無線電測向基礎知識

無線電測向運動是競技體育項目之一，也是業(yè)余無線電活動的主要內(nèi)容。它類似于眾所周知的捉迷藏游戲，但它是尋找能發(fā)射無線電波的小型信號源（即發(fā)射機），是無線電捉迷藏，是現(xiàn)代無線電通訊技術與傳統(tǒng)捉迷藏游戲的結(jié)合。大致過程是：在曠野、山丘、叢林或公園等優(yōu)美的自然環(huán)境中，事先隱藏好數(shù)部信號源，定時發(fā)出規(guī)定的電報信號。參加者手持無線電測向機，測出隱蔽電臺的所在方向，采用徒步方式，奔跑一定距離，迅速、準確地逐個尋找出這些信號源。以在規(guī)定時間內(nèi)，找滿指定臺數(shù)、用時間少者為優(yōu)勝。通常，我們把實現(xiàn)巧妙隱藏起來的信號源比喻成狡猾的狐貍，故此項運動又稱無線電“獵狐”或抓“狐貍”。無線電測向運動

一、無線電波在無線電技術中，我們把能夠向四周空間傳播一定距離的交替變化的磁場與電場，叫做無線電波，也稱電磁波，簡稱電波。無線電波屬于電磁波中頻率較低的一種。我國目前開展的無線電測向運動常見的兩個頻段：1）3.5MHz——3.6MHz80米波段（83.3m——85.7m）2）144MHz——146MHz2米波段（2.08m——2.055m)無線電測向原理磁場電場電波隨著科學技術的不斷發(fā)展，人們與“無線電”的關系越來越密切了。播送廣播節(jié)目和電視節(jié)目的廣播電臺和電視臺，是通過發(fā)射到空間的無線電波把聲音和圖象傳送到千家萬戶的。簡單地回顧一下發(fā)射和接收過程：廣播電臺（電視臺）首先把需要向外發(fā)射聲音和圖象變?yōu)殡S聲音和圖象變化的電信號，然后用一中種頻率很高、功率很強的交流電做為“運載工具”，將這種電信號帶到發(fā)射天線上去。再通過天線的輻射作用，把載有電信號的高頻交流電轉(zhuǎn)變?yōu)橥l率的無線電波（或稱電磁波），推向空間，并象水波一樣，不斷向四周擴散傳播，其傳播的速度在大氣中為每秒30萬公里。在電波所能到達的范圍內(nèi)，只要我們將收音機、電視機打開，通過接收天線將這種無線電波接收下來，再經(jīng)過接收機大放大、解調(diào)等各種處理，把原來的電信號從“運載工具”中分離出來，逼真地還原成發(fā)射時的聲音和圖像，我們就能在遠隔千里的地方收聽（收看）到廣播電臺（電視臺）播出的節(jié)目。無線電測向也是利用類似的途徑和方式實現(xiàn)的，只是它所發(fā)射的僅僅是一組固定重復的莫爾斯電報信號。電臺的發(fā)射功率小，信號能到達的距離也極為有限。一般在10公里以內(nèi)。下面介紹一些有關的無線電波的基礎知識。1.無線電波的傳播途徑無線電波按傳播途徑可分為以下四種：天波——由空間電離層反射而傳播；地波——沿地球表面?zhèn)鞑?；直射波——由發(fā)射臺到接收臺直線傳播；地面反射波——經(jīng)地面反射而傳播。無線電測向競賽的距離通常都在10公里以內(nèi)，所以，除用于遠距離通信的天波外，其它傳播方式都與測向有關，80米波段測向，主要使用地波；2米波段測向，主要使用直射波和地面發(fā)射波。2.無線電波在傳播中的主要特性線電波離開天線后，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雜的。它雖具有一定的規(guī)律性，但對它產(chǎn)生影響的因素卻很多。無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。無線電測向就是利用這一特性來確定電臺方位的。（2）反射與折射 電波由一種媒介質(zhì)傳導另一種媒介質(zhì)時，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。反射和折射給測向準確性帶來很大的不良影響；反射嚴重是，測向機誤指反射體，給接近電臺造成極大困難。（3）繞射 電波在傳播途中，有力圖饒過難以穿透的障礙物的能力。繞射能力的強弱與電波的頻率有關，又和障礙物大小有關。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80米波段的電波，繞射能力是較強的，除陡峭高山（相對高度在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，或一個小山丘，都可能使信號難以繞過去。因此，測向點的選擇就成為測向愛好者隨時都要考慮的一大問題。（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，測向機收到的信號為兩個電波合成后的信號，其信號強度有可能增強（兩個信號跌疊加）也可能減弱（兩個信號相互抵消）。這種現(xiàn)象稱為波的干涉。產(chǎn)生干涉的結(jié)果，使得測向機在某些接收點收到的信號強，而某些接收點收到的信號弱，甚至收不到信號，給判斷電臺距離造成錯覺。2米波段測向中，這種現(xiàn)象比較常見。天線發(fā)射到空間的電波的能量是一定的，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越廣，單位面積上獲得的能量越來越小。反之，距電臺愈近，單位面積上獲得的能量愈大。在距電臺數(shù)十米以內(nèi)，電場強度的變化十分劇烈，反映在測向機耳機中的音量變化也格外明顯。這一特點有助于測向者在接近電臺后判斷電臺的距離及其位置。3.天線的架設與電波傳播形式的關系當發(fā)射天線垂直于地面時，天線輻射電磁波的電場也垂直于地面，我們稱它“垂直極化波”；當天線平行于地面時，天線輻射電磁波的電場也平行于地面，我們叫它“水平極化波”。

80米波段，規(guī)定發(fā)射垂直極化波，因而要求發(fā)射天線必須垂直架設；2米波段規(guī)定發(fā)射水平極化波，因而要求發(fā)射天線必須水平架設。二、無線電測向機的組成與特點無線電測向機是測向運動員在訓練與比賽中賴以測向隱蔽電臺方位的工具，根據(jù)工作波段的不同，測向機的電路和外形結(jié)構(gòu)也不盡相同。但一部測向機，無論是簡是繁，是大是小，都是由測向天線、收信機和指示器三部分組成的。1.測向天線天線是一個能量轉(zhuǎn)換器，它可將發(fā)射機饋給的高頻電能轉(zhuǎn)換為向空間輻射的電磁能，也可將空間傳播的電磁能轉(zhuǎn)換為高頻電能輸送到接收機。前者稱為發(fā)射天線，后者稱為接收天線。測向天線接收被測電臺發(fā)出的無線電信號，并對來自不同方向的電波產(chǎn)生不同的感應電勢。這是測向機不同于一般收音機的主要區(qū)別。目前測向運動中，80米波段測向機都使用磁性天線以及與它相配合的直立天線；2米波段測向機使用八木天線。2.收信機收信機對測向天線送來的感應電勢進行放大解調(diào)等一系列處理，最后把所需信號送入指示器。一般測向機的收信部分與普通收音機基本相似，但根據(jù)測向的特殊需要，它還應具備以下特點：（1）為保證遠距離收到隱蔽狀態(tài)下的小功率電臺信號，應有較高的靈敏度。但為使近距離測向時信號不致阻塞，（信號過強時出現(xiàn)的現(xiàn)象）保持良好的方向性，以及能準確判斷電臺距離，收信機必須有整機放大量調(diào)整和衰減信號裝置。（2）測向機的音量應隨天線感應電勢的大小發(fā)生明顯的變化。收音機中為提高音量穩(wěn)定而設置的自動音量控制電路，不能用于測向機。（3）測向機的外形結(jié)構(gòu)設計應適應劇烈運動的需要，即堅固、防雨、防震、便于攜帶和操作。（4）除天線外，其余部件不得接收電波，以防破壞測向機的方向性。因此，應使用金屬外殼將整機屏蔽。3.指示器指示器將天線對不同方向電波的反應顯示出來.目前,測向機都采用耳機作指示器,通過它將電信號還原成聲音,依靠耳機中聲音大小判斷電臺方向。三、測向天線的基本工作原理測向機的主要功能是測定發(fā)信電臺的方向，這就要求測向機必須具備良好的方向性。這主要依賴測向天線的設計與制作。1.直立天線工作原理直立天線和信號源距離固定，直立天線上產(chǎn)生的感應電動勢E直的有效值均相等：E直=Emax直立天線稱為無方向性天線，其接收方向特性圖稱為圓形圖。2.磁性天線工作原理

80米波段測向使用的磁性天線，由磁棒和繞在磁棒上的天線線圈及引線、屏蔽罩組成?；窘Y(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的俯視圖。電波從左向右傳播，其磁場方向必定垂直于電波傳播方向，并與地面平行（如圖中虛線所示）。磁性天線的輸出電勢E會隨θ的改變而變化。θ當磁棒軸線對準電臺，磁棒軸線與電波傳播方向平行（θ=0°、θ=180°），磁場方向與磁棒軸線垂直，即磁力線與天線線圈截面平行，磁力線無法順著磁棒穿過線圈，線圈中沒有變化的磁力線，線圈感應電勢為零，即E磁=0。耳機聲音最小，甚至完全沒有聲音，此時磁性天線正對著電臺的那個面，稱小音面或小音點、啞點；當磁棒軸線與傳播方向垂直時（θ=90。，θ=270。），磁場方向與磁棒平行，磁棒聚集最多的磁力線通過線圈，線圈中的感應電動勢最大。耳機聲音最大。磁棒軸線與傳播方向成其它角度時，多少會有一部分磁力線通過磁棒，天線有感應電勢。耳機聲音不是最小，音量會隨著角度的變化而變化。

θ愈接近0?；?80。，E磁愈?。沪扔咏?0?；?70。，E磁愈大?？傊?，E磁隨θ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。θ電波的傳播方向E磁=Emaxsinθθ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θ=0°（或180°），感應電動勢為0；電磁波的傳播方向與磁性天線軸線垂直θ=90°（或270°），感應電動勢最大。θ電波的傳播方向當用耳機作為測向機指示器時，所發(fā)聲音將隨感應電動勢的大小而變化。若轉(zhuǎn)動磁性天線一周，當磁棒軸線正指電臺時，耳機聲音最小或完全無聲，此時稱小音點或啞點；當磁棒軸線的垂直方向?qū)χ娕_時，耳機聲音最大，此時磁性天線正對著電臺的那個面稱大音面，或大音點。在測向中，只要轉(zhuǎn)動磁性天線，找出啞點，發(fā)射臺必定位于磁棒軸線所指的直線上，這就是通常所說的測雙向定線。

在其它條件不變的情況下，磁性天線轉(zhuǎn)動180°，E磁改變極性。設在0°～180°范圍內(nèi)的感應電勢為正值，則180°～360°的感應電勢為負值。θ電波的傳播方向由磁性天線的方向圖可知，天線轉(zhuǎn)動一周，測向機將出現(xiàn)兩個聲音最大處和兩個聲音最小處，即磁性天線的方向圖具有雙值性。利用這一點，可以測定電臺所處的一條位置線，但判斷不出它究竟處在位置線上的哪一邊。因此，僅具有雙值性的測向機在測向運動中是不能使用的，還必須使測向機具有單值性。磁性天線和直立天線組成的復合天線，就是具有單值性的測向天線。直立天線和磁性天線同時用于測向，稱為無線電測向機的復合天線?，F(xiàn)設直立天線的電勢等于Emax，并為正值；設磁性天線的電勢最大值也等于Emax復合天線的感應電勢：E=E直+E磁

=Emax+Emaxsinθ=Emax（1+sinθ）由圖可見，上半部分各方向上的兩天線電勢極性相同，合成電勢為兩電勢之和；下半部各方向上兩電勢的極性相反，合成電勢為兩電勢之差。總的合成結(jié)果是一個實線所示的心臟形方向圖。復合天線心臟形示意圖從這個方向圖看出，磁性天線轉(zhuǎn)動一周時，只有個一方向（即θ=270°）使信號消失；也只有一個方向（即θ=90°）信號最強。這樣就克服了磁性天線的雙值性，獲得了單方向性能。我們把信號強的這個面叫做單向大音面，簡稱大音面。利用大音面就可直接測出電臺在哪一邊，即“定邊”。PJ-80測向機組成及工作原理電路框圖L1為磁棒天線，A為拉桿天線，K1為單、雙向轉(zhuǎn)換開關，用于判斷電臺方向，BG1及外圍電路組成高頻放大器，將天線接收的高頻摩爾斯碼信號放大后由B1耦合輸出。BG3、C14、C15、D2、C16、C17及C18組成可調(diào)式變形電容三點式振蕩器，調(diào)節(jié)W2可改變變?nèi)荻O管D2反偏電壓，從而改變該管電容量使振蕩頻率發(fā)生變化。穩(wěn)壓管D3用于消除因電池電壓下降造成振蕩頻率不穩(wěn)。振蕩信號與B1輸出的高頻信號疊加，再由二極管D1混頻產(chǎn)生差拍信號，經(jīng)檢波和低通濾波后產(chǎn)生的音頻信號由BG2、LM386組成的低頻功放電路放大，這里D1起到混頻和檢波雙重作用。K2為耳機插座控制的電源開關，使用立體聲耳機時K3合上。

測向機的使用一、80米波段持機方法直立式測向機，其正確就持機方法：右手握機，大拇指靠近“單、雙向開關”，其它四指握向測向機，手背一面是大音面；左手調(diào)節(jié)音量和調(diào)諧旋鈕。二、收聽信號的步驟使用80米測向機來收聽信號的過程是：將耳機插入插孔中，頭戴耳機；拉出直立天線；開啟電源開關，將“音量”旋鈕至最大位（此時耳機內(nèi)有較大的沙沙聲）。然后緩慢調(diào)整“調(diào)諧”旋鈕，注意收聽電臺信號。當突然聽到某一異樣聲音時，將“調(diào)諧”旋鈕更緩慢地左右細調(diào)，直到聲音最大、最清晰為止，還要仔細辨聽該信號是不是被測電臺信號；如果不是被測電臺的信號，要繼續(xù)調(diào)諧。如果電臺信號很弱或收不到時，邊轉(zhuǎn)動測向機，邊調(diào)整“調(diào)諧”旋鈕，繼續(xù)收聽，以便盡快捕捉住電臺信號。三.測電臺方向線的基本方法80米測向機與測單向和測雙向兩種方法供選擇。在實際測向中，必須兩種方法配合使用，才能獲得滿意的效果。按使用單、雙向的步驟不同，可分為單向——雙向法和雙向——單向法兩種。單向——雙向法：測向者按前述“持機方法”持機，手背向前（這時測向機的大音面朝前），用右手大拇指按下“單、雙向”微動開關（這時直立天線接入電路），邊調(diào)整頻率調(diào)諧旋鈕，邊轉(zhuǎn)體使大音面環(huán)向周圍掃動。當耳機聲音最大時，測向機單向大音面所在的方向即為電臺方向。這個過程叫做測單向，又叫“定邊”，即定出電臺在哪邊。從單向心臟形方向圖可知，單向大音面為一個較大的扇面，難以準確地定出方向線。因此，在定邊后，大拇指要松開“單、雙向”開關（即斷開直立天線），并將直立天線收進機內(nèi)，用磁性天線的小音點（即磁棒軸線）對著單向所指的電臺方向，繼續(xù)轉(zhuǎn)動測向機，當耳機聲音最?。ɑ驘o聲）時，磁棒軸線所指的方向，即為電臺方向線。后邊這個過程叫做測雙向，又叫做測線。上述方法操作簡便，并且使用單向時靈敏度較高，有利于遠距離弱信號的接收，適合于信號微弱時使用。起點測向多采用單向——雙向法。雙向——單向法：收聽到電臺信號后，先用前述雙向法，測出電臺所處的一條直線。然后右手大拇指按下“單、雙向”開關（加入直立天線）并轉(zhuǎn)動測向機90°，用單向大音面對準測出的直線，聽一下聲音大小，再迅速將測向機轉(zhuǎn)動180°（扭動手腕，使大音面由原來的向外變?yōu)橄蚶铮?。注意保持直立天線與地面垂直，反復比較兩面的聲音大小。聲音大時，單向大音面所在的那條射線即為電臺的方向線?？梢娺@種方法是先測出一條方向線，再定出電臺在這條線的哪一邊，即先測線，再定邊。在實際使用中，往往需要再斷開直立天線，用雙向法瞄示準確的方向線，并記住遠處方位物?；緶y向技術：1、收測電臺信號（調(diào)至最大音量，尋找電臺）（1）收聽電臺信號（2）測出電臺方向線（3）單向的確定（拉出直立天線，雙180）2、方向跟蹤：小音面為主，大音面為輔（寧跑勿走，寧過勿欠）3、交叉定點4、比音量（1、掃音量2、跑音量3、適當降低音量）5、電波反射以及注意事項（進入反射區(qū)，分不清方向，要立即退出）15個電阻、20個電容、3個二極管、3個三極管、2個電感線圈1、電阻器，簡稱電阻電阻器用字母R表示電阻值的單位：歐姆（Ω

）；千歐（KΩ

）；兆歐（MΩ

）

換算：(1MΩ=1000KΩ=10000000Ω)R139KΩ橙白橙R91KΩ棕黑紅R215KΩ棕綠橙R108.2KΩ灰紅紅R31KΩ棕黑紅R1124KΩ紅黃橙R41KΩ棕黑紅R121KΩ棕黑紅R51KΩ棕黑紅R134.7KΩ黃紫紅R63.9KΩ橙白紅R14510可變綠棕棕R7150Ω棕綠棕R1518KΩ棕灰橙R8100KΩ棕黑黃

電阻記憶規(guī)律色別二環(huán)（代表數(shù)字）第三環(huán)（倍率）第四環(huán)（誤差）棕10——紅200——橙3000——黃40000——綠500000——藍6000000——紫70000000——灰800000000——白9000000000——黑0————例：R1:39KΩ橙白橙

例：R1=39KΩ橙白橙

39000Ω=39KΩ2、電容器（20個）1)、電容器和電容量均用字母C表示，電容量單位是法拉，簡稱法，用字母F表示，還有常用單位微法（uF）和皮法（PF）換算：1F=1000000uF；1uF=1000000PF2)、電容器的特性：隔斷直流、通過交流（通交阻直），原因（1）電容器兩極間，隔著絕緣體（介質(zhì)）（2）因交流電大小、方向不斷地變化，使電容器不斷地充放電，從而使電路中維持有電流。3)、安裝：怕高溫，焊接動作要快。電解電容注意正、負極性。C15/20PFC110.01uF(103)C20.01uF(103)C1210uFC350或51C13100uFC44700PF(472)(4n7)C14100PF(101)C50.01uF(103)C15200PF(201)C60.01uF(103)C161000PF(102)(1n)C7470uFC170.01uF(103)C80.1uF(104)C182200(222)(202)C9470uFC194700PF(472)(4n7)C100.47uF（474）4.7uFC201000PF(102)(1n)熟記電容：電容記憶規(guī)律C20.01uF(103)C161000PF(102)(1n)C50.01uF(103)C201000PF(102)(1n)C60.01uF(103)C110.01uF(103)C4

4700PF(472)(4n7)C170.01uF(103)C194700PF(472)(4n7)

以上方框內(nèi)的為電解電容C15/20PF（最大）（白色，頂上有螺絲）C80.1uF(104