无线电测向机的制作

无线电测向机的制作

一、无线电原理

时间：9月3日上午9:00—11:30

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

时间：9月3日下午2:00—3:45，9月4日上午9:00—10:00

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

时间：9月4日上午10:00—下午4:00

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

时间：9月5日上午9:00—11:30

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。

2831535236435530524818214913510785.9650

50

100

150

200

250

300

350

400

3.4 3.45 3.5 3.55 3.6 3.65 3.7100μV 时不同频率信号对应幅值

频率（MHz ）