主頁(http://www.130131.com):如何在茫茫大海中尋找仍在發(fā)射信號的電臺?從無線電測向簡史說起
我們認為無線電導航和測向是相當現代的東西。但是,您可能會驚訝于測向幾乎與無線電本身一樣古老。 1888 年,海因里!ず掌 (Heinrich Hertz) 指出,當環(huán)形天線的一個方向和最弱的 90 度旋轉時,信號最強。到 1900 年,實驗者注意到偶極子天線表現出類似的行為,不久之后天線被旋轉以最大化信號或定位發(fā)射器。 當然,有一個問題。您實際上無法通過環(huán)路或偶極子判斷天線的哪一側指向信號。因此,如果天線指向北方,則信號可能指向北方,但也可能指向南方。盡管如此,在某些情況下,這已經足夠了。 我們認為無線電導航和測向是相當現代的東西。但是,您可能會驚訝于測向幾乎與無線電本身一樣古老。1888 年,海因里!ず掌 (Heinrich Hertz) 指出,當環(huán)形天線的一個方向和最弱的 90 度旋轉時,信號最強。到 1900 年,實驗者注意到偶極子表現出類似的行為,不久之后天線被旋轉以最大化信號或定位發(fā)射器。
1927 年的英國無線電測向車;公共區(qū)域 當然,還有一個問題。您實際上無法通過環(huán)路或偶極子判斷天線的哪一側指向信號。因此,如果天線指向北方,則信號可能指向北方,但也可能指向南方。盡管如此,在某些情況下,這已經足夠了。 John Stone 在 1901 年為這樣的系統申請了專利。著名的無線電實驗家 Lee De Forest 在 1904 年也有一個新穎的系統。這些系統都遇到了各種各樣的問題。在短波頻率下,多徑傳播會混淆接收器,而長波信號需要非常大的天線。大多數天線都移動了,但有些——比如馬可尼的天線——使用了多個元件和一個開關。 但是,在某些特殊情況下,這些限制是可以接受的。例如,當泛美在 1930 年代需要在飛機上航行時,在泛美之前曾在 RCA 工作的 Hugo Leuteritz 在機場使用環(huán)形天線來定位飛機上的發(fā)射器。由于您知道飛機必須位于天線的哪一側,因此雙向檢測不是問題。 關鍵詞:基本導航 無線電導航很大程度上歸功于普通的天文導航和測量。您看到的不是燈塔、太陽或星星,而是無線電發(fā)射器。
使用太陽和月亮給出兩個圓圈(位置線),您可以假設您的船不在阿根廷或巴拉圭周圍的旱地上。公共區(qū)域。 假設您在一個有旗桿的場地,并且您知道旗桿的確切位置和高度。如果你在野外的某個地方,想知道你在哪里,你可以使用桿子。您瞄準桿子并測量與桿子的角度。由于您知道高度和角度,因此您可以使用幾何圖形在您必須站在的桿子周圍繪制一個圓圈。 當然,你可以在圓圈上的任何地方——導航員所說的位置線。但是如果你有兩個極點呢?你可以畫兩個圓圈。如果幸運的話,圓圈會恰好接觸到一個點,這就是您所在的位置。然而,更常見的是有兩個點,并且——大概——一個離你應該去的地方很遠,一個離你應該去的地方很近。 即使使用簡單的一對循環(huán),如果它們相距足夠遠,您也可以使用相同的技巧。如果站一顯示與發(fā)射器的角度為 30 度(或 210 度;這是不明確的),而站二顯示的角度為 300 度,您可以通過繪制兩條線并注意它們交叉的位置來進行三角測量。 關鍵詞:改進
一個 2 MHz Adcock 裝置;公共區(qū)域 即便如此,還是有對更好的東西的需求。1909 年,Ettore Bellini 和 Alessandro Tosi 推出了一項創(chuàng)新。Bellini-Tosi 系統使用兩個直角天線來饋送線圈。第三個環(huán)在線圈內移動以找到方向。這允許大天線保持靜止。到 1920 年代,這些非常普遍,一直持續(xù)到 1950 年代。 到 1919 年,英國工程師弗蘭克·阿德科克 (Frank Adcock) 提出了一個系統,該系統使用四個垂直天線,單極天線或偶極天線。這種安排將天線連接起來,有效地形成一個方形環(huán)路,忽略水平極化信號,從而減少天波的接收。Adcock 天線經常與 Bellini-Tosi 探測器一起使用。 關鍵詞:雷擊
哈夫達夫設備;雷米·考普攝 CC-BY-SA-3.0 1926 年,英國人羅伯特·沃森-瓦特試圖探測閃電以幫助飛行員和水手避開風暴。閃電信號非?,但經驗豐富的操作員需要大約一分鐘才能將 Bellini-Tosi 探測器排成一行。通過耦合 Adcock 天線和示波器,瓦特能夠快速鎖定閃電或無線電發(fā)射器。
HUFF DUFF“哈夫-達夫”是高頻測向儀(High-frequency direction-finding)的昵稱。是第二次世界大戰(zhàn)中盟軍引入的一種無線電測向儀(RDF),通常以其縮寫HF / DF昵稱來稱呼。高頻(HF)是指可以有效地進行長距離通信的無線電波段;例如,在U艇及其陸上總部之間。哈夫-達夫主要用于捕捉敵人的無線電廣播,盡管它也被用來定位友軍的飛機,作為導航的輔助工具。HF / DF使用一組天線在略微不同的位置或角度接收相同的信號,然后使用信號中的細微差異在示波器顯示器上顯示與發(fā)射機的方位。戰(zhàn)前較早的系統使用機械旋轉的天線(或螺線管),并且操作員會監(jiān)聽信號中的峰值或零點,這需要花費大量時間才能確定,通常約為一分鐘或更長時間。因此德軍普遍相信只要自己是發(fā)短的電碼是不會泄露自己的位置的。 但在1942年前英軍已經秘密發(fā)展出成熟的哈夫-達夫測向儀,可以在u-boat開始傳遞第一個信號時就測出u-boat的方向。該設備從1942年2月開始安裝在護航艦隊中。哈夫-達夫使操作員可以確定無線電信號的方向,而不管是否可以讀取內容。由于狼群依靠u-boat通過無線電報告護衛(wèi)艦的位置,因此有穩(wěn)定的消息流可以攔截。然后,護送人員可以朝信號的方向奔跑并攻擊U艇,或至少迫使其潛入水中(導致失去聯系),這可能會阻止對護衛(wèi)艦的攻擊。更厲害的是當兩艘裝有哈夫-達夫的船只陪同護衛(wèi)艦時,用兩個方向形成的直線交點就可以確定發(fā)射機的位置,而不僅僅是方向。
在戰(zhàn)爭期間,軍用高頻測向儀或 huff-duff 被證明是無用的。德國的 U 艇保持短時間傳輸以避免被發(fā)現,但由于哈夫達夫設備,這似乎沒起到多少作用。德國人沒有弄清楚技術改進,估計有 25% 的 U 艇沉沒是由于哈夫達夫設備造成的。 關鍵詞:現代 現代系統使用鎖相環(huán)和其他技術要復雜得多。盡管泛美使用的一些早期系統在飛機上使用發(fā)射器,在地面上使用接收器,但大多數系統的做法恰恰相反。較舊的 ADF - 自動測向 - 設置使用的電動天線來定位已知的發(fā)射機。現代布景使用帶有多個天線的 Marconi 系統,盡管在這種情況下開關是電子的。 業(yè)余無線電操作員喜歡獵狐——這是世界上大部分地區(qū)稱為“無線電運動”的活動的一部分——本質上是用無線電發(fā)射器玩捉迷藏。 您可能認為 GPS 已經使無線電測向成為過去。然而,如果你仔細想想,GPS 是一種不同形式的無線電測向。您不是使用天線的軸承,而是測量信號到達時間,但這是相同的想法。時間延遲為您提供了距離衛(wèi)星已知位置的一圈。圍繞多顆衛(wèi)星制作多個圓圈可為您提供準確的位置。 當然,這項技術與赫茲的環(huán)形天線相去甚遠。但是無線電方向仍然是現代導航系統的關鍵部分。 網友點評: thomastechguy: 一個夏天的早晨,我的家庭安全警報器、自動噴水滅火系統雨水探測器和后院氣象站都離線了。希望問題會自行消失,我等到第二天才開始調查。 我的臺式 HP 8595E 網絡分析儀在 433MHz 上發(fā)現了一個強大的連續(xù)射頻載波。這與禁用設備使用的頻率相同。 為了移動,我構建了一個定向天線 (433MHz Yagi) 并在手持 Android 平板電腦上安裝了 SDR Sharp (SDR#)。SDR# 是一款受業(yè)余操作員和射頻實驗員歡迎的接收器應用程序。也適合獵狐。 三角測量找到了罪魁禍首;一個巨大的城市擁有水箱,離我家?guī)装儆⒊摺?/span> 我可以看到水箱頂部的天線指向我的房子。這是一個八木,單元長度適合433MHz。賓果游戲,或者我是這么想的。 給市政府打了個電話后,一位水區(qū)工作人員來到我家,我向他展示了我的發(fā)現。他不理解獵狐的概念,并告訴我這座城市不會對我的問題采取任何措施。于是他開車走了。這是第 3 天,我所有的 RF 設備仍處于離線狀態(tài)。 第二天早上,我決定對我的狐貍狩獵進行三重檢查。和以前一樣,我被帶到水箱。但這一次我也發(fā)現了來自附近高壓輸電線塔的相同信號。頂部是蜂窩天線裝置。 仔細觀察發(fā)現水箱反射了來自蜂窩裝置的 433MHz 射頻信號。那天晚上晚些時候,我在天線站點找到了緊急電話號碼。它張貼在標有 Cingular PCS 的柜子上。我在晚上 9 點給他們打電話。一個女人接聽了我的故事,在結束通話的二十分鐘內,問題就得到了解決。 第二天,我打電話給市政府,找到了與我交談過的水區(qū)工作人員,并道歉。和以前一樣,他對和我說話沒有太大興趣,但我試圖糾正我的錯誤讓我感覺更好。 我們都會犯錯。它的處理方式有所不同。保持文明/專業(yè),每個人都有機會在沒有太多戲劇性的情況下分道揚鑣。 Deon van Schalkwyk: 還有一種情況是你自己就是罪犯...... 那時,幾年前,我和我的朋友住在他家。 我正在研究一個 433MHz 的小型發(fā)射器。無法讓它工作,在接收端沒有得到任何東西。 在某些時候,我厭倦了工作,所以我們決定去商店。糟糕,他不能讓他的房子警報器武裝起來。幸運的是,我意識到這一定是我的傳播造成的,而沒有太多的頭疼。哇! 不管它為什么會發(fā)生,它也教會了我不要在沒有理由的情況下讓一半的工作項目繼續(xù)運行。 (中國集群通信網 | 責任編輯:李俊勇) |










