无线电测向机的制作PJ80

无线电测向机的制作

一、无线电原理

无线电波是电磁波的一种，是由交变的电场与磁场交替产生并以有限速度向空间传输的过程。无线电波是电磁波中波长最长，频率最小的，频率在103MHz—1013MHz之间，通常用于通信、广播、电视、雷达等。无线电波的传输方式包括天波、地波、直接波、反射波和卫星传输。地波传输稳定，但可传输距离短，能量损耗大；天波可以传输超远距离，但不稳定。现在广泛使用的是直接波的传输方式。

天线是一种能量转换器，可以实现电能与电磁能的相互转换，并且具有可逆性，既可以做发射器，也可以做信号的接收器。天线具有很强的方向性，直立天线接收垂直极化波，磁性天线接收水平极化波。磁性天线由磁体、线圈和引线组成，其中磁体是软磁铁氧体。

无线电测向机是具有强方向性的无线接收机，由天线系统、电路系统和终端指示器组成。天线系统包括直立天线和磁性天线，磁性天线用于确定磁场方向，再由直立天线确定电场方向，组合起来就可以确定信号源的位置。天线系统的接收方式是超外差式，既通过接收到的输入信号减去本机振荡，得到所需要的信号。我们所要制作和使用的测向机是PJ-80型无线测向机，它具有工作稳定、调试方便、结构简单、性价比高等特点。

二、实验目的

本次电子实习的目的，是进行无线电测向机的制作、调试，用调试好的测向机进行信号的搜寻以及对所收到的信号进行分析处理。从

中掌握测向机的基本制作和调试过程，并感受实地侧向的过程。三、焊接过程

在电路板的焊接之前，首先要了解电路的工作原理。电路包括高频放大电路、差拍检波电路、可调差拍振荡电路、低频放大电路、功放芯片以及天线和耳机七部分组成。耳机作为终端指示器，振荡电路则是在做信号“减法”的时候十分关键的一步。电路中，三个三极管的作用也十分重要，是保证电路正常运行的关键。电路的核心是芯片LM386。

焊接中也有许多需要注意的问题。首先，应该将烙铁先接触焊盘，然后放上焊锡，焊锡的用量不能太多，会造成焊锡的浪费，也不能太少，会造成虚焊，虚焊将对以后的调试过程带来很大的麻烦。要先取下焊锡，再放开烙铁。标准的焊接形状应该是光亮的圆锥形。

正式开始焊接时，首先要对对应的电阻进行测量，确定阻值是否正确，再将其焊接在电路板的对应位置。刚开始焊接有一些不适应，经过一段时间渐渐进入了状态。我们先将所有的电阻焊在了电路板上，之后又完成了部分电容的焊接。在焊二极管的时候要格外小心，黑色的部分对应二极管的负极，因为二极管是有方向性的，如果焊反，电路将无法导通。三个二极管外形极其相似，如果不注意，很容易搞错位置，这样电路也是无法工作的。然后，我们两个人配合，从之前已经焊接好的电路板上取下我们所需要的对应元件（电容），重新焊接在我们自己的电路板上。焊接的整个过程比较顺利，很快我们就将所有的元件都焊接完毕，经过老师的检查，合格后就可以进入下一阶

段的调试了。

四、调试

调试阶段可以说是整个实习过程中最耗费时间的阶段，老师开放了一个电台，我们要通过对双绕组变压器T2的调节，搜寻到电台，再调节T1找到接收信号的极值点。

首先，我们将焊接好的电路板接到测向机机壳中，装好电池，然后要对四个静态工作点——VD3、R3、R9、R12两端的电压进行测量，达到标准范围才可以进行进一步调试。测量过程中，首先由于电池电量的问题，VD3两端的电压一直偏小，为2.87V左右，达不到规定的3.5V—4.4V。更换了电池之后，电池电压在5.9V左右，测量到的静态工作点电压如下表：

VD3、R9、R12两端的电压均在标准范围内，但R3两端的电压一直很小，而且有时甚至为零。检查了焊接点以后也并未发现问题，于是我去向老师请教。老师让我测量了R7两端电压，以及三极管V1三个引脚的电压，进过测量，R7电压为0.53V，V1三个引脚的电压分别为e：0.0V，b：0.03V，c：4.17V。可是测量之后仍然没有发现问题的所在。

之后，我尝试调整了一下R3的焊接，然后又对T2进行了调节，终于听到了电台的滴滴声，但是杂音很大，而且信号很不稳定，时有

时无。在拆卸直立天线的时候，由于螺丝刀不小心碰到了R7一端的引脚，引起了短路，导致R7发热。最终，也没能自己调试好，只能去请教老师。老师帮我做了细致的检查，而且还重新焊接了几处引脚，可仍然没有修好。最后，由于不明原因，我的无线电测向机没有能够正常的接收信号，所以之后的实验只能使用备用机完成。

五、整机测试

完成了调试工作就要进行测向机的整机测试了。我们要使用信号发生器和示波器来完成对测向机性能的测试。首先要调节信号发生器的频率和幅度，先将幅度定为100μV，在不同的频率下调节测向机的RP2旋钮，直到听到清晰悦耳的声音后，观察不同频率下接收到的信号的图像和幅值并记录。之后，需要测试测向机的灵敏度。将信号的幅度定为10μV，然后再测试不同频率的信号，观察测向机接收到信号的强弱，从而测试测向机的灵敏度。

测试结果记录如下表：

表１：幅度为100μV时

表2：幅度为10μV时

统计表如下：

经过对数据结果的分析发现，频率在3.52MHz时，所接收到的信号幅值最大，不同频率的幅值基本符合正态分布，而在频率3.45MHz 和3.65MHz时，收到信号的幅值较小，这与之前的理论结果是一致的。

在测向机灵敏度的测试中，所得数据的值相对较小，测向机收听

到的声音也比较微弱，说明我们制作的测向机的灵敏度并不是很高，遇到较低幅度的信号时，接收效果不是十分理想。在得到的三个数据中，3.50MHz时信号幅值最大，之后两个频率下幅值递减。并且在观察示波器时，信号图像也不是很稳定，有一定的波动，说明测向机的性能还不是很好，接收信号的稳定性不强。

通过今天的整机参数的测试，我们对自己的测向机性能有了初步的认识，了解到了测向机的一些不足。

六、外训

完成了无线电测向机的调试和性能测定，就要开始实地的演练了。老师将一个电台放在室外的某个地方，我们则需要通过测向机的指示，判断出电台的方向，从而确定出电台的具体位置，最终找到电台。

外训时，要将测向机直立放置，让无线电波通过磁性天线的横截面，找到信号最强的方向，之后要按下“单向”按钮，利用直立天线接收到的电场信号，确定信号源是在所处位置的正前方还是正后方，信号加强的则是正前方，减弱的则是正后方。最终就可以准确的确定信号的方位，从而找到电台。

外训中我使用的仍然是备用机，所以接收到的信号非常清晰，在距离信号源十米以外仍然可以听见很清晰的滴滴声，并且发现在正对电台的方向，信号非常强，而稍微转过一个小角度后，就可以感觉到信号有所减弱，这样就可以很精确的定位电台的位置。不过加入直立天线后，效果并不是十分明显，信号没有明显的增强或减弱。