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发一个“小学生”级别的测向机,取得双向 [复制链接]

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离线hocool
 
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20749
只看楼主 倒序阅读 0楼 发表于: 2007-01-09
本文原文来自crsa和国外网站
1.电路可以兼容u v两个频段,但是两个天线之间的艰巨要保持1/3波长的距离。
2.天线可以用对讲机橡皮天线或者1/4波长自制的天线。
3.d1,2 - pin二级管,使用4148可以应付。
4.两支天线间距是1/3波长。


u1 - cmos 555 timer
r1 - 4k7, 1/4w
r2 - 100k, 1/4w
r3,4 - 470r, 1/4w
c1 - 0.01uf, 50v
c2 - 10uf, 25v
c3 - 0.01uf, 50v
c4 - 0.001uf, 50v
d1,2 - pin 4148
rfc1 - rf 1uh

  一般的测向是基于感测定向天线在指向不同方向时接收到的信号强度所发生的变化。虽然使用适当的衰减器可以使调频通信接收机最终输出的音频信号反映出信号变化,但是这种变化是靠伴生噪声的大小来反映的,听起来不舒服,而且在接近被测电台的过程中需要不断调整衰减器才能使信号保持在反映最灵敏的范围。

为了克服这些问题,可以采用另外的技术,把电波入射方向与天线的关系转换为对信号的附加调频深度,这样就可以直接利用调频通信接收机直接把这种关系解调为可听信号,而不必插入需要不断调整的衰减器、非把信号衰减到和本机噪声相比拟的微弱程度。

多普勒法是业余无线电测向最常用的一种附加调频的方法,它利用切换不同空间位置的天线,模拟天线在电波传播方向上的相对运动,产生多普勒频移。

最简单的多普勒测向机天线系统由两支相同的垂直天线构成,可以是臂长为1/4波长的垂直接地天线,也可以是全长为1/2波长的垂直偶极天线,本例为后者。两支天线之间的空间距离为1/4波长至1/2波长之间。

两支天线通过长度相等的馈线,经过一个电子开关轮流接到接收机输入端,重复频率在音频范围内,例如1khz。

当两支天线的连线垂直于电波入射方向时,无论哪一支天线接到接收机,天线离发射机的距离不变,接收到的信号没有任何变化。

当两支天线的连线和电波入射方向一致时,一会儿离发射机较近的那支天线工作,一会儿离发射机较远的那支天线工作,从接收机看来好象天线一会儿移动靠向发射机,一会儿移动远离发射机。当天线迎向电波入射方向运动时,接收到的信号频率会由于多普勒效应而变高,反之,当天线逆向电波入射方向运动时接收到的信号频率降低。这样接收到的信号频率出现了附加调制。这个按音频速度切换引起的附加调频,最后会被解调成音频方波信号而可以被人耳听到。当电波入射方向与两支天线的连线平行时,这个附加音频信号幅度最大;当电波入射方向与两支天线的连线垂直时,附加音频信号幅度为零。这样转动天线系统,就可以根据附加的音频方波信号的大小来判别电台的方向。音频信号的大小只与方向有关,而与测试点与发射机的距离无关,因此测向操作比较方便。

这种双天线多普勒测向系统的方向特性呈现8字形,当电波入射方向垂直于两支天线连线时,方向与输出音频信号幅度的关系比较灵敏,可以比较精确地指示出发射机与测试点之间的连线,但是电台究竟在连线的哪一头却无法指示出来,所以至少需要在两个以上地点进行测向,交叉定点。

本例的多普勒天线系统的制作中需要注意一点,即每支天线的馈电电缆的电气长度应该取1/2波长。当天线两臂之间的二极管反偏截止时,天线正常工作,它的阻抗为50欧姆左右,经过特性阻抗为50欧姆的电缆,在接收机端表现的阻抗还是50欧姆。当二极管正偏导通时,其高频动态阻抗极小,相当于短路,如果电缆电气长度为1/2波长,反射到另一端的阻抗为无穷大,不会影响另一支天线。假如电缆长度不合适,反射到另一端的阻抗相当于在接收机输入端并联了一个电阻,使正在工作的那支天线的信号损失一部分,影响整个系统的灵敏度。
离线绿晶12
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133
只看该作者 1楼 发表于: 2007-01-09
顶 先 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
离线蓝梦祥
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8790
只看该作者 2楼 发表于: 2007-01-09
第2个顶.
离线huaham
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306
只看该作者 3楼 发表于: 2007-01-09
离线小比尔/5
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2582
只看该作者 4楼 发表于: 2007-01-09
这是个多普勒测向机。
离线BA5TX
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4053
只看该作者 5楼 发表于: 2007-01-10
所有材料手头上都有.......就是懒.......
抽空做一个玩玩

如果发射源是个数khz至数十khz宽的扫频信号,耳机里听到的是什么特征的音频?
离线bd3nc
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3666
只看该作者 6楼 发表于: 2007-01-10
真不错~有时间搞一个试试~
离线BA5TX
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4053
只看该作者 7楼 发表于: 2007-01-11
说说为什么“两个天线之间的间距要保持1/3波长的距离”好吗
如果没有这些限制......是“宽带”的多好啊
离线wangchun
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7253
只看该作者 8楼 发表于: 2007-01-11
这文章很久以前我有看过,但是没有实际制作,懒啊。
离线BG1HCL
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139
只看该作者 9楼 发表于: 2007-01-12
王春现在干什么呢?怎么看不见你出来了!
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479
只看该作者 10楼 发表于: 2007-01-12
碰巧今天用了半上午时间做好了图1里音频振荡器部分(rfc1左边的电路,焊到万能板上的准备锯下来直接用),5v电源供电,用32Ω耳机串联470Ω电阻接在rfc1和地之间能听到约1khz的音频,此时消耗电流4.7ma(rfc1输出悬空时电流2.2ma),因使用的是双极型的ne555p,电流降不下来。
整个电路做好后体积很小,约20x30x10(mm),能放进做手把用的25毫米方铝管中。

看到楼主的帖子前正在为找pin二极管发愁呢(实在不行打算拆c450,呵呵),听楼主说4148也可以应付不禁一阵惊喜,手头除了能从大无绳老板子上拆到4148外,还有一块cctv干线放大器的板子,带agc的,上面有4个做电调可变衰减器用的外观跟4148差不多的二极管,不知道是不是pin二极管?另外还有几只能做430段检波的二极管,10多年前买的型号忘了。不知道这三种管子哪个最适合这个电路?

楼主帖的第2张图没大看明白,好象用了4只二极管?并且电缆的长度达不到文章里说的1/2波长,因为“两支天线之间的空间距离为1/4波长至1/2波长之间”,不解中。

第3张图也很重要,有好的设备更需要有好的操作习惯来发挥优势。

这“小学生”级别的也够俺学一段时间了,谁叫俺还是幼儿园水平呢,呵呵。
离线hocool
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20749
只看该作者 11楼 发表于: 2007-01-14
波长的1/3是考虑到接受机能够承受的最大相位变化。1/2以内都是可以的。

大于1/2相位模糊,小于1/4,移相不够。
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479
只看该作者 12楼 发表于: 2007-01-15
大于1/2相位模糊,小于1/4,移相不够。

抄收了,谢谢!
离线wangchun
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7253
只看该作者 13楼 发表于: 2007-01-29
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王春现在干什么呢?怎么看不见你出来了!
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混饭吃