无线电测向的原理及使用方法
80米波段测向是无线电测向项目之一。因工作频率在3.5-3.6兆赫的业余波段,波长属80米短波,故简称“3.5兆赫测向”或“80米波段测向”。它利用无线电短波沿地面传播的特性来实现测向。因频率较低,测向机容易制作,可在起伏较大丘陵地进行比赛,但此频段电台拥挤,各种干扰较大,在早晨和夜间收测信号困难。
下面我再向大家介绍一下无线电测向的一个术语:大音点。大音点是无线电测向术语之一,是十分重要的测向技术之一。无线电测向机的固有特性就是测向机的方向性,由测向天线所决定,当天线某方向与电波传播方向之间的夹角发生变化时,接收信号的强度也作相应变化,机器输出(如音量)大小亦变化。80米波段测向机磁性天线方向呈“8”字形,当磁棒与电波传播方向之间的夹角为0度或180度,磁性天线接收信号最弱,测向机声音最小或无声,这两个工作面我们称为“小音面”,习惯称之为‘小音点’或‘哑点’。因为此处音响变化率最大,而人对小信号变化的分辨力也较强,在测定准确方向线时经常应用。当与磁棒垂直的两个工作面正迎电波传播方向时 (90度和270度), 测向机声音最大,习惯称之为‘双向大音点’。
磁性天线与直立天线配合使用的综合方向图为心脏形,其大(或小)音点称“单向大(或小)音点’。‘单向’是比赛用测向机的必备特性,可使我们在—个测向点就可获得隐蔽电台的明确方向。
2米波段无线电测向。2米波段无线电测向的工作频率在144-146兆赫之间,其波长属于2米超短波,故简称“144 兆赫测向”或“ 2 米波段测向” 。主要利用无线电超短波的传播特性来实现测向,水平极化波,因地形变化存在信号反射等,此频段干扰少,容易选收信号,但是由于频率较高,测向机的制作难度较大。比赛时一般选用地形起伏较小的地区进行比赛。
短距离是相对长距离而言的,原来开展的80米波段测向,规定电台设置的最佳直线距离为4-7公里,电台间距不小于400米,还要求该地区内森林覆盖,地形起伏,人烟稀少……。这种地形在人口密集的地区,特别是大城市附近是很难找到的。而且训练、竞赛的组织工作复杂,花费很大,使得内容和形式都很好的项目难以得到普及和发展。短距离无线电测向,就是针对上述问题,面向中、小学生,利于青少年德、智、体、美、劳全面发展,丰富学校活动课的内容而提出和设置的。
短距离测向的最大特点就是“短”。国家体育总局98年颁布的 短距离无线电测向竞赛规则 中规定:“起点与各台及各台间距为30---200米”。这样带来了很多好处:竞赛场地很容易在公园、近郊选到;使用器材简单便宜;组织竞赛的工作量和经费开支大大缩减,而一场竞赛容纳的运动员却增多了,并且测象竞赛的可观性也提高了。
人们常用“狐狸的尾巴藏不住”这句话来形容秘密事物的破绽之处。隐蔽电台也有一条藏不住的尾巴-发射天线,因为无论将电台如何隐蔽,天线终究要伸向空间。因此,运动员可依靠手中测向机的指引,将隐蔽电台找到。由此看来,无论是发射机或测向机都有一个极其重要的组成部分,即天线。
天线是一个能量转换器,它可将发射机馈给的高频电能转换为向空间辐射的电磁能,也可将空间传播的电磁能转换为高频电能输送到接收机。前者称为发射天线,后者称为接收天线。
常用的天线有直立天线、环形天线、磁性天线、八木天线等。磁性天线就是将线圈绕在铁氧体制成的磁棒上,160米和80米波段测向机多采用这种天线。
磁性天线的工作原理:
“双向”测定:在用小型晶体管收音机收听中波广播时,常常会有这样的现象:收音机在某个方向时声音小,转动一个角度后,声音却变大了。其原因就在于收音机采用了具有方向性的天线磁性天线。测向时,运动员借助测向机的磁性天线以及与它们相配合的直立天线来确定电台的方向。
磁性天线平行于地面放置,并接收垂直极化波;电波从左向右传播,其磁场方向(图中虚线所示)必定垂直于电波传播方向并与地面平行;磁棒轴线与电波传播方向的夹角为θ。则磁性天线的输出感应电势E磁随θ的变化而变化。
当磁棒轴线对准电台,磁棒轴线与电波传播方向平行(θ=0°、θ=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;当磁棒轴线与电台的面成一定的角度,磁场方向也与磁棒成一定的角度,会有部分磁力线穿过线圈,线圈中有一定感应电势输出,即e磁为某一定值,耳机声音不是最小,音量会随着角度的变化而变化。所以,在测向运动中,只要旋转测向机的磁性天线,找出“哑点”(或小音点),发射台必定位于磁棒轴线所指的直线上,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”。
单方向的测定:具有双值性的测向机在实际测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。当测出电台所在在直线时,运用直线天线和磁棒天线,按下单向按钮,磁性天线转动一周时,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。利用大音面就可直接定出电台在那一边。
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