的基本知識；了解自動定向機的基本知識；理解自動定向的原理；理解自動定向的原理；理解自動定向機的使用；理解自動定向機的使用；了解誤差與干擾；了解誤差與干擾；了解了解ADF700型自動定向機；型自動定向機；課時分配課時分配5學(xué)時學(xué)時第一節(jié)第一節(jié) 自動定向機綜述自動定向機綜述第二節(jié)第二節(jié) 自動定向原理自動定向原理第三節(jié)第三節(jié) 自動定向機的使用自動定向機的使用第四節(jié)第四節(jié) 誤差與干擾誤差與干擾v一、引一、引 言言 自動定向機自動定向機(ADF)(ADF)也稱無線電也稱無線電羅盤羅盤，是一種利用無線電技，是一種利用無線電技術(shù)進行測向的設(shè)備。它與地面無線電臺

2、配合，可測量無線術(shù)進行測向的設(shè)備。它與地面無線電臺配合，可測量無線電波的電波的來波方向來波方向。 在導(dǎo)航領(lǐng)域中，無線電測向設(shè)備是最先使用的設(shè)備，早期在導(dǎo)航領(lǐng)域中，無線電測向設(shè)備是最先使用的設(shè)備，早期的無線電測向設(shè)備是由人工轉(zhuǎn)動、具有方向性的環(huán)形天線，的無線電測向設(shè)備是由人工轉(zhuǎn)動、具有方向性的環(huán)形天線，當環(huán)形天線平面對準地面無線電臺的方向時，無線電測向當環(huán)形天線平面對準地面無線電臺的方向時，無線電測向設(shè)備的接收機接收到的無線電信號強度最小，因此，接收設(shè)備的接收機接收到的無線電信號強度最小，因此，接收機輸出的音頻機輸出的音頻信號強度最弱信號強度最弱，稱做，稱做“啞點啞點”。 如測向設(shè)備在飛機上，那

3、么，如測向設(shè)備在飛機上，那么，環(huán)形天線從飛機縱軸的機頭環(huán)形天線從飛機縱軸的機頭方向順時針所轉(zhuǎn)過的角度稱為方向順時針所轉(zhuǎn)過的角度稱為“飛機到地面無線電臺的相飛機到地面無線電臺的相對方位角對方位角”( (以下簡稱為相對方以下簡稱為相對方 位角位角) )，即從飛機縱軸的機頭方，即從飛機縱軸的機頭方 向順時針轉(zhuǎn)至地面無線電臺與向順時針轉(zhuǎn)至地面無線電臺與 飛機連線之間的夾角飛機連線之間的夾角，如圖如圖 9 9l l所示。所示。飛機駕駛員便可根飛機駕駛員便可根 據(jù)無線電測向設(shè)備所測得的相據(jù)無線電測向設(shè)備所測得的相 對方位確定飛機的飛行方向，對方位確定飛機的飛行方向， 引導(dǎo)飛機沿某一航線飛行，并引導(dǎo)飛機沿某

4、一航線飛行，并 可完成其他導(dǎo)航任務(wù)?？赏瓿善渌麑?dǎo)航任務(wù)。 圖91 飛機到地面無線電臺的相對方位角 無線電測向設(shè)備無線電測向設(shè)備的的發(fā)展發(fā)展人工手動無線電羅盤人工手動無線電羅盤無線電半自動羅盤無線電半自動羅盤 無線電自動羅盤無線電自動羅盤( (自動定向機自動定向機-ADF)-ADF) 自動定向機自動定向機的的發(fā)展發(fā)展40405050年代：年代：采用電子管電路，對地面無線電臺頻率采用電子管電路，對地面無線電臺頻率采用機械軟軸進行調(diào)諧，定向天線為單個的旋轉(zhuǎn)式環(huán)采用機械軟軸進行調(diào)諧，定向天線為單個的旋轉(zhuǎn)式環(huán)形天線，其典型設(shè)備為形天線，其典型設(shè)備為 R5R5ARN7ARN7和和 APK-5APK-5型定

5、向機。型定向機。60607070年代：年代：采用晶體管電路，頻率選擇采用粗、細采用晶體管電路，頻率選擇采用粗、細同步器調(diào)諧，有些設(shè)備使用晶體頻率網(wǎng)采用同步器調(diào)諧，有些設(shè)備使用晶體頻率網(wǎng)采用“五中取五中取二二”方法調(diào)諧，定向天線采用二個正交的旋轉(zhuǎn)式或固方法調(diào)諧，定向天線采用二個正交的旋轉(zhuǎn)式或固定式環(huán)形天線，如定式環(huán)形天線，如 APKAPK1111、WLWL7 76A6A型定向機等。型定向機等。 8080年代：年代：自動定向機基本采用集成電路或大規(guī)模集成自動定向機基本采用集成電路或大規(guī)模集成電路，并使用頻率合成器、二一十進制編碼數(shù)字選頻電路，并使用頻率合成器、二一十進制編碼數(shù)字選頻及微處理器，天線

6、系統(tǒng)有了較大的改進，如在及微處理器，天線系統(tǒng)有了較大的改進，如在 APKAPK15M15M，DFDF206206型等自動定向機的天線系統(tǒng)中采用旋轉(zhuǎn)型等自動定向機的天線系統(tǒng)中采用旋轉(zhuǎn)測角器來代替環(huán)形天線的旋轉(zhuǎn)，而最新式的測角器來代替環(huán)形天線的旋轉(zhuǎn)，而最新式的700700型自動型自動定向機則采用組合式環(huán)形垂直天線，從而在天線系統(tǒng)定向機則采用組合式環(huán)形垂直天線，從而在天線系統(tǒng)中取消了任何機械傳動部件。中取消了任何機械傳動部件。 功能：功能：自動定向機不僅具有測量飛機相對方位角的自動定向機不僅具有測量飛機相對方位角的定向定向功功能，而且還可以利用飛機上裝用的二套自動定向機分別調(diào)能，而且還可以利用飛機上

7、裝用的二套自動定向機分別調(diào)諧在二個不同的地面無線電臺的頻率上，以確定飛機的地諧在二個不同的地面無線電臺的頻率上，以確定飛機的地理位置理位置( (定位定位) )。 優(yōu)點：優(yōu)點：結(jié)構(gòu)簡單，使用維護方便，價格低廉。結(jié)構(gòu)簡單，使用維護方便，價格低廉。 v二、二、 自動定向機的功用自動定向機的功用 自動定向機是利用自動定向機是利用無線電技術(shù)無線電技術(shù)進行導(dǎo)航測向的設(shè)備。進行導(dǎo)航測向的設(shè)備。 元論機上測向還是地面測向，均包括元論機上測向還是地面測向，均包括機載設(shè)備機載設(shè)備和和地面設(shè)備地面設(shè)備二部分。利用機載自動定向機和地面導(dǎo)航臺二部分。利用機載自動定向機和地面導(dǎo)航臺( (或稱無方向或稱無方向性信標性信標N

8、DB)NDB)組成的導(dǎo)航系統(tǒng)，可以引導(dǎo)飛機飛向?qū)Ш脚_組成的導(dǎo)航系統(tǒng)，可以引導(dǎo)飛機飛向?qū)Ш脚_或飛離導(dǎo)航臺，以及提供某些導(dǎo)航計算所需要的參數(shù)。或飛離導(dǎo)航臺，以及提供某些導(dǎo)航計算所需要的參數(shù)。 自動定向機的主要功用有：自動定向機的主要功用有：(1)(1)測量飛機縱軸方向測量飛機縱軸方向( (航向航向) )到地面導(dǎo)航臺的相對方位角到地面導(dǎo)航臺的相對方位角， 并顯示在方位指示器上。并顯示在方位指示器上。 (2) (2) 對飛機進行定位測量。對飛機進行定位測量。在現(xiàn)代飛機上，一般都裝有二部在現(xiàn)代飛機上，一般都裝有二部自動定向機，在使用中將它們分別調(diào)諧在二個不同方位的自動定向機，在使用中將它們分別調(diào)諧在二個

9、不同方位的已知地面導(dǎo)航臺或廣播電臺的已知地面導(dǎo)航臺或廣播電臺的 頻率上。二部自動定向機所測頻率上。二部自動定向機所測 得的相對方位，分別顯示在同得的相對方位，分別顯示在同 一個指示器一個指示器( (無線電磁指示器無線電磁指示器) ) 上，其中上，其中單指針指示第一部自單指針指示第一部自 動定向機所測得的相對方位角，動定向機所測得的相對方位角， 雙指針指示第二部自動定向機雙指針指示第二部自動定向機 所測得的相對方位角。所測得的相對方位角。根據(jù)這根據(jù)這 二個相對方位角在地圖上可畫二個相對方位角在地圖上可畫 出飛機對地面導(dǎo)航臺的二條相出飛機對地面導(dǎo)航臺的二條相 應(yīng)的位置線，二條位置線的交應(yīng)的位置線，

10、二條位置線的交 點便是飛機的位置，如圖點便是飛機的位置，如圖 9 92 2所示。所示。圖 92 利用兩個地面導(dǎo)航臺為飛機定位 1-航向標記 2-羅牌 3-ADF-2方位指針 4-ADF-1方位指針 (3)(3)利用自動定向機判斷飛利用自動定向機判斷飛機飛越導(dǎo)航臺的時間。機飛越導(dǎo)航臺的時間。當當飛機飛向?qū)Ш脚_時，可根飛機飛向?qū)Ш脚_時，可根據(jù)相對方位角的變化來判據(jù)相對方位角的變化來判斷飛越導(dǎo)航臺的時間。如斷飛越導(dǎo)航臺的時間。如方位指示器的指針由方位指示器的指針由0 0轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)向180180的瞬間即為飛的瞬間即為飛機飛越導(dǎo)航臺的時間，如機飛越導(dǎo)航臺的時間，如圖圖 9 93 3所示。所示。圖93 判斷飛

11、機飛越導(dǎo)航臺的時間(4) (4) 當飛機飛越導(dǎo)航臺后，可利用自動定向機的方位指示當飛機飛越導(dǎo)航臺后，可利用自動定向機的方位指示 保持沿預(yù)定航線飛行保持沿預(yù)定航線飛行，即向，即向/ /背臺飛行。向臺背臺飛行。向臺( (對準導(dǎo)航臺對準導(dǎo)航臺) ) 飛行或背臺飛行時，還可以求出飛行或背臺飛行時，還可以求出偏流修正航跡偏流修正航跡。 (5) (5)由于自動定向機一般工作在由于自動定向機一般工作在190190一一17501750千赫的中長波段千赫的中長波段范圍內(nèi)，因此可以范圍內(nèi)，因此可以接收民用廣播電臺的信號接收民用廣播電臺的信號，并可用于定，并可用于定向；還可向；還可收聽收聽500500千赫的遇險信號

12、千赫的遇險信號(700(700型自動定向機可收型自動定向機可收聽聽21822182千赫的另一海岸遇險信號千赫的另一海岸遇險信號) )，并確定遇險方位。，并確定遇險方位。v三、三、 自動定向機系統(tǒng)自動定向機系統(tǒng) 組成：地面設(shè)備和機載自動定向機組成：地面設(shè)備和機載自動定向機 （一）（一） 地面設(shè)備地面設(shè)備 中波導(dǎo)航機中波導(dǎo)航機( (發(fā)射機發(fā)射機) ) 地面導(dǎo)航臺地面導(dǎo)航臺 發(fā)射天線發(fā)射天線 輔助設(shè)備輔助設(shè)備 地面導(dǎo)航臺安裝在每個航站和航線中的某些檢查點上，不地面導(dǎo)航臺安裝在每個航站和航線中的某些檢查點上，不斷地向空間全方位地發(fā)射無線電信號，因此也叫做斷地向空間全方位地發(fā)射無線電信號，因此也叫做無方

13、向無方向性信標性信標(NDB)(NDB)。 根據(jù)不同的用途，地面導(dǎo)航臺又可分為：根據(jù)不同的用途，地面導(dǎo)航臺又可分為： 航線導(dǎo)航臺航線導(dǎo)航臺 ：供飛機在航線上定向和定位使用的，：供飛機在航線上定向和定位使用的， 要求發(fā)射功率大，作用距離遠。要求發(fā)射功率大，作用距離遠。 雙歸航臺雙歸航臺 ：供飛機在著陸時使用的，安裝在飛機著：供飛機在著陸時使用的，安裝在飛機著 陸方向的跑道延長線上。因為需要二個陸方向的跑道延長線上。因為需要二個 導(dǎo)航臺。導(dǎo)航臺。 1. 1. 航線導(dǎo)航臺航線導(dǎo)航臺 航線導(dǎo)航臺工作在航線導(dǎo)航臺工作在190190550550千赫千赫的頻率范圍內(nèi)，發(fā)射的頻率范圍內(nèi)，發(fā)射功率為功率為400

14、40010001000瓦瓦( (我國一般用我國一般用500500瓦瓦) )，有效作用距離不，有效作用距離不少于少于150150公里公里。 不同的航線導(dǎo)航臺使用不同的識別信號，識別信號由不同的航線導(dǎo)航臺使用不同的識別信號，識別信號由2 2個英文字母組成個英文字母組成( (如如 EK)EK)，用國際莫爾斯電碼拍發(fā)，拍發(fā)，用國際莫爾斯電碼拍發(fā)，拍發(fā)速度為速度為20203030個字母分，一般用個字母分，一般用等幅報方式等幅報方式發(fā)射識別信發(fā)射識別信號，每隔號，每隔4545秒連續(xù)拍發(fā)兩遍，跟著發(fā)一長劃秒連續(xù)拍發(fā)兩遍，跟著發(fā)一長劃( (約占約占3030秒秒) )，供機載自動定向機定向用；也可以用調(diào)幅報方式

15、以相等的供機載自動定向機定向用；也可以用調(diào)幅報方式以相等的間隔發(fā)射識別信號，每間隔發(fā)射識別信號，每3030秒至少拍發(fā)秒至少拍發(fā)3 3遍。遍。 航線導(dǎo)航臺可用于歸航。當飛機要求飛往某導(dǎo)航臺時，航線導(dǎo)航臺可用于歸航。當飛機要求飛往某導(dǎo)航臺時，飛行人員首先調(diào)節(jié)機載自動定向機接收該導(dǎo)航臺的信號，飛行人員首先調(diào)節(jié)機載自動定向機接收該導(dǎo)航臺的信號，觀察指示器所指刻度，然后改變飛機航向、使指針對準指觀察指示器所指刻度，然后改變飛機航向、使指針對準指示器的航向標記示器的航向標記( (即機頭方向即機頭方向) )，并且在飛行中保持航向不，并且在飛行中保持航向不變，飛機就能飛到該導(dǎo)航臺上空。變，飛機就能飛到該導(dǎo)航臺

16、上空。2. 2. 雙歸航臺著陸系統(tǒng)雙歸航臺著陸系統(tǒng) 用于飛機著陸的雙歸航臺，不僅可引導(dǎo)飛機進場，完用于飛機著陸的雙歸航臺，不僅可引導(dǎo)飛機進場，完成機動飛行和保持著陸航向，而且可在夜間或氣象條件很成機動飛行和保持著陸航向，而且可在夜間或氣象條件很壞的白天，利用雙歸航臺和機載自動定向機引導(dǎo)飛機對準壞的白天，利用雙歸航臺和機載自動定向機引導(dǎo)飛機對準跑道，安全地下降到一定高度跑道，安全地下降到一定高度( (一般為一般為5050米米) )穿出云層，然穿出云層，然后進行目視著陸。后進行目視著陸。 雙歸航臺系統(tǒng)要求安裝在主著陸方向的跑道中心延長雙歸航臺系統(tǒng)要求安裝在主著陸方向的跑道中心延長線上，分為線上，分

17、為近臺和遠臺近臺和遠臺，近臺離跑道頭，近臺離跑道頭10001000米，遠臺離跑米，遠臺離跑道頭道頭40004000米，近臺和遠臺除有導(dǎo)航臺外，還必須配有指點米，近臺和遠臺除有導(dǎo)航臺外，還必須配有指點信標臺，以便指示飛機過臺的時刻信標臺，以便指示飛機過臺的時刻 。 遠臺一般都兼作航線導(dǎo)航臺使用，故發(fā)射功率與航線遠臺一般都兼作航線導(dǎo)航臺使用，故發(fā)射功率與航線導(dǎo)航臺的規(guī)定相同，有效作用距離導(dǎo)航臺的規(guī)定相同，有效作用距離不小于不小于50O50O公里公里。近臺。近臺發(fā)射功率為發(fā)射功率為100100瓦瓦左右，有效作用距離為左右，有效作用距離為5050公里公里 遠臺發(fā)射的識別信號由遠臺發(fā)射的識別信號由2 2

18、個英文字母組成，如個英文字母組成，如 DFDF；近；近臺識別信號用遠臺的頭一個宇母，如臺識別信號用遠臺的頭一個宇母，如D D。二臺的識別信號。二臺的識別信號均采用國際莫爾斯電碼發(fā)射，拍發(fā)速度為均采用國際莫爾斯電碼發(fā)射，拍發(fā)速度為20203030個字母個字母分，拍發(fā)次數(shù)要求用相同間隔，每分鐘拍發(fā)分，拍發(fā)次數(shù)要求用相同間隔，每分鐘拍發(fā)6 6遍。遍。 遠臺和近臺都要以調(diào)幅報方式發(fā)射識別信號，調(diào)制頻遠臺和近臺都要以調(diào)幅報方式發(fā)射識別信號，調(diào)制頻率為率為10201020赫。赫。 3. 3. 中波導(dǎo)航機的基本工作原理中波導(dǎo)航機的基本工作原理 中波導(dǎo)航機是地面導(dǎo)航臺的主要組成部分，它與普通中波導(dǎo)航機是地面導(dǎo)

19、航臺的主要組成部分，它與普通調(diào)幅發(fā)射機一樣，但由于中波導(dǎo)航機的工作頻率低，它的調(diào)幅發(fā)射機一樣，但由于中波導(dǎo)航機的工作頻率低，它的調(diào)節(jié)回路所需要的電感量和電容量都比較大，故電感線圈調(diào)節(jié)回路所需要的電感量和電容量都比較大，故電感線圈和電容器的體積比短波機大得多。同時還要按時自動拍發(fā)和電容器的體積比短波機大得多。同時還要按時自動拍發(fā)識別信號，因此必須配備識別信號，因此必須配備自動電鍵自動電鍵。 中波導(dǎo)航機的基本原理及組成如圖中波導(dǎo)航機的基本原理及組成如圖 9-49-4所示。所示。 圖94 中波導(dǎo)航機方框圖 ( (二二) ) 機載設(shè)備機載設(shè)備 自動定向接收機自動定向接收機 控制盒控制盒 機載自動定向設(shè)

20、備機載自動定向設(shè)備 方位指示器方位指示器 環(huán)形天線和垂直天線（組合式環(huán)形環(huán)形天線和垂直天線（組合式環(huán)形 垂直天線）垂直天線） 如目前最新式如目前最新式 的的700700型自動定型自動定 向機系統(tǒng)，其向機系統(tǒng)，其 組成如圖組成如圖9 95 5 所示。所示。圖9-5 700型自動定向機系統(tǒng)的組成1 ADF-7OO；2 控制盒DFP-7O2；3 方位指示器 RDMI-743；4 組合式環(huán)形垂直 天線DFA-701 圖圖 9 96 6示出了小型飛示出了小型飛 機上使用的自動定向機機上使用的自動定向機 ADFADF650650系統(tǒng)，它的控系統(tǒng)，它的控 制盒裝在接收機面板上。制盒裝在接收機面板上。 1.

21、1. 自動定向接收機自動定向接收機 功用：功用：(1)(1)接收和處理環(huán)形天線和垂直天線收到的地面導(dǎo)航臺的接收和處理環(huán)形天線和垂直天線收到的地面導(dǎo)航臺的信號，并將處理后的方位信息送至自動定向機的方位信號，并將處理后的方位信息送至自動定向機的方位指示器指示器( (數(shù)字式方位信息送至電子飛行儀表系統(tǒng)一數(shù)字式方位信息送至電子飛行儀表系統(tǒng)一EFIS)EFIS)顯示出飛機與地面導(dǎo)航臺的相對方位，分離出來的地顯示出飛機與地面導(dǎo)航臺的相對方位，分離出來的地面導(dǎo)航臺的音頻識別信號送至飛機音頻系統(tǒng)。面導(dǎo)航臺的音頻識別信號送至飛機音頻系統(tǒng)。圖96 ADF650自動定向機系統(tǒng)1 自動定向接收機RCR650；2 方位

22、指示器 IND56O；3 組合式環(huán)形垂直天線。(2)(2)作為普通中波收音機使用，收聽廣播信號，接收和處作為普通中波收音機使用，收聽廣播信號，接收和處理地面廣播電臺的信號，也能用中波廣播電臺進行定理地面廣播電臺的信號，也能用中波廣播電臺進行定向。向。 特點：特點：(1)(1)采用集成電路和采用集成電路和全固態(tài)數(shù)字化全固態(tài)數(shù)字化微處理器，與第一代微處理器，與第一代( (電子管電路電子管電路) )、第二代、第二代( (晶體管電路晶體管電路) )相比，相比，體積和重體積和重量更小量更小，耗電更少耗電更少，可靠性也大大提高可靠性也大大提高。(2)(2)現(xiàn)代自動定向接收機大多采用現(xiàn)代自動定向接收機大多采

23、用頻率合成器頻率合成器、超外差二超外差二次混頻電路，直接以二一十進制編碼次混頻電路，直接以二一十進制編碼(BCD(BCD碼碼) )和數(shù)據(jù)總和數(shù)據(jù)總線的調(diào)諧方式，線的調(diào)諧方式，采用組臺式環(huán)形垂直天線和環(huán)形天采用組臺式環(huán)形垂直天線和環(huán)形天線測角器電路，或采用正余弦調(diào)制的方位信息處理電線測角器電路，或采用正余弦調(diào)制的方位信息處理電路和監(jiān)控電路。監(jiān)控電路主要用來監(jiān)視接收機信號是路和監(jiān)控電路。監(jiān)控電路主要用來監(jiān)視接收機信號是否有效，以及接收機自身的工作狀態(tài)正常與否。否有效，以及接收機自身的工作狀態(tài)正常與否。 如如現(xiàn)代自動定向接收機現(xiàn)代自動定向接收機 ADFADF700700，在機器面板上有一個，在機器面

24、板上有一個測試測試(TEST)(TEST)按鈕按鈕( (如圖如圖 9 97 7所示所示) )和三個監(jiān)視燈和三個監(jiān)視燈，按下測試按鈕后，按下測試按鈕后，如接收機工作狀態(tài)正常，則綠色如接收機工作狀態(tài)正常，則綠色監(jiān)視燈亮監(jiān)視燈亮(PASS)(PASS)，如不正常，如不正常( (故故障障) )時，則紅色監(jiān)視燈亮?xí)r，則紅色監(jiān)視燈亮(FAIL)(FAIL)，如輸入控制部分有故障，則另一如輸入控制部分有故障，則另一個紅燈亮個紅燈亮(FAIL)(FAIL)。圖9-7 ADF-700自動定向接收機2. 2. 控制盒控制盒控制盒用來控制接收機的工作方式和選擇電臺的頻率。工控制盒用來控制接收機的工作方式和選擇電臺的

25、頻率。工 作方式一般有斷開作方式一般有斷開(OFF)(OFF)、天線、天線(ANT)(ANT)、定向、定向(ADF)(ADF)和測試和測試(TEST)(TEST)等等4 4個位置。個位置。 如圖如圖 9 98(a)8(a)為為51Y51Y一一7 7自動定向自動定向 接收機的雙頻率選擇控制盒接收機的雙頻率選擇控制盒614L614L -12 -12，圖，圖9 98(b)8(b)為自動定向接收機為自動定向接收機 ADFADF一一650650面板上的控制盒。面板上的控制盒。 614L614L一一1212雙頻率選擇可以預(yù)選雙頻率選擇可以預(yù)選 二個頻率，一個在用，另一個二個頻率，一個在用，另一個 備用，可

26、以轉(zhuǎn)換，以便飛機進備用，可以轉(zhuǎn)換，以便飛機進 近時轉(zhuǎn)換遠、近歸航臺頻率時使用。近時轉(zhuǎn)換遠、近歸航臺頻率時使用。ADFADF一一700700接收機的控接收機的控制盒選頻調(diào)諧為數(shù)字式，可預(yù)先調(diào)諧在沿航路各航線導(dǎo)航制盒選頻調(diào)諧為數(shù)字式，可預(yù)先調(diào)諧在沿航路各航線導(dǎo)航臺的頻率上，并輸入到飛機上的飛行管理計算機臺的頻率上，并輸入到飛機上的飛行管理計算機(FMC)(FMC)中，中，在飛行中由飛行管理計算機控制可自動轉(zhuǎn)換到各航線導(dǎo)航在飛行中由飛行管理計算機控制可自動轉(zhuǎn)換到各航線導(dǎo)航臺的頻率上。臺的頻率上。圖9-8 控制盒面板圖(a)614L-12控制盒 (b)RCR-650控制盒3. 3. 方位指示器方位指示

27、器( (航向指示器航向指示器) ) 如圖如圖9 99(a)9(a)所示。所示。 INDIND650650即為人工轉(zhuǎn)動即為人工轉(zhuǎn)動 刻度盤的方位指示器?？潭缺P的方位指示器。 如圖如圖9 99(b)9(b)所示。所示。 現(xiàn)代普遍使用的是無線電現(xiàn)代普遍使用的是無線電 磁指示器磁指示器 (RMI)(RMI)，這種指，這種指 示器的刻度盤，也叫羅牌，示器的刻度盤，也叫羅牌， 是由磁羅盤或慣性基準組是由磁羅盤或慣性基準組 件件(IRU)(IRU)驅(qū)動的。指示器頂驅(qū)動的。指示器頂 端固定標記端固定標記( (航向標記航向標記) )所所 指羅牌的刻度數(shù)為飛機的指羅牌的刻度數(shù)為飛機的圖9-9 方位指示器 磁航向，

28、指示器指針指示羅牌上的刻度數(shù)為地面導(dǎo)航臺的磁航向，指示器指針指示羅牌上的刻度數(shù)為地面導(dǎo)航臺的磁方位角，而指示器的航向標記與指針之間的夾角為飛機磁方位角，而指示器的航向標記與指針之間的夾角為飛機與地面導(dǎo)航臺的相對方位角。三者之間的關(guān)系可由下述公與地面導(dǎo)航臺的相對方位角。三者之間的關(guān)系可由下述公式說明：式說明： 電臺磁方位飛機磁航向十電臺相對方位電臺磁方位飛機磁航向十電臺相對方位 如圖如圖 9 99(c)9(c)所示所示, ,現(xiàn)代飛機上所使用的方位指示器是一現(xiàn)代飛機上所使用的方位指示器是一個綜合性儀表，叫做無線電距離磁指示器個綜合性儀表，叫做無線電距離磁指示器(RDMI)(RDMI)，（也有，（也

29、有的叫無線電方位距離磁指示器的叫無線電方位距離磁指示器RDDMI)RDDMI)。 這種儀表的選擇開關(guān)置于這種儀表的選擇開關(guān)置于“ADF”ADF”位時，可指示飛機位時，可指示飛機與地面導(dǎo)航臺的相對方位角；當轉(zhuǎn)換到與地面導(dǎo)航臺的相對方位角；當轉(zhuǎn)換到“VOR”VOR”位時，指位時，指針將指示針將指示 VORVOR方位，同時用數(shù)字顯示出無線電測距機方位，同時用數(shù)字顯示出無線電測距機(DME)(DME)測出的飛機到地面測出的飛機到地面VOR VOR 臺的斜距臺的斜距(VOR (VOR 與與DMEDME頻率配套，同頻率配套，同時調(diào)諧時調(diào)諧) )。 700700型數(shù)字式自動定向機將自動定向接收機型數(shù)字式自動

30、定向機將自動定向接收機ADFADF700700輸出輸出的方位信息加至電子飛行儀表系統(tǒng)的方位信息加至電子飛行儀表系統(tǒng)(EFlS(EFlS) )的符號產(chǎn)生器中，的符號產(chǎn)生器中，并顯示在電子水平位置指示器并顯示在電子水平位置指示器(EHSI)(EHSI)上，如圖上，如圖9-10(a)9-10(a)所所示，細針指示第一部示，細針指示第一部ADFADF方位，粗針指示第二部方位，粗針指示第二部ADFADF方位。方位。當方位信號源或當方位信號源或 EFISEFIS符號產(chǎn)生器故障時，在符號產(chǎn)生器故障時，在 EHSIEHSI上出長上出長方形故障旗，見圖方形故障旗，見圖9 910(b)10(b)，左框內(nèi)，左框內(nèi)A

31、DFLADFL表示第一部表示第一部( (左左) )故障，右框內(nèi)故障，右框內(nèi) ADFRADFR表示第二部故障。表示第二部故障。圖9-10 電子水平位置指示器(a)EHSI；(b)ADF故障旗4. 4. 天線天線 自動定向機在進行自動定向時需要二個天線。二種天線都自動定向機在進行自動定向時需要二個天線。二種天線都工作于工作于190190一一17501750千赫波段。千赫波段。 無方向性天線無方向性天線（垂直天線或辨向天線）：其接收的信（垂直天線或辨向天線）：其接收的信號用來調(diào)諧接收機，并與環(huán)形天線接收的信號疊加，號用來調(diào)諧接收機，并與環(huán)形天線接收的信號疊加，為自動定向機提供單值定向。為自動定向機提

32、供單值定向。方向性天線方向性天線（環(huán)形天線）：提供方位信息。（環(huán)形天線）：提供方位信息。 環(huán)形天線的發(fā)展環(huán)形天線的發(fā)展早期的環(huán)形天線是一個圓環(huán)，早期的環(huán)形天線是一個圓環(huán)，安裝在機身外部密封的蛋狀流安裝在機身外部密封的蛋狀流線形的罩殼中線形的罩殼中( (如圖如圖 9-119-11所示所示),),圖9-11 早期的環(huán)形天線固定在飛機縱軸線上，圓環(huán)可由電機帶動旋轉(zhuǎn)。這種天固定在飛機縱軸線上，圓環(huán)可由電機帶動旋轉(zhuǎn)。這種天線用于老式自動定向機線用于老式自動定向機SCRSCR一一269G269G和和R5R5ARNARN7 7上。上。后來出現(xiàn)了帶有鐵淦氧體磁芯后來出現(xiàn)了帶有鐵淦氧體磁芯的矩形環(huán)形天線，在矩形

33、磁芯上的矩形環(huán)形天線，在矩形磁芯上繞有若干線匝。這種環(huán)形天線的繞有若干線匝。這種環(huán)形天線的體積大大減小了，底座部分在機體積大大減小了，底座部分在機身內(nèi)部，突出在機身外部的環(huán)形身內(nèi)部，突出在機身外部的環(huán)形天線部分只是被一個稍高出飛機天線部分只是被一個稍高出飛機蒙皮的罩殼罩著。它用于蒙皮的罩殼罩著。它用于APKAPK5 5自動定向機自動定向機, ,天線外形如圖天線外形如圖9 91212所示。所示。 圖9-12 帶有磁芯的矩形環(huán)形天線現(xiàn)代飛機使用的環(huán)形天線一般都制成與飛機蒙皮平齊現(xiàn)代飛機使用的環(huán)形天線一般都制成與飛機蒙皮平齊的偏平型二個正交的固定式環(huán)形天線，它不僅可以減的偏平型二個正交的固定式環(huán)形天

34、線，它不僅可以減小環(huán)形天線安裝對飛機在飛行中空氣的阻力，而且由小環(huán)形天線安裝對飛機在飛行中空氣的阻力，而且由于采用測角器旋轉(zhuǎn)代替環(huán)形天線的轉(zhuǎn)動，可以減少大于采用測角器旋轉(zhuǎn)代替環(huán)形天線的轉(zhuǎn)動，可以減少大量的機械傳動部件，從而可提高定向機工作的可靠性量的機械傳動部件，從而可提高定向機工作的可靠性, ,維護更為簡便。維護更為簡便。 最新式的自動定向機的天線是在二個正交的鐵淦氧體上最新式的自動定向機的天線是在二個正交的鐵淦氧體上繞成正交的固定環(huán)形天線并與垂直天線組裝在一起，形成繞成正交的固定環(huán)形天線并與垂直天線組裝在一起，形成組合式環(huán)形垂直天線，其外觀如圖組合式環(huán)形垂直天線，其外觀如圖所示。所示。 這

35、種組合式天線的環(huán)形天線部分因為是正交的兩個環(huán)這種組合式天線的環(huán)形天線部分因為是正交的兩個環(huán)形天線，在飛機上安裝時，其中形天線，在飛機上安裝時，其中一個環(huán)面與飛機縱軸垂直，一個環(huán)面與飛機縱軸垂直，稱作正弦環(huán)形天線稱作正弦環(huán)形天線，安裝在飛機縱軸中心線上，當飛，安裝在飛機縱軸中心線上，當飛 機正對準地面導(dǎo)航臺時，接收信號機正對準地面導(dǎo)航臺時，接收信號最小最??；另一個環(huán)形天線另一個環(huán)形天線平面與飛機橫軸垂直，稱作余弦環(huán)形天線，平面與飛機橫軸垂直，稱作余弦環(huán)形天線，當飛機正對準當飛機正對準地面導(dǎo)航臺時，接收信號地面導(dǎo)航臺時，接收信號最大最大。 圖圖9 91313示出了飛機航示出了飛機航 向向( (機頭

36、方向機頭方向) )與地面導(dǎo)航臺與地面導(dǎo)航臺 成不同角度時，正、余弦環(huán)成不同角度時，正、余弦環(huán) 形天線輸出信號幅值變化情形天線輸出信號幅值變化情 況。況。 圖9-13 正余弦環(huán)形天線輸出幅值v四、現(xiàn)代自動定向機的主要特征四、現(xiàn)代自動定向機的主要特征 現(xiàn)代最新式自動定向接收機均為現(xiàn)代最新式自動定向接收機均為全固態(tài)數(shù)字化全固態(tài)數(shù)字化設(shè)備，設(shè)備，符合符合ARINC712ARINC712規(guī)范，如美國規(guī)范，如美國CollinsCollins公司生產(chǎn)的公司生產(chǎn)的 ADFADF70O70O接收機和接收機和BendixBendix公司生產(chǎn)的公司生產(chǎn)的 DFADFA75A75A接收機等，目前已接收機等，目前已廣泛

37、用于民航各種新型客機上。它們的主要特征是：廣泛用于民航各種新型客機上。它們的主要特征是： (1)(1)利用數(shù)字技術(shù)利用數(shù)字技術(shù)，如采用微處理器和數(shù)字集成電路等使接，如采用微處理器和數(shù)字集成電路等使接收機數(shù)字化收機數(shù)字化 。 (2)(2)采用組合式環(huán)形垂直天線采用組合式環(huán)形垂直天線，且天線接收的信號分別經(jīng)，且天線接收的信號分別經(jīng)3 3個前置放大器放大后，由同軸電纜接到接收機尾部插頭個前置放大器放大后，由同軸電纜接到接收機尾部插頭, ,不需要單獨的天線電纜和插頭，而且連接電纜的長度不受不需要單獨的天線電纜和插頭，而且連接電纜的長度不受限制，也無臨界值。限制，也無臨界值。 最新式自動定向機同以最新式

38、自動定向機同以 往自動定向機的天線與接收往自動定向機的天線與接收 機的連接及在飛機上布線的機的連接及在飛機上布線的 比較，如圖比較，如圖 9 91414所示。所示。 (3)(3)最新式自動定向機不需要最新式自動定向機不需要 單獨象限誤差修正器單獨象限誤差修正器，其象，其象 限誤差的修正只需改變接收限誤差的修正只需改變接收 機尾部插頭上不同插釘?shù)倪B機尾部插頭上不同插釘?shù)倪B 接組合。接組合。圖 9-14 天線與接收機連接及布線的比較(a)以前的；(b)最新式的。 利用無線電技術(shù)確定空間目標利用無線電技術(shù)確定空間目標( (如飛機如飛機) )相對于地面導(dǎo)相對于地面導(dǎo)航臺的角度坐標，實際上是確定發(fā)射或接

39、收無線電波的傳航臺的角度坐標，實際上是確定發(fā)射或接收無線電波的傳播方向。無線電波在空間的傳播方向可以用播方向。無線電波在空間的傳播方向可以用仰角仰角和和相對相對方位角方位角來表示來表示，如圖，如圖9-l59-l5所示。所示。 當采用中長波段測向時，當采用中長波段測向時， 由于它是表面波傳播由于它是表面波傳播, ,因地球因地球 表面空氣介質(zhì)的不均勻性表面空氣介質(zhì)的不均勻性( (如如 隨高度的增加隨高度的增加, ,介電系數(shù)減小介電系數(shù)減小 等等) )以及上層空氣游離的影響，以及上層空氣游離的影響， 使電波的傳播軌道在垂直平面使電波的傳播軌道在垂直平面 內(nèi)發(fā)生彎曲，因此在確定仰角內(nèi)發(fā)生彎曲，因此在確

40、定仰角 時將有很大誤差。時將有很大誤差。所以除超所以除超圖9l5 飛機相對于地面臺O的角坐標 短波短波( (直達波直達波) )定向外，中長波測向設(shè)備如定向外，中長波測向設(shè)備如ADFADF自動定向機自動定向機不測量仰角不測量仰角，而測量相對方位角，而測量相對方位角。 無線電測向設(shè)備按其技術(shù)特性，可分為振幅式測向設(shè)無線電測向設(shè)備按其技術(shù)特性，可分為振幅式測向設(shè)備和相位式測向設(shè)備二大類。備和相位式測向設(shè)備二大類。利用發(fā)射信號的載波振幅利用發(fā)射信號的載波振幅( (稱為稱為E E型型) )或接收信號的調(diào)制深度或接收信號的調(diào)制深度( (稱為稱為 M M型型) )與無線電波與無線電波到達方向間的關(guān)系來測定方

41、向的設(shè)備，稱為振幅式測向設(shè)到達方向間的關(guān)系來測定方向的設(shè)備，稱為振幅式測向設(shè)備。備。 本章主要討論機載本章主要討論機載 ADFADF自動定向機采用中、長波的自動定向機采用中、長波的 M M型測向的基本工作原理。型測向的基本工作原理。 v一、天線的方向性一、天線的方向性（一）發(fā)射天線（一）發(fā)射天線 因素一：單元振子輻射的方向性。因素一：單元振子輻射的方向性。(1)(1)見圖見圖9 916(a)16(a)，與振子軸線平與振子軸線平 行并包括振子的平面行并包括振子的平面( (也稱子午面也稱子午面) ) 的方向性圖是一個的方向性圖是一個8 8字形，這說明字形，這說明 在子午面在子午面0 0一一3603

42、60的方向上單的方向上單 元振子輻射的場強不一樣；元振子輻射的場強不一樣；(2)(2)見圖見圖9 916(b)16(b)，與振子軸線垂與振子軸線垂 直的平面直的平面( (也稱赤道面也稱赤道面) )的方向性的方向性 圖為一個圓，它說明在赤道面的圖為一個圓，它說明在赤道面的 任意方向上單元振子輻射的場強任意方向上單元振子輻射的場強 都相等。都相等。圖916 單元振子的方向性圖 (3) (3)如圖如圖9 916(c),16(c),將上述二個平面的方向性圖加以綜合，將上述二個平面的方向性圖加以綜合，或?qū)㈦妶銎矫娴姆较蛐怨汤@振子旋轉(zhuǎn)一周，所得到曲面就或?qū)㈦妶銎矫娴姆较蛐怨汤@振子旋轉(zhuǎn)一周，所得到曲面就是單

43、元振子的立體是單元振子的立體( (或空間或空間) )方向性圖。它表明在振子軸線方向性圖。它表明在振子軸線方向上場強為零，而在所有垂直于振子軸并通過振子中心方向上場強為零，而在所有垂直于振子軸并通過振子中心的方向上，場強均為最大。的方向上，場強均為最大。 因素二：構(gòu)成天線的各單元振子輻射的電波到達空間各點因素二：構(gòu)成天線的各單元振子輻射的電波到達空間各點的行程差。的行程差。天線的各單元段所輻射的電波到達空問各點的行程天線的各單元段所輻射的電波到達空問各點的行程( (即即距離距離) )并不一定相等，于是就會產(chǎn)生并不一定相等，于是就會產(chǎn)生行程差行程差，而行程差，而行程差將引起電波間的將引起電波間的相

44、位差相位差。 各單元段輻射到空間某點的場強是按矢量相加的。圖中各單元段輻射到空間某點的場強是按矢量相加的。圖中示出了由對稱天線振子上的二個對應(yīng)單元段所發(fā)出的電示出了由對稱天線振子上的二個對應(yīng)單元段所發(fā)出的電波，在波，在A A和和AA方向上，存在有行程差方向上，存在有行程差，因而產(chǎn)生了，因而產(chǎn)生了相位差，影響到合成場強的大小。如果此行程差為二分相位差，影響到合成場強的大小。如果此行程差為二分之一波長，即相位差為之一波長，即相位差為180180時，則該方向上合成場強就時，則該方向上合成場強就抵消為零。如圖抵消為零。如圖9 917(a)17(a)所示。所示。 圖917 行程差及電流分布對天線方向性的

45、影響 因素三：天線振子上電流的分布因素三：天線振子上電流的分布天線對稱振子上電流分布是不均勻的，且當振子每臂天線對稱振子上電流分布是不均勻的，且當振子每臂長度長度( (稱臂長稱臂長) )大于二分之一波長時，振子上將出現(xiàn)反大于二分之一波長時，振子上將出現(xiàn)反向分布的電流。如圖向分布的電流。如圖9 917(b)17(b)示出了臂長等于一個波示出了臂長等于一個波長的對稱振子上電流分布的情況。長的對稱振子上電流分布的情況。由于振子上載有正向電流的線段長度，等于載有反向由于振子上載有正向電流的線段長度，等于載有反向電流的線段長度，同時，正向電流和反向電流分布的電流的線段長度，同時，正向電流和反向電流分布的

46、平均值相等，所以，在平均值相等，所以，在B B和和BB方向上，各單元段所輻方向上，各單元段所輻射的電波互相抵消，合成場強為零。射的電波互相抵消，合成場強為零。（二）接收天線（二）接收天線 由于天線上產(chǎn)生的感應(yīng)電勢的大小，與電波中平行于由于天線上產(chǎn)生的感應(yīng)電勢的大小，與電波中平行于天線軸線天線軸線( (子午面子午面) )的電場分量成正比，所以對與接收天線的電場分量成正比，所以對與接收天線等距離但不同方向的等場強的來波，天線的接收能力也將等距離但不同方向的等場強的來波，天線的接收能力也將不同。下面以半波對稱振子為例來說明。不同。下面以半波對稱振子為例來說明。 如圖如圖9 918(a)18(a)所示

47、，當電波從所示，當電波從S S1 1方向傳來，電場分量方向傳來，電場分量與天線振子軸線平行，所以產(chǎn)生的感應(yīng)電勢最大，接收最與天線振子軸線平行，所以產(chǎn)生的感應(yīng)電勢最大，接收最強；而電波從強；而電波從S S3 3方向傳來時，其電場分量與振子軸線垂直，方向傳來時，其電場分量與振子軸線垂直，不能產(chǎn)生感應(yīng)電勢，即天線不能接收；電波從不能產(chǎn)生感應(yīng)電勢，即天線不能接收；電波從S S2 2方向傳來方向傳來時，天線接收能力介于上述二者之間。時，天線接收能力介于上述二者之間。 其接收天線的方向性其接收天線的方向性 圖，如圖圖，如圖9 918(b)18(b)所示，所示， 與用作輻射時的天線方向與用作輻射時的天線方向

48、 性圖完全一樣。這說明性圖完全一樣。這說明同同 一天線可以用來輻射電波，一天線可以用來輻射電波， 又可以用來接收電波，而又可以用來接收電波，而 且無論天線作輻射或接收，且無論天線作輻射或接收， 天線的各個系數(shù)，如效率、天線的各個系數(shù)，如效率、 方向性、輸入阻抗等，均保持不變。方向性、輸入阻抗等，均保持不變。 圖9-18 半波對稱振子接收電波的方向性v二、二、 環(huán)形天線的方向性環(huán)形天線的方向性 環(huán)形天線由于其輻射電阻、效率都很低，所以實用中只做環(huán)形天線由于其輻射電阻、效率都很低，所以實用中只做接收天線接收天線使用。使用。 圖圖9 91919中示出了環(huán)形天線的矩中示出了環(huán)形天線的矩 形結(jié)構(gòu)形式。當

49、環(huán)形天線平面與形結(jié)構(gòu)形式。當環(huán)形天線平面與 地平面垂直時地平面垂直時 圖圖9 919(b)19(b)， 其赤道面的方向性分析：其赤道面的方向性分析： 由遠處傳來的電波為垂直極由遠處傳來的電波為垂直極 化波化波 圖圖9 919(a)19(a)，電場分量與，電場分量與 鉛垂邊平行，所以電波只能在鉛垂邊平行，所以電波只能在ACAC 和和BDBD二個鉛垂邊上產(chǎn)生感應(yīng)電勢二個鉛垂邊上產(chǎn)生感應(yīng)電勢 和和 ，且在線環(huán)中的方向相反，所以在線環(huán)輸出端的且在線環(huán)中的方向相反，所以在線環(huán)輸出端的合成電勢合成電勢 一一 。圖9-19 簡單矩形環(huán)形天線.1e.2e.合e.1e.2e 當線環(huán)平面與遠處電臺所在方向當線環(huán)平

50、面與遠處電臺所在方向( (電波傳播方向電波傳播方向) )成不同角成不同角度時，合成電勢的大?。憾葧r，合成電勢的大?。?(l) (l) 線環(huán)與電臺所在方向垂直線環(huán)與電臺所在方向垂直 時，時，=90=90 見圖見圖9 920(a)20(a)。 因為電波到達二個鉛垂邊的行因為電波到達二個鉛垂邊的行 程相等，所以在鉛垂邊程相等，所以在鉛垂邊ACAC與與BDBD 上產(chǎn)生的感應(yīng)電勢上產(chǎn)生的感應(yīng)電勢 = = ，則，則 合成感應(yīng)電勢合成感應(yīng)電勢 : : 一一 =0=0。 (2) (2) 線環(huán)與電臺所在方向一致時，線環(huán)與電臺所在方向一致時， 0 0 見圖見圖9 920(b)20(b)。電波。電波 先到達鉛垂邊先

51、到達鉛垂邊ACAC，產(chǎn)生感應(yīng)電勢，產(chǎn)生感應(yīng)電勢 圖9-20 不同來波方向時產(chǎn)生的合成感應(yīng)電勢.1e.2e.合e.1e.2e ，后到達鉛垂邊，后到達鉛垂邊BDBD，產(chǎn)生感應(yīng)電勢，產(chǎn)生感應(yīng)電勢 ，且，且 超前超前 一個一個相角相角。的大小取決于二個鉛垂邊問的距離的大小取決于二個鉛垂邊問的距離 d d，即電波傳，即電波傳播的行程差，播的行程差，=2d/=2d/，為電波波長。又因為為電波波長。又因為 d d遠小于遠小于線環(huán)與電臺之間的距離，所以可認為二個鉛垂邊所產(chǎn)生的感線環(huán)與電臺之間的距離，所以可認為二個鉛垂邊所產(chǎn)生的感應(yīng)電勢的幅度相等，即應(yīng)電勢的幅度相等，即e e1 1=e=e2 2=e=e。 此時

52、的行程差此時的行程差d d最大，相角最大，相角也最大，而合成感應(yīng)電勢也為最大也最大，而合成感應(yīng)電勢也為最大: : e合2esin(/2) (3) (3) 線環(huán)與電臺所在方向成線環(huán)與電臺所在方向成角，角，00、9090、180180、270270 見圖見圖9 920(c)20(c)。電波先到達。電波先到達ACAC邊產(chǎn)生邊產(chǎn)生 ，后到達，后到達BDBD邊產(chǎn)生邊產(chǎn)生 ，由于電波傳播的行程差為，由于電波傳播的行程差為=dcos=dcos, ,所以所以 與與 的相位差的相位差=2(dcos)/=2(dcos)/，此時的合成感應(yīng)電勢為，此時的合成感應(yīng)電勢為: : (cos(cos- -環(huán)形天線的方向性因數(shù)

53、環(huán)形天線的方向性因數(shù) ; K; K2ed/ )2ed/ ).1e.2e.1e.2e.1e.2e.2e.1ecoscos2)cossin(22sin2Kdedeee合 從以上分析可知，電波來向與環(huán)形天線平囪所成的角度從以上分析可知，電波來向與環(huán)形天線平囪所成的角度: :9090、270270時，時， ； 0 0、180180時，時， 為最大為最大 當當在在0 0一一9090之間時之間時, ,在在0 0與最大值之間，且按余弦規(guī)與最大值之間，且按余弦規(guī)律變化。如圖律變化。如圖9 92121所示，環(huán)形所示，環(huán)形天線的方向性圖為天線的方向性圖為“8”8”字形。字形。當電波從環(huán)形天線零接收方當電波從環(huán)形天

54、線零接收方向向(90(90、270270) )左側(cè)或右側(cè)來左側(cè)或右側(cè)來時時, ,環(huán)形天線的合成感應(yīng)電勢反環(huán)形天線的合成感應(yīng)電勢反相相180180, ,如圖如圖9 92121中用中用“十十”、“一一”號標出。號標出。0.合e合.e合.e圖921 環(huán)形天線的方向性圖v三、三、 心臟形方向性圖心臟形方向性圖 環(huán)形天線在環(huán)形天線在9090、270270上接收的合成電勢為零，而且在上接收的合成電勢為零，而且在零點附近場強變化最敏感，可以用于定向。但是在零點附近場強變化最敏感，可以用于定向。但是在0 0一一360360方位上出現(xiàn)兩個零點，而造成方位上出現(xiàn)兩個零點，而造成定向的多值性定向的多值性。為了。為了

55、準確地測定方向，還必須加入無方向的垂直天線準確地測定方向，還必須加入無方向的垂直天線( (也叫辨也叫辨向天線向天線) )。將環(huán)形天線產(chǎn)生的合成感應(yīng)電勢與垂直天線產(chǎn)將環(huán)形天線產(chǎn)生的合成感應(yīng)電勢與垂直天線產(chǎn)生的感應(yīng)電勢疊加在一起，將形成新的組合合成電勢生的感應(yīng)電勢疊加在一起，將形成新的組合合成電勢 。 環(huán)形天線與垂直天線之間的位置關(guān)系將決定二個感應(yīng)電勢環(huán)形天線與垂直天線之間的位置關(guān)系將決定二個感應(yīng)電勢的相位關(guān)系：的相位關(guān)系： (l) (l) 當垂直天線位于環(huán)形天線線環(huán)的中間位置，如圖當垂直天線位于環(huán)形天線線環(huán)的中間位置，如圖9 922(a)22(a)所示。所示。Te 如電波從如電波從 A A方向來

56、時方向來時, ,在在acac邊邊 上產(chǎn)生的感應(yīng)電勢上產(chǎn)生的感應(yīng)電勢 比垂直天線比垂直天線 上產(chǎn)生的感應(yīng)電勢上產(chǎn)生的感應(yīng)電勢 超前超前/2/2， 又比又比bdbd邊上產(chǎn)生的感應(yīng)電勢邊上產(chǎn)生的感應(yīng)電勢 超前超前/2/2。那么環(huán)形天線合成感。那么環(huán)形天線合成感 應(yīng)電勢應(yīng)電勢 ( (前記為前記為 ) )比比 超前超前 9090 見圖見圖9 922(b)22(b)。 如電波從如電波從B B方向來時方向來時，在在bdbd邊邊 產(chǎn)生的感應(yīng)電勢產(chǎn)生的感應(yīng)電勢 比垂直天線上比垂直天線上 產(chǎn)生的感應(yīng)電勢產(chǎn)生的感應(yīng)電勢 超前超前/2/2， 又比又比acac邊上產(chǎn)生的感應(yīng)邊上產(chǎn)生的感應(yīng)電勢電勢 超前超前/2/2。那么

57、環(huán)形天線合成感應(yīng)電勢。那么環(huán)形天線合成感應(yīng)電勢 比比 落落后后9090 見圖見圖9 922(c)22(c)。圖922 環(huán)形天線合成感應(yīng)電勢與垂直天線感應(yīng)電勢的相位關(guān)系1esese2eLe合ese2esese1eLese 此外，電波從其他方向來時，由于行程差的不同，此外，電波從其他方向來時，由于行程差的不同，使使角減小，環(huán)形天線合成感應(yīng)電勢的幅度減小，但角減小，環(huán)形天線合成感應(yīng)電勢的幅度減小，但 與與 仍保持仍保持9090的相位差。的相位差。 (2) (2) 垂直天線不在線環(huán)面的中間位置。垂直天線不在線環(huán)面的中間位置。 垂直天線是無方向性的，其方向性圖為一個圓。規(guī)定垂直天線是無方向性的，其方向性

58、圖為一個圓。規(guī)定其產(chǎn)生的感應(yīng)電勢其產(chǎn)生的感應(yīng)電勢 l。 環(huán)形天線方向性圖為一個環(huán)形天線方向性圖為一個“8”8”字形，其合成感應(yīng)電字形，其合成感應(yīng)電勢勢 Kcos，又因為環(huán)形天線產(chǎn)生的合成感應(yīng)電勢與垂，又因為環(huán)形天線產(chǎn)生的合成感應(yīng)電勢與垂直天線產(chǎn)生的感應(yīng)電勢相位差為直天線產(chǎn)生的感應(yīng)電勢相位差為9090，若將環(huán)形天線產(chǎn)生，若將環(huán)形天線產(chǎn)生的合成感應(yīng)電勢移相的合成感應(yīng)電勢移相9090，使其與垂直天線產(chǎn)生的感應(yīng)電，使其與垂直天線產(chǎn)生的感應(yīng)電勢同相或反相，再與垂直天線產(chǎn)生的感應(yīng)電勢疊加而形成勢同相或反相，再與垂直天線產(chǎn)生的感應(yīng)電勢疊加而形成組合合成電勢：組合合成電勢： = + =1Kcos Lesese

59、LeTeseLe 假設(shè)假設(shè) 與與 同相，則同相，則 =1+kcos=1+kcos 當當K Kl l時時， =1+Kcos=1+Kcos為一心臟形曲線，如圖為一心臟形曲線，如圖9 9 23(a) 23(a)所示；所示； 當當K K1 1時時，其方向性圖，其方向性圖 如圖如圖9 923(b)23(b)所示；所示； 當當K K1 1時時，其方向性圖，其方向性圖 如圖如圖9 923(c)23(c)所示。所示。 圖中最小值的方向不與環(huán)圖中最小值的方向不與環(huán)形天線平面垂線相一致。此時形天線平面垂線相一致。此時最小值的軸線為一折線。最小值的軸線為一折線。 seLeTe圖923 組合方向性圖Te 假如假如 與

60、與 反相，則反相，則 =1-Kcos=1-Kcos。 當當K K1 1時，時， =l-Kcos=l-Kcos也為一心臟形曲線，不過與也為一心臟形曲線，不過與圖圖 9 923(a)23(a)實線心臟形相反實線心臟形相反( (差差180180) )，是如虛線所示的，是如虛線所示的心臟形曲線。心臟形曲線。 如果環(huán)形天線產(chǎn)生的合成感應(yīng)電勢不移相如果環(huán)形天線產(chǎn)生的合成感應(yīng)電勢不移相9090，即與，即與垂直天線產(chǎn)生的感應(yīng)電勢相差垂直天線產(chǎn)生的感應(yīng)電勢相差9090時，則組合方向性圖如時，則組合方向性圖如圖圖9 92424所示。所示。 此時此時K K0 0時相當于只有一根時相當于只有一根 無方向性的天線無方向