无线电科技论文

1、无线电测向运动原理摘 要：近些年来，无线电测向运动蓬勃发展，逐渐成为一种热门的国际体育赛事。它是竞技体育项目之一，也是业余无线电活动的主要内容，是现代无线电通讯技术与传统捉迷藏游戏的结合。这项运动不仅能培养独立思考和分析判断能力，更能增长知识、增强体魄、磨练意志。出于对这项运动的热爱，接下来本小组简要探究概述无线电测向的基本原理。 关键词： 无线电测向；无线电波；直立天线；磁性天线；80m测向机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、 引言无线电测向机的核心是直立天线和磁性天线构成的复合天线，综合运用了电磁场和无线电波知识，通过声音的大小来判断信号源方位。其中，声音大小即无线电波强弱随磁性天线方向的改变而改变，而如何确定信号源的真正方向则需要依靠直立天线来判断,这个过程中信号强弱的变化是个复杂的过程。二、 测向用无线电波简介 在无线电技术中，我们把能够向四周空间传

5、播一定距离的交替变化的磁场与电场，叫做无线电波，也称电磁波，简称电波。无线电波属于电磁波中频率较低的一种。我国目前开展的无线电测向运动常见的两个频段：1）3.5MHz3.6MHz 80米波段（83.3m85.7m）2）144MHz146MHz 2米波段（2.08m2.055m) （电磁波传播示意图）三、 无线电波在传播中的主要特性无线电波离开天线后，既在媒介质中传播，也沿各种媒介质的交界面（如地面）传播，其传播的情况是非常复杂的。它虽具有一定的规律性，但对它产生影响的因素却很多。无线电波在传播中的主要特性如下：（1）直线传播均匀媒介质（如空气）中，电波沿直线传播。无线电测向就是利用这一特性来确

6、定电台方位的。（2）反射与折射电波由一种媒介质传导另一种媒介质时，在两种介质的分界面上，传播方向要发生变化。射线由第一种介质射向第二中介质，在分界面上出现两种现象。一种是射线返回第一种介质，叫做反射；另一种现象是射线进入第二种介质，但方向发生了偏折，叫做折射。一般情况下反射和折射是同时发生的。入射角等于反射角，但不一定等于折射角。反射和折射给测向准确性带来很大的不良影响；反射严重是，测向机误指反射体，给接近电台造成极大困难。（3）绕射电波在传播途中，有力图饶过难以穿透的障碍物的能力。绕射能力的强弱与电波的频率有关，又和障碍物大小有关。频率越低的电波，绕射能力越弱；障碍物越大，绕射越困难。工作于

7、80米波段的电波，绕射能力是较强的，除陡峭高山（相对高度在200米以上）外，一般丘陵均可逾越。2米波段的电波绕射能力就很差了，一座楼房，或一个小山丘，都可能使信号难以绕过去。因此，测向点的选择就成为测向爱好者随时都要考虑的一大问题。（4）干涉直射波与地面反射波或其它物体的反射波在某处相遇时，测向机收到的信号为两个电波合成后的信号，其信号强度有可能增强（两个信号跌叠加）也可能减弱（两个信号相互抵消）。这种现象称为波的干涉。产生干涉的结果，使得测向机在某些接收点收到的信号强，而某些接收点收到的信号弱，甚至收不到信号，给判断电台距离造成错觉。2米波段测向中，这种现象比较常见。天线发射到空间的电波的能

8、量是一定的，随着传播距离的增大，不仅在传播途中能量要损耗，而且能量的分布也越来越广，单位面积上获得的能量越来越小。反之，距电台愈近，单位面积上获得的能量愈大。在距电台数十米以内，电场强度的变化十分剧烈，反映在测向机耳机中的音量变化也格外明显。这一特点有助于测向者在接近电台后判断电台的距离及其位置。E直=Emax（一）磁性天线工作原理直立天线称为无方向性天线，其接收方向特性图称为圆形图（二）磁性天线工作原理80米波段测向使用的磁性天线，由磁棒和绕在磁棒上的天线线圈及引线、屏蔽罩组成。基本结构如图所示。下图为将磁性天线平行于地面放置，并接收垂直极化波时的俯视图。电波从左向右传播，其磁场方向必定垂直

9、于电波传播方向，并与地面平行（如图中虚线所示）。磁性天线的输出电势E会随的改变而变化。当磁棒轴线对准电台，磁棒轴线与电波传播方向平行（=0°、=180°），磁场方向与磁棒轴线垂直，即磁力线与天线线圈截面平行，磁力线无法顺着磁棒穿过线圈，线圈中没有变化的磁力线，线圈感应电势为零，即E磁=0。耳机声音最小，甚至完全没有声音，此时磁性天线正对着电台的那个面，称小音面或小音点、哑点；当磁棒轴线对准电台，磁棒轴线与电波传播方向平行（=0°、=180°），磁场方向与磁棒轴线垂直，即磁力线与天线线圈截面平行，磁力线无法顺着磁棒穿过线圈，线圈中没有变化的磁力线，线圈感应

10、电势为零，即E磁=0。耳机声音最小，甚至完全没有声音，此时磁性天线正对着电台的那个面，称小音面或小音点、哑点；愈接近0。或180。， E磁愈小；愈接近90。或270。， E磁愈大。总之， E磁随的变化而变化，其变化情况可用下图表示，这就是磁性天线的“8”字形方向图。（电磁波的传播方向）E磁= Emax sin， 是电磁波的传播方向与磁性天线轴线之间的夹角，电磁波的传播方向与磁性天线轴线平行 = 0°（或180°），感应电动势为0；电磁波的传播方向与磁性天线轴线垂直 = 90°（或270°），感应电动势最大。当用耳机作为测向机指示器时，所发声音将随感应电动

11、势的大小而变化。若转动磁性天线一周，当磁棒轴线正指电台时，耳机声音最小或完全无声，此时称小音点或哑点；当磁棒轴线的垂直方向对着电台时，耳机声音最大，此时磁性天线正对着电台的那个面称大音面，或大音点。在测向中，只要转动磁性天线，找出哑点，发射台必定位于磁棒轴线所指的直线上，这就是通常所说的测双向定线。在其它条件不变的情况下，磁性天线转动180 ° ， E磁改变极性。设在0 ° 180 ° 范围内的感应电势为正值，则180 ° 360 °的感应电势为负值。由磁性天线的方向图可知，天线转动一周，测向机将出现两个声音最大处和两个声音最小处，即磁性天线的

12、方向图具有双值性。利用这一点，可以测定电台所处的一条位置线，但判断不出它究竟处在位置线上的哪一边。因此，仅具有双值性的测向机在测向运动中是不能使用的，还必须使测向机具有单值性。磁性天线和直立天线组成的复合天线，就是具有单值性的测向天线。 直立天线和磁性天线同时用于测向，称为无线电测向机的复合天线。现设直立天线的电势等于Emax ，并为正值；设磁性天线的电势最大值也等于Emax。复合天线的感应电势： E=E直 + E磁 =Emax + Emax sin =Emax（1+ sin） 由图可见，上半部分各方向上的两天线电势极性相同，合成电势为两电势之和；下半部各方向上两电势的极性相反，合成电势为两电势之差。总的合成结果是一个实线所示的心脏形方向图。从这个方向图看出，磁性天线转动一周时，只有个一方向（即=270 ° ）使信号消失；也只有一个方向（即=90 ° ）信号最强。这样就克服了磁性天线的双值性，获得了