PJ-80实验报告 - 北理工 下载本文

实验名称:无线测向机装调

课程名称: 电子实习Ⅱ 任课教师: 实验教师: 学生姓名: 学号/班级: 学院: 专业: 实验时间: 2017/8/30 实验地点: 理学楼B □原理验证 实验类型: ?综合设计 □自主创新 组号: 同组搭档: 成绩:

本科实验报告

一. 实习目的

(一) 掌握无线电测向机的工作原理

(二) 了解无线电测向机硬件的组成以及各个电路模块的作用 (三) 了解无线电测向机发射和接收原理, (四) 掌握组装检测复杂电路的技巧和方法

二. 测向机结构和工作原理(2017.8.28上午)

(一) 结构:

1. 方框图:

2. 电路图:

(二) 工作原理:

1. 电磁波的特性

a) 直线传播 ,均匀媒介质(如空气)中,电波沿直线传播。无线

电测向就是利用这一特性来确定电台方位的。

b) 反射与折射, 反射和折射给测向准确性带来很大的不良影响;

反射严重是,测向机误指反射体,给接近电台造成极大困难。 c) 绕射,工作于80米波段的电波,绕射能力是较强的,除陡峭高

山(相对高度在200米以上)外,一般丘陵均可逾越。2米波段的电波绕射能力就很差了,一座楼房,或一个小山丘,都可能使信号难以绕过去。因此,测向点的选择就成为测向爱好者随时都要考虑的一大问题。 d) 干涉,收到的信号为两个电波合成后的信号,其信号强度有可能

增强(两个信号跌叠加)也可能减弱(两个信号相互抵消给判断电台距离造成错觉)。2米波段测向中,这种现象比较常见。

2. 利用了电磁波离开天线后在介质中传播的特性——直线传播和绕射

(反射、折射以及干涉对试验产生干扰),

通过测向机(此实验只有磁棒天线)在两次位置所获得的信息,交叉定点确定电台的位置。

3. 磁棒的作用:

磁棒由软磁铁氧体磁性材料制成。它的特点是既易被磁化,又易退磁,有较高的导磁率。对于均匀磁场来说,磁棒内部所产生的磁阻远较空气小,所以将有大部分磁力线集中到磁棒内。磁棒的加入,聚集了大量空间磁力线,从而使磁棒上的线圈感应出很强的信号电压。

磁场天线具有方向性(如下图),可利用测双向定线法——当用耳机作为测向机指示器时,所发声音将感应电动势的大小而变化。若转动磁性天线一周,当磁棒轴线正指电台时,耳机声音最小或完全无声,此时称其为哑点;当磁棒轴线的垂直方向对着电台时耳机

声音最大,此时磁性天线正对着电台的那个面称大音面,或大音点。在测向中,只要转动磁性天线,找出哑点,发射台必定位于磁棒轴线所指的直线上。

此时的感应电动势为“8”字型:

4. 总结:测向天线接收到3.5-3.6MH信号后。送至高频放大级进行放大。

放大后的信号与本地振荡器产生的振荡信号一起送到二极管混频器。调整本地振荡器的频率,产生的信号与高放输出信号进行差频检波,得到1KHz的低频信号。然后再送至音频放大级和功率放大级进行放大,最后送至耳机。

三. 测向机装调(2017.8.28下午至8.29上午)

(一) 安装

1. 测量各个电阻的阻值,注意区分T1(黑色)与T2(白色)的区别。 2. 处理电烙铁头,焊接电路板,防止虚焊。 3. 白色2引脚插座(电源插座)、3引脚插座(输入插座)定位槽均朝

向电路板外。电阻R15立焊(下高上低),电解电容C13留出高度(距电路板约5毫米)。

4. 焊装完毕后,装上外壳,正确安上芯片。 (二) 调试

1. 直流工作点检测(插入耳机,RP1顺时针旋至增益最大位置) VD3 R3 R9 R12 元器件 4.31 0.567 2.86 2.63 两端电压(单位:V) 2. 集成芯片LM386引脚电压 1 2 3 4 5 6 7 8 引脚 0 0 2.83 5.82 2.86 1.23 电压(单位:V) 1.23 0 (三) 使用80米波段电台对测向机进行调整

1. RP1顺时针旋至最大,RP2旋至中间。(中间指的是量程的中间,注

意区别)

2. 用一字改锥缓慢旋拧T2的白色顶调螺钉,在听到有尖锐声音后左右

细调,直至听到测向电台发射的悦耳、清晰的5号台信号(嘟嘟、嘟嘟嘟、滴滴滴滴滴)。 3. 微调T1的黑色顶调螺钉,使声音更大。(此时不要去调节白色的T2) 4. 微调C1,使声音最大。

(四) 遇到的问题及解决方法

1. 测向机焊接好之后,测量值与理想值相对误差不大,但无论如何调

节T2都无法听到清晰的五号电台信号。拿万用表测量电路也没有发现问题,后请教同学,发现自己的VRP2并没有调到量程的一半,而是调到测向机外壳的一半,改正之后调节T2,在听到尖锐的声音后左右细调,很快就听到了五号台的信号。

四. 测向机整机参数测量方法和数据(2017.8.30)

(一) 初调

1. 将高频信号发生器输出探头正极接到R15左端,示波器输入探头正

极接到C13负极,两个探头的负极共同接到测向机电源负极。 2. VRP1顺时针旋至最大,VRP2旋至中间。

3. 将高频信号发生器输出幅值、频率置于100μV、3.55MHz。

4. 打开高频信号发生器、测向机,微调T2,听到悦耳、清晰的声音,

且在示波器上显示正弦波形。

5. 微调T2,使声音更大,波形峰值更大。 6. 微调C1,使声音最大,波形峰值最大。

注意:在调试时应该以声音为准,在听到清晰悦耳声音后再微调T2使峰峰值最大。接下来T1,T2,C1均不可再动。

(二) 测量幅频特性

将高频信号发生器输出信号幅值置于100μV,频率依次置于3.45、3.50、3.51、?3.59、3.60、3.65MHz,对应毎一个频点旋转VRP2,听到悦耳的声音,看到正弦波形,记录波形的峰-峰值。

频3.5率3.45 3.5 3.51 (M2 Hz) 峰160峰mV 值 860mV 3.53 3.54 3.55 3.56 3.57 3.58 3.59 3.6 3.65 9281.01.21.41.51.31.0mV 4V 2V 4V 8V 6V 2V 800mV 660mV 350mV 102mV (注意:上述数据均是在信号发生器输出幅值为100μV测定。)

幅频特性曲线图2峰峰值/V1.510.500.161.581.441.361.221.041.020.860.9280.80.660.350.102频率/MHZ

(三) 测量接受灵敏度

将高频信号发生器输出置于10μV,频率依次置于3.50、3.55、3.60MHz,对应毎一个频点旋转VRP2,听到悦耳的声音,看到正弦波形,记录波形的峰-峰值。 3.50 3.55 3.60 频率(MHz) 100mv 146mv 60mv 峰峰值 (注意:上述数据均是在信号发生器输出幅值为10μV测定。)

五. 测向机外训方法和体会

(一) 模拟测试

8月31号上午,在老师和我们说了外训需要注意的地方之后,我们便以班级为单位开始了模拟测试。 在班长把电台布置好之后,我便拿着测向机便开始了我的搜寻电台之路。我先旋转调频旋钮,然后找到了电台的声音,然后通过滴答声判断出是三号电台,再然后原地旋转,判断大致方位,在一个位置判断出电台在一条直线上,再在另一个位置用同样的方法判断出一条直线,接着去寻找两条直线交汇的大致方位,然后跑向预判区域,随着电台声音越来越大,最后我找到了电台的位置。 (二) 真实测试

9月1号上午,因为每一组都有规定的时间,所以如果一个人单独行动,效率可能不会太高,于是我便找到了一个搭档,我们两人在两个位置分别判断出一条直线,之后往交汇的地方去寻找电台。这样果然比昨天的效果好一点,最后,我们两人找到了3个电台。

六. 心得体会

此次测向机装调实习从认识测向机到自己亲手焊装测试测向机,再

到最后测向机外训,都是自己一点一点亲手做的,整个过程很有意思。虽然过程中会遇到一点问题,但是在自己研究和老师帮忙下都一一克服了。非常感谢老师的耐心帮助,让我学会了电路故障排查,更加熟悉如何焊接电路,还知道如何测向机更加完善,真的很开心!