图片太多，hellocq还有15000字的字数限制，原文在
http://www.hocool.com/radio/doppler/ 
多普勒测向体制
多普勒测向体制的测向原理：依据电波在传播中，遇到与它相对运动的测向天线时，被接收的电波信号产生多普勒效应，测定多普勒效应产生的频移，可以确定来波的方向。为了得到多普勒效应产生的频移，必须使测向天线与被测电波之间做相对运动，通常是以测向天线在接收场中，以足够高的速度运动来实现的，当测向天线完全朝着来波方向运动时，多普勒效应频移量(升高)最大。多普勒测向的基本公式如公式(3)所示。
当测向天线做圆周运动时，会使来波信号的相位受到正弦调制。设：以天线场中心0点为相位参考点，信号的相位为Φ，天线接收信瞬时相位为Φ(t)，于是有：
Φt=ωt+Φ+kccos(Ωt-θ)?
式中：ω为信号角频率，Ω为天线旋转角频率，θ为来波方向角度，相位常数kc=2πr/λ，其中r为天线间距，λ为信号波长。
这时测向天线所收到信号ut的表达式为：
ut=acos［ωt+Φ+kccos(Ωt-θ)］
多普勒效应使测向天线接收到的信号产生调相，多普勒相移为Φd，于是有：
Φd=kccos(Ωt-θ)?
相应的多普勒频移为：
f=dΦd/dt=-kcsin(Ωt-θ) (3)
多普勒频移f，可以从旋转的测向天线接收到的信号，经过接收机变频、放大、鉴频以后得到。多普勒频移f与0点参考频率相比较，即可得到来波方向角θ。
多普勒测向，通常不是直接旋转测向天线，因为这在工程上难于实现，它是将多郭天线架设在同心圆的圆周上，电子开关顺序快速接通各个天线，等效于旋转测向天线。人们称这种测向机为准多普勒测向机。准多普勒测向原理方框图如图所示。
准多普勒测向原理框图
通常人们希望得到大的多普勒频移，增加天线孔径和开关速度是基本途径。多普勒测向机的测向天线孔径可以使用大、中基础；开关旋转频率数百赫兹，多普勒频称f可以达到数百赫兹，但是开关旋转换频频率的升高，会使产生的边带带宽增加，于是限制了转速。
多普勒测向体制的特点：可以采用中、大基础天线阵，测向灵敏度高，准确度高，没有间距误差，极化误差小，可测仰角，有一定的抗波前失真能力。多普勒测向体制的缺欠是抗干扰性能较差，如：遇到同信道干扰、调频调制干扰时，会产生测向误差。该体制尚在发展之中，改进会使系统变得复杂，造价会随之升高。
我的车载测向天线，使用之前，需要把车顶其他天线全部都拆卸下来才能确保定位准确。该车在追踪流浪猫流浪狗方面使用了很多次。
过滤多普勒正弦波
在八个固定天线中间循环转换不能发生同一类型的多普勒转换，因为这种转换是通过一种信号天线发生的。如果安装的信号天线能如描述的那样旋转，那么得到的多普勒模块就是真正的正弦信号，且这种信号波形的性能非常优越。如果使用八个独立的天线，当然得到的多普勒模块将是一组多普勒脉冲，因此需要将这些信号进行细致的过滤才能将其结合成（适度的）纯多普勒正弦波。声音模块也将（通常）被添加到信号中，因此要求过滤器一定要非常灵敏才能将消除那些干扰信号。
这种多普勒过滤器采用可转换的电容过滤器，（sce）后置了两个灵活的低通过滤器，（每个带两电极），从而可以发生具有良好波形的多普勒正弦波。零点交叉检波器输出的一种
可调的射束, 可以使多普勒转换器能够准确地将漏检故障及时消除。可转换的电容过滤器虽然非常简单，但是由于具有一些奇特的性能而使得其能够完美地处理这些问题……它运行起来好像一个可引起共鸣的通带过滤器，而且（与其他大部分过滤器不同的是）它需要在外部有一个时钟脉冲来进行操作。（scf时钟脉冲用于判定过滤器的集中频率）
在这种多普勒过滤其中，这个驱动天线的时钟脉冲同时也驱动scf，这样就可以保证scf的集中频率能够非常精确地与多普勒脉冲的频率保持一致。这样我们设计的过滤器只有几赫兹的带宽就可以非常好地实现音频的过滤。
电路图所示的多普勒d/f简图有两部分配件组成：显示装置盖住了大部分电子器件，装置被放在交通工具的车厢内，可以通过t形探索器对其进行观察。天线由几个芯片和用于天线的开关二极管组成。天线安装在天线接地板的下面。
示意图可通过浏览器统一将硬拷贝打印输出。主控面板的“水平”示意图可直接使用。大部分配件都很普通，在地方的无线电广播站里都能找到，但有部分配件则对供货渠道要求较高。配件的清单为您提供了各种配件供应商提供的“目录”中的配件编号。没有十分特殊的配件，所以都十分容易购买。
用较好的配件代替普通配件可以提高天线的性能，但是较好的配件就没有上面示意图中列出的那些配件那样普遍，详细情况可参考标题为“天线”一节说明的内容。
创作者使用的机壳是有serpac(可在digi-key和 allied买到)生产制造的，不过我们对机壳没有特殊要求，其他任何厂家生产的均适用于本产品。pc 工作板布线图上的安装孔与serpac生产的p/ns－132型（展示用机箱）与serpac生产的p/ns－131型机箱正好匹配。之所以选用serpac生产的机箱是因为它们便于购买、款式新颖，而且是塑料制成的……所以很容易用烙铁打孔用于安装显示器的晶体管和各种缆线
下面的“改进”是2000年6月增加的，但是pc布线图没有随之做相应改动，因此必需要“手工”进行安装。这种“模型”在发生输出脉冲波的过程中，通过消除触发源从而改进了calibration 1射束的性能。在输出脉冲的过程中如果触发一次以上那么555将出现异常，从耳导致多项（何种不同的）二极管发光显示。该模型防止了上述情况的发生并且可以使calib调谐电位器完全被使用。（＝显示器刻度盘的150％）
转换过滤器
用于转换过滤器（u2）的芯片并非专门为此生产的，但大部分情况下也能正常工作。一般情况下，9位、10位和11位的插针上控制信号的一小部分会“泄漏”到信号电路中，从而使过滤器在输出信号时，甚至没有可用于df的信号。这种信号因为太微弱而通常被忽略掉。少数情况下（由于特殊的芯片导致），这种泄漏比较严重，可能会干扰到df的正常运行。
通过将电容c2到c9的值从0.1uf增加到1.0uf，可以将泄漏的信号减小10倍。为了是过滤器保持相同的带宽，电阻r2和电阻r3的值必需从1.0兆欧姆减少到100k，如果r2和r3按比例减小，那么从c2到c9的值还可以继续增加。如打算实现这一功能，则要求您使用的质量好的电容器，而不要使用低等级的钽电容器。一般的铝制电解电容都可以正常工作，但是由于那些价格不菲的电解电容的容许范围很宽泛，因此它们电容变化非常大。虽然实际值并不重要，（如果您想调整r3和r4的大小来进行补偿的话），但是所有的电容器的值都将一样，在10％或20％内。（可避免df 出现大的方位误差）。
有些朋友建议将这些电容器进行接地保护。示意图上显示所有的电容器都运行达到了＋5v， 但是电容器c6和c8在电路板上实际是接入了地线。为保证过滤器有效工作，所有电容必须与适当的“ac地线”相连。生成电路板布线图的时候，一些电容器接近“适当”的地线接口，（c6 和c8），但是其他的电容器则没有。在旁边设置了“+5v”的补充接口，就我用它们代替“正真”的地线接口接入“ac地线”。
在稳压器上，“5v”的补充结构可将电容器c22接入ac地线。对于转换过滤器来讲，＋5v补充接口更适宜。如果任意一个过滤器电容“漏电”且指定为＋5v， 则将会达到“零信号”水平。如果电容c6和c8漏电，则会出现“错误”的df信号。如果您使用的是“两级”（例如电解的）“电容”，一定要保证安装时要看好对应的两级（对于c6和c8而言就是这种情况）。其他电容的偏差率为＋5v，接地保护电压为＋5v, 因此没有“dc”偏压接入。在有少量逆电压应用的时候电解质电容可以正常运行……如“拇指定律”所规定的，它们可在逆电压为其额定电压值的 5％时可以正常工作。每个电容都有可能发生这种情况，（除了c6和c8以外），因为这两个电容没有dc偏压，而信号电压则会改变（很少地）其磁极。
这里发生的弱信号符合上述定义的要求，但是（fyi）如果两个电容（有极的）方向相反的话，您可以将其连成一组，就可以自己制造出“无极”电容。我个人还没有发现这种需要使用无极电容的电路出现过问题。
天线的详细介绍
天线的结构没有什么非常重要的要求……但需要采取一些措施。应将其安装在交通工具的最顶端。这样就能保证可以其在水平的各个方向都可以获得清晰自由的视野。需要一块金属“接地板”，一般是a3的正方形铝架，为了加固结构在边缘海安装了一个2x2英寸的“铝三角”。
天线“圈”的直径不是很重要，直径小的天线发生的多普勒正弦波的振幅也比较低。任意两个相邻天线的距离不能超过波长的1/3，其原因过于复杂在此不加说明。如果在天线旁的各个方向有适当的接地板，则只有1/4波长的垂直天线就可以正常工作……不要将其安装在接地板的锐角位置。波长小于1/4的天线可在小接地板下工作但是接收器的灵敏度则由于电阻搭配不当而受到轻微的影响。
每个天线底座到开关装置的同轴电缆的长度并重要，但是要求电缆的长度要一致，范围应在几英寸内。1/4波长的电缆是最佳的，因为开关装置对取消选定的天线发出“完全短路”的指示，而字天线驱动点的位置上，1/4波长的线段将把其释义为“完全开放”（减少其他天线的“屏蔽”）
pin二极管( newark p/n : 09f7174 )是最好的天线开关，但是如果不考虑接收器的灵敏性，一般的信号二极管（比如1n914或1n4148）在2米范围内也能正常工作。（大约测量值为3.5db, 其中包括一个10英尺长的合成电缆），也可以使用schottky 信号二极管……这种二极管比普通的性能要好些，而且比pin二极管更方便购买。关于如果改进天线的内容会在下面提供给大家。
天线顶和底部的辅助设备
在天线的pc板上，标签为“090”的输入线应与交通工具上的乘客端的天线相连接，（时钟3点的位置）去他天线采用适当方法连接。根据天线单位的安装方式（安装在接地板上或下面），如果把接口安装到位于驱动程序一边的天线上会更方便（要对其他天线进行相应变化）
如果按以上方式操作，需要将显示二极管的天线安装到显示板的焊接侧，而不是其他部件一侧。否则的画显示旋转的方向就错了。顺时针旋转的信号发生的是顺时针的显示旋转。在方位000到180之间的信号会正正常显示，但是其他方位的信号则（左/右方向的）为“镜面显示”。
天线的改进
虽然天线的最初设计已经很合理，但仍右很大的改进空间，（最终）会有更好的设计方案代替现有的设计。具体地说，（一般的）1n914二极管需要大量电流（10ma）才能启动，而大部分数字化的芯片则不需要这么大的电流。我之所以选择74s138作为它们的驱动是因为一般的ttl芯片会在16ma的电流中“被忽略”，似乎没有其他制造商继续生产这种型号的产品了，所有我选择使用了“shottky”产的。
事实证明shottky芯片的速度非常快，可以产生接近144赫兹的射频噪音，从而影响接收器的灵敏度。我估计shottky芯片产生的噪音大约是0.5uv,144赫兹， 这个数值足以使接收器的灵敏度明显减小。当我中止了天线的旋转之后，用设备实际测量的rf损害只有3.5分贝，但实际工作中的损耗大概接近10+db.
为了能够使天线正常工作，每个二极管开关保证至少对20db以上（开/关）采取“隔离措施”。这样就可以使pin二极管的电流非常低, (10ma)， 所以就可以使用一个低能量型号芯片，或者使cmos型的芯片代替（不讨人喜欢的）shottky芯片。如果我们选择使用其他型号的话，可向上拉起的电阻（r34-r41）的值将增加到2.2k。如果您非常想选用这种方法的话，那么明智的选择是使用小的rf代电阻代替电阻r42-r49，以便减小rf的损耗。
我采用了方便购买的newark的hewlett packard（哦，不对，我的意思是agilent）pin二极管，在下面的部件（主要）列表中有，摩托罗拉公司也有生产这种型号的二极管，但是我没有用过（始终没有用过是因为我一致认为摩托罗拉的p/n是mpn3404型的）。我使用的rf电阻（100uhy）也可用于便携式/tdoa的df（在网站上有介绍），而关于它们的p/n详情在tdoa零件列表中有。
要指出的是这种d/f本来是一种音频设备，在音频信号中按照音频的频率运行的。这样就可以使其在安装调试时比其他“无线电通信”项目容易得多了，因为“无线电通信”项目需要设计非常精确得部件，而且往往部件值得精确度非常重要。还要指出得是，这种零件并不仅限使用于在信号无线电波上运行。
实际上，它常常可以连接到多波段得扫描接收器上，并且可以用于过滤通过非常宽的带宽信号。 通过带宽的操作很容易就可以达到20％或者更多，并且无需修改。（例如144到174赫兹）。在其他波段上操作时，可能需要心得天线，其中所有天线的尺寸已经按比例放大（或缩小）以表示于原来得天线相同的值。
主板
显示板
天线开关板
主板器件图
显示板器件图
天线开关板器件图
多普勒d/f零件清单
newark生产的零件编号是1999年9月公布的有效编号，也就是我们制造这个样机的时候。很明显这些零件中有很多是还可以从其他制造商那里买到的（可能会更便宜），比如从digi – key或jameco那里购买。于在清单后面有与这些工厂的网站的链接。
数量 编号id 名称 newark p/n digi-key p/n jameco p/n
硬件
1 n/a 显示箱 ( serpac p/n : s - 132 : 注释1 )
1 n/a 天线箱 ( serpac p/n : s - 131 : 注释 1 )
2 n/a 6 插钉的插栓（阳性） ( 用于防控电缆, 电缆的安装)
2 n/a 6 插钉的插栓（阴性） (用于防控电缆, 底盘的安装 )
1 n/a 4 插钉的插栓（阳性） ( 用于电源 /声频电缆 )
1 n/a 4 插钉的插栓（阴性） ( 用于电源 /声频电缆 )
1 n/a 麦克风栓 ( 用于 rcvr 音频, 退出 spkr 插座 )
10 ft n/a 电缆, 5/c+shld (用于防控电缆)
10 ft n/a rg-58 电缆 ( 用于防 rf电缆, 到无线电输入 )
15 ft n/a rg - 174 电缆 (用于 8 个天线电缆 )
8 n/a rca 麦克风 插栓 ( 用于 8 个天线 )
8 n/a rca 麦克风 插座 (用于 8 个天线)
5 ft n/a 电缆 2/c+shld ( 用于dc 电源电缆 )
5 ft n/a 电缆, 1/c+shld ( 用于 rcvr 音频, 退出 spkr 插座 )
pc 板
1 n/a 主面板 bob / fabricate
1 n/a 显示面板 bob / fabricate
1 n/a 天线板 bob / fabricate
芯片
1 u1 lm324 06f9347 lm324nns-nd 23683
1 u2 lm741 06f9473 lm741cn-nd 24539
2 u3,u5 ne555 08f2515 296-1411-5-nd 27422
1 u4 cd4051 06f2517 cd4051bcn-nd 13098
1 u6 74ls93 08f7669 n/a 48151
1 u7 74ls75 08f7584 dm74ls75n-nd 48021
2 u8,u12 74138 08f7718 n/a n/a
1 u9 74ls06 66f762 n/a 46359
2 u10,u13 lm340t-5 06f9403 lm340t-5.0-nd 51262
1 u11 lm340t-10 09f1518 n/a n/a
半导体
2 q1,q1 2n2907 09f5449 2n2907ams-nd 38279
16 d1-d16 led (note 2) 06f6424 p300-nd 94511
16 d17-d32 1n914 (note 3) 09f4830 1n4148dict-nd 36311
电阻
22 r17,r18 470 1/4w 91f4495 470qbk-nd 31165
r30,r33
r34,r35
r36,r37
r38,r39
r40,r41
r42,r43
r44,r45
r46,r47
r48,r49
r50,r51
2 r26,r27 680 1/4w 91f4499 680qbk-nd 31499
6 r15,r16 1k 1/4w 91f4503 1.0kqbk-nd 29663
r19,r21
r29,r32
1 r20 1.5k 1/4w 91f4507 1.5kqbk-nd 29760
4 r14,r22 2.2k 1/4w 91f4511 2.2kqbk-nd 30314
r28,r31
2 r6,r9 3.9k 1/4w 91f4517 3.9kqbk-nd n/a
2 r5,r8 9.1k 1/4w n/a 9.1kqbk-nd n/a
7 r12,r23 10k 1/4w 91f4527 10kqbk-nd 29911
r24,r25
r52,r53
r54
2 r7,r10 27k 1/4w 91f4537 27kqbk-nd n/a
3 r1,r2 100k 1/4w 91f4551 100kqbk-nd 29997
r11
3 r3,r4 1.0m 1/4w 91f4575 1.0mqbk-nd 29698
r13
1 vr1 25k, 3/4 turn n/a 3386h-253-nd n/a
电容器
2 c11,c13 0.0047 uf 65f635 p4559-nd 138202
9 c24,c25 0.01 uf 65f639 p4582-nd 25507
c26,c27
c28,c29
c30,c31
c32
18 c1,c2 0.1 uf 65f651 p4593-nd 25523
c3,c4
c5,c6
c7,c8
c9,c10
c12,c14
c15,c16
c17,c18
c19,c20
3 c21,c22 22 uf/35v 16f2275 ??? 10997
c23
2 c33,c34 22 uf/50v 91f6300 ??? 93737
注释 / 信息 :
注释 1 : 可从 allied, digi – key购买，也可直接从 serpac购得
注释 2 : newark p/n 设计用于垂直安装，使用前必须将塑料壳去掉
另备有黄色 led : digi - key p/n p306 - nd, jameco p/n 34825
另备有绿色 led : digi - key p/n p303 - nd, jameco p/n 34761
另备有蓝色 led : ( $2.75 each ) jameco p/n 138691
