北理工无线电侧向实习报告.docx

1、北理工无线电侧向实习报告PJ-80型无线电测向机实习报告姓名：班级： 学号： 一、 实验目的1. 了解测向机制作原理2. 掌握测向机制作过程3. 能够运用测向机寻找信号源4. 通过无线电测向运动，增强团队合作意识二、 测向机组成及原理1. 组成 方框图： 电路图：说明：为磁棒天线，为拉杆天线，为单、双向转换开关，用于判断电台方向，及外围电路组成高频放大器，将天线接收的高频摩尔斯码信号放大后由耦合输出。、及组成可调式变形电容三点式振荡器，调节可改变变容二极管反偏电压，从而改变该管电容量使振荡频率发生变化。稳压管用于消除因电池电压下降造成振荡频率不稳。振荡信号与输出的高频信号叠加，再由二极管混频产

2、生差拍信号，经检波和低通滤波后产生的音频信号由、组成的低频功放电路放大，这里起到混频和检波双重作用。为耳机插座控制的电源开关，使用立体声耳机时合上。实物图：2. 原理1、 电磁波的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定电台方位的。 （2）反射与折射，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

3、，工作于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，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 2、 无线电波的传播途径 无线电波按传播途径可分为以下四种：天波由空间电离层反射而传播；地波沿地球表面传播；直射波由发射台到接收台直线传播；地面反射波经地面反射而传播。无线电测向竞赛的距离

4、通常都在10公里以内，所以，除用于远距离通信的天波外，其它传播方式都与测向有关，160米和80米波段测向，主要使用地波；2米波段测向，主要使用直射波和地面发射波。3、 天线的架设与电波传播形式的关系 当发射天线垂直于地面时，天线辐射电磁波的电场也垂直于地面，我们称它“垂直极化波”；当天线平行于地面时，天线辐射电磁波的电场也平行于地面，我们叫它“水平极化波”。160米波段和80米波段，规定发射垂直极化波，因而要求发射天线必须垂直架设；2米波段规定发射水平极化波，因而要求发射天线必须水平架设。4、 测向天线的工作原理（1） 磁棒磁棒由软磁铁氧体磁性材料制成。它的特点是既易被磁化，又易退磁，有较高的

5、导磁率。对于均匀磁场来说，磁棒内部所产生的磁阻远较空气小，所以将有大部分磁力线集中到磁棒内。磁棒的加入，聚集了大量空间磁力线，从而使磁棒上的线圈感应出很强的信号电压。 （2） 磁性天线工作原理当磁棒轴线与电波传播方向垂直（90、2700）时，磁场方向与磁棒轴线平行，即磁力线与磁性天线线圈截面垂直，磁力线可顺着磁棒通过，磁棒聚集了最多的磁力线穿过线圈，线圈中的感应电势最大。当磁棒轴线与电波传播方向成其它某一角度，磁场方向也与磁棒成某一角度，会有部分磁力线穿过线圈，线圈中有一定感应电势输出。越接近于0或180，感应电势越小；越接近90或270，感应电势越大。感应电势随的变化而变化，形成“8”字形。

6、由以上分析不难看出，测向机的声音大小会随磁性天线输出电势的大小而变化，但对极性的变化无法分辨。当磁棒轴线对准电台（0，180）时，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；当磁棒轴线的垂直方向对准电台（90、270）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。所以，在测向运动中，只要旋转测向机的磁性天线，找出小音点，发射台必定位于磁棒轴线所指的直线上；或找出大音面，发射台必定位于与磁棒轴线相垂直的方向上。也就是说，利用磁性天线可确定电台所在的直线，但不能确定在直线的哪一边，这就是通常所说的测“双向”。（3） 单方向的测定具有双值性的测向机在实际测

7、向运动中是不能使用的。为了使运动员在任何一个测向点，都可获得电台明确的“线”和“面”，就要求测向机天线具有单值性。磁性天线和直立天线组成的复合天线是具有单方向性的天线。使用复合天线后，磁性天线转动一周，只有一个方向使信号消失；也只有一个方向信号最强。这样就克服了磁性天线的双值性，获得了单方向性能。我们把信号强的这个面叫单向大音面，简称大音面，得用大音面就可直接定出电台在哪一边。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

8、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。直立天线在水平平面的方向图是一个圆。天线转动360度，感应电势e直的大小和极性都不会变化。现设直立天线的电势等于1，并为正值；设磁性天线的电势最的值也等于1，将磁性天线旋转360度时其电势的大小和极性做出标注。我们再将任一方向上两天线的电势相加，如在0度或180度方向上，e直=1，e磁=0，合成电势（e合）=1；在90度方向上，e直=1，e磁=1，e合=2；在270度方向上e直=1，e磁=-1，e合=0，等等。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

9、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。 3. 收听电台与电台呼号的辨认无线电测向所用隐蔽电台，都有自己的编号和呼号，各台工作 时，各用莫尔斯电码定时拍发本台的呼号。它们是： 号台：- - - - - 2号台： - - - - - 3号台： - - - - - 4号台： - - - - - 5号台： - - - - - 6号台：6 - 7号台：7 - - 8号台：8 - - - 9号台：9 - - - - 0号台：0 - - - - - 信号台MO - - - - -4. .80米、160米波段测向机持机方法目前，国内使用较多的是直立式测向机，

10、其正确就持机方法如图2-14所示：右手握机，大拇指靠近“单、双向开关”，其它四指握向测向机，手背一面是大音面；松肩、垂肘，测向机举至胸前，距人体约25厘米左右，尽量保持测向机与地面垂直。调整测向机时，用右手调整各旋钮和扳动各开关（单、双向开关由右手大拇指控制）。测单向时，为了测线准确，找谆方位物，允许将持机臂伸直，将测向机抬高与眼平，进行“瞄准”。 使用80米测向机来收听信号的过程是： 将耳机插入插孔中，头戴耳机；拉出直立天；开启电源开关，将“音量”旋钮至最大位（此时耳机内有较大的沙沙声）。然后缓慢调整“调谐”旋钮，注意收听电台信号。当突然听到某一异样声音时，将“调谐”旋钮更缓慢地左右细调，直

11、到声音最大、最清晰为止，还要仔细辨听该信号是不是被测电台信号；如果不是被测电台的信号，要继续调谐。 三、 测向机制作焊接装配其电路调试.常用原件及识别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R139K橙白橙R91 K棕黑红R215 K棕绿橙R108.2 K灰红红R31 K棕黑红R1124 K红黄橙R41 K棕黑红R121 K棕黑红R51 K棕黑红R134.7 K黄紫红R63.9 K橙白红R14510可变绿棕棕R7150 棕绿棕R1518 K棕灰橙R8100 K棕黑黄表 1 测向机使用的电阻附：电阻识别色别1 二环（代表数字）第三环（倍率）第四环（误差）棕10红20

12、0橙3000黄40000绿500000蓝6000000紫70000000灰800000000白9000000000黑0 表 2 电阻识别方法2. 电容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)C10

13、0.47uF（474）4.7uFC201000PF(102)(1n)表 3 测向机中的电容3. 晶体二极管（半导体二极管3个）1）、功能分类：VD1检波、VD2变容、VD3稳压管 2）、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） 也称：半导体三极管。作用：放大信号。常用字母V表示。安装：注意e、b、c极性。 焊接速度要快。种类：NPN型、PNP型 5. 电感器 单位：亨利(H),豪亨（mH），微亨（uH）特征：通直流、阻交流图2 二极管与三极管实物图安装：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.

14、 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.装配前的一些做法及训练 1、装配前必须用废旧线路板及坏元件(如电阻)让学生反复练习焊接技术(参考有关电子杂志)，使学生能熟练掌握、使用电烙铁，熟悉焊丝及松香性能，使焊接技术不断提高，杜绝虚焊、假焊。 2、识别分拣、测量元件，归类插贴在一块硬纸上。 1)把元器件倒在方瓷盘中，按照电阻、电容、B1(高放线圈)、B2(差拍振荡线圈)、三极管、二极管等等进行识别、分拣。 2)识别测量并归类，按顺序把15只电阻器、20只电容

15、器贴在一块硬纸上(如白板纸)。 电阻不单要看电阻上的色环或数值，还必须用万用表测量鉴别质量。 电容如果有电容表或有的万用表中有测电容的档，最好也测一下。套件说明书中已对电容器用数字表示电容量的方法作了说明，如101表示10后面加一个零(即100PF)，但在电原理图中有些电阻器标有1n、2n2、4n7，我们应知道1n表示1000PF，2n2表示2200PF，4n7表示4700PF。 3)用万用表检测B1(黑色)高放线圈、B2(白色)差拍振荡线圈的质量是否良好。 用万用表电阻档测B1脚、脚、脚中任意两脚都通，脚和脚之间也通，而、脚与、脚都不通。测B2时脚是空脚，脚和之间应通，其余同B1。 4)用万

16、用表测耳机插座(带开关)CK。 先用插头插进，看是否顺畅。插头插进后，用万用表电阻档测插头接点，脚和脚通，而脚和脚不通，插头拔出。则相反。(见图2) 5)反复练习将电阻、电容插入印刷板，以提高装配速度。开始练习时注意入位准确性，不要插错；以后逐渐提高速度，最后达到用极快速度准确无误把元器件插准插对，使自己能在比赛中争取获胜的时间。附： (三)焊接 1、先焊三极管，注意管脚不要接错。焊接时，用尖嘴钳夹住管脚以分散电烙铁的热量，保护三极管不致热损坏。 2、B1、B2及CK都怕高温，它们的引出线均出于塑料基座，焊接时要快，以防内部导线脱焊或管脚松动。 3、每个元件焊前要先镀锡，防止虚焊和假焊。 4、

17、线路板上有的焊点和焊点之间太近，要少用锡，防止短路。焊接技术的好坏关系到装配质量和成功率。焊接注意事项：1） 焊锡丝、电烙铁应与电路板成45度角，电烙铁应先把焊锡丝熔化成一粒液体锡，迅速使其脱落在需焊接的地方。时间控制在23秒。2）防止虚焊、漏焊、空焊、短路。3） 焊接大元件时，把粒液体锡控制的大一点。4）部分元件应分清正、负极（电解电容、二极管、三极管）5）安装集成电路时，明确凹槽对凹槽，黑点对凹槽6) S1接单双向 S2接耳机+开关 RP1接音量按钮(两排脚元件) RP2接频率按钮（一排脚元件）7）线圈L1接宽的两条线 L2接窄的两条线8）电源：红线接正极、黑色接负极.装配1.粘贴屏落蔽纸

18、：通常已贴好。但应检查上下壳顶端的屏蔽纸是否略留空隙，使机壳合拢时有1mm左右的间距，防止高频信号短路，以保证正常收听。2.元器件的检查与装配：焊接前要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、干涸，T1（黑色）T2（白色）引出端是否接通，二极管、三极管是否良好等。在焊接面，元器件的焊脚应剪短一些，避免扎触到屏蔽纸而造成短路。在安装L插座和电路时应注意管脚的顺序，不要装反。.固定磁性天线：将吸盘粘在电路板上（为保证磁棒能落入机壳的磁性天线棒中心线上）。用扎带将磁棒栓住。.安装直立天线：在元器件焊接完毕后，用.mm的机螺丝将直立天线固定在电路板焊接面。为保证与焊盘的良好导通和与电路

19、板平行，在焊盘与直立天线之间放置一个小金属垫片并将螺丝拧紧。5.安装电池片：两块电池片均为焊有电池负极弹簧和正极触盘的钢板制成。标有“+“”“极焊盘的电池片与电路板之间焊好引线后，插入耳机一侧的电池盒，另一块带有定位槽的电池片插入电池盒另一侧。装配注意事项：为防止短路，元器件的引线不要留得太长，天线引入端的U形接线片不要碰机壳屏蔽层。4.电路调试、直流工作点的检测。(参看套件装配说明书各点电压的正常值) 1)稳压管D3两端电压3.54.4V 2)BG1：R3两端电压约0.41V(IC1约0.41mA，W1置增益最大位置) BG2：R9两端电压约1.53V(IC2约1.53mA) BG3：R12

20、两端电压约22.5V(IC3约22.5mA) (本电路适应范围较宽，工作点已由设计确定，一般不用调整) 3)LM386各脚对地电压(参考值)(见图3)电路脚1电压（）1.0002. 如果测量的数值与正常值相差太大，说明该极工作点不正常，再在较小范围内检查有无错焊，并且轻微晃动相应的元件，看有无虚焊。重点检查三极管、电阻。）经测试所得工作点如下：3：3.7：0.8：2.2：2.4电路脚1电压（）1.10002.56.17.61.3总结：由测试结果看出所焊接的板子符合设计要求。、整机粗调如果振荡电路正常，用无感改锥调B2的磁帽，一般就能收到一个或几个电台鸟鸣的电码声，频率大约1KHz。如果是“咚咚

21、”“喳喳”的声音，则频率不是1KHz，要小心细调B2的磁帽，直到听到悦耳的1KHz信号。调B2时如无反应，可能是振荡电路停振，也可能B2或B1次级开路，这时可边将B2初级脚和脚短路一下，边测R12两端电压有无变化，如有变化，说明已起振(振荡信号的二次谐波未能耦合到D1) 差频检波原理告诉我们，外来的电台信号和差拍振荡信号缺一不可。这时除按上述办法检查振荡电路外，还要检查天线回路和高放电路。如果高频信号断路，重点检查电容C2、C4、C19及B1(黑)高放线圈等元件。调不出1KHz的悦耳声，说明振荡电路虽然工作，但其调不到1.751.8MHz范围，常见故障是B2磁帽坏了，或D2结电容变化范围不合要

22、求，要更换。四、 测向机外测实习过程1. 方向性测试：选择一个远离电线、楼房等物体的良好环境。架设信号源时，天线应尽可能升起。先在距信号源的几十米处，试磁性天线的“双向”特征（有的机器两个双向小间点不一致，可选用方向较好的一端），后试听加入直立天线后的“单向”并记住该机的单向大音面。若健壮困难，应改变数值，再进行试验。单向分辨距离约3m.经过在操场的实测， 发现测向机的双向性较为明显，能明显感觉与信号源成0度或180度时信号最强。但单向性不是很明显，有待于进一步提高。五、 测向机整机调试过程1. 初调（1） 将信号源输出调为3.55，uV,探头正极接入测向机（左端）示波器探头正极接入测向机输出

23、端（负极）。探头负极均接入测向机电源负极（二极管正极）。（2） 将测向机置于最大，2置于中央，微调听到悦耳声音，看到正弦波形。（3） 将信号源频率调为3.53，微调1,听到悦耳声音，波形最大。（4） 将信号源频率调为3.57，微调,听到悦耳声音，波形最大。2. 测量幅频特性信号源输出幅值调为100uV,频率依次为3.45，3.5，3.51。3.58、3.59、3.60、3.65对每一频微调,使声音悦耳，波形幅值最大，并做记录（峰峰值）。3. 灵敏度测量信号源调为10uV，频率依次为3.50，3.55，3.60，对应频点微调,使声音悦耳，波形幅值最大，并做记录（峰峰值）。4. 测试结果（1） 幅

24、频特性3.45-47.2mv 3.56MHZ-1.98V3.51-820mv 3.57MHZ-1.86V3.52-1.26V 3.58MHZ-1.94V3.53-1.28V 3.59MHZ-2.04V3.54-1.94V 3.60MHZ-2.42V3.55-2.02V 3.65MHZ-80mV(2) 灵敏度测试结果3.50-104mV 3.55-196mV3.60-388m V 幅频特性如下：(V)f (MHZ)图3 幅频特性曲线 六、 运用测向机实地测向运用自己制作的测向机，借助于定向性，自己在十分钟内成功找到三个信号源，成功完成了这次实习。七、 心得体会通过这次实习，自己对测向这项运动从原理到操作，再到实际应用都有了充分的理解。感觉这次最困难的地方还是在测向机的焊接与调试环节，说明自己的动手能力还有待于进一步提高，不过最终自己克服了困难成功的调试成功收到明显信号，使自己的毅力得到了锻炼。同时，自己运用自己制作的测向机最后成功找到了信号源，在趣味中体验到了运用知识的喜悦。在此过程中，自己有在课堂上的听记，有在实验室中埋头苦焊的不厌其烦，有拿着示波器探头测试的小心翼翼，更有在操场上测向时的马不停蹄。可以说，自己在这次实习中身心得到了充分的锻炼，也让我体会到了团队合作的重要性，对自己以后的学习和生活都有重要的启发作用。