第十三章_简单测向原理及测向设备的选择和安装架设.docVIP

第十三章 简单测向原理和测向设备的选择与安装及干扰查找 一、无线电测向的历史 无线电测向的历史已有近百年了，1908年德国制成了世界上第一台无线电测向仪（无线电罗盘），1926年出现了第一个地面无线信标，供航海、航空事业中的无线电导航用，在航行中的舰船和飞机利用其自身安装的测向机，通过对地面的已知无线电信标台进行测向，就可以确定其自身的空间位置。 最早无线电测向用于导航，后来在军事方面发挥了很重要的作用并得到了快速发展。 测向在我国已有50多年的历史(不算MF、LF航空导航和航海导航在我国的历史)，开始时是用于军事HF测向，VHF/UHF测向在我国也有近40年的历史。目前无线电测向在无线电管理中也在发挥着重要作用。 二、无线电测向技术基础 无线电测向技术是现代通信、导航、国防、无线电管理和科研等领域中的重要组成部分。 无线电测向，是依靠测量空间电磁波的无线电设备来完成的。对被测的发射台的方向判断是否准确，除了要求无线电测向设备有良好的性能之外，还依靠人们对电磁波传播规律的认识，因此电磁波传播的情况，电磁波的各种极化及多径效应和接收特点都是我们在工作中遇到需分析的。由于电波在传播途中，经过各种不同的障碍，如地面建筑、高山、森林、湖泊等（短波还有电离层反射）使电磁波产生反射、折射、绕射或二次辐射等现象，从而使电磁波产生畸变，它都会对测向误差产生一定的影响。 1．各波段电波传播特点 短波—主要靠地波、天波(受电离层影响)和反射波 超短波--直射波和反射波，特殊情况还有散射和折射 微波、卫星—都是直射波，频率高时受天气变化的影响较大（如雾、雨雪等，有些寻呼链路产生干扰） 各波段的电波传播特点： 超长波和长波：3KHz——30KHz 、30KHz——300KHz 长波传播特点，绕射能力强，大地（土壤）的吸收不显著（与传播的地面几乎无关），在陆地上可传2000—3000Km以上，在海面上更远。 中波：300KHz——3MHz（波长1000m——100m） 中波传播有地波和天波，特点是白天靠地波，而晚上则既靠天波又靠地波（白天D层吸收，晚上D层消失，E层反射）有衰落现象。中波除广播外多用于船舶、飞机的各种航标电波（导航）。 短波：1.5MHz——30MHz 短波传播也是靠地波和天波。 地波传播的距离取决于频率和地面的电参数。因为地面对短波的吸收较强，绕射能力较差，一般地波传播距离在几十公里。 天波传播主要是靠电离层反射，F层反射，E层损耗。 短波传播的一个最主要的特点是地波衰减快，天波的稳定性差。短波传播的另一个特点是有寂静区（越距区）存在，既地波传不到，天波反射不到（一般在50～300 Km之间）。 短波传播：有衰落现象 短波传播：有回波现象 0.003s/1000Km 0.13s/地球一周 F2层还会形成滑行波。 短波传播当反射仰角大于45°时形成高角波，测向时示向度摆动很大，取向困难，误差也很大。100～350 Km是测向的难点。 短波测向难度大，示向游动，模糊。 超短波：30MHz——3GHz 由于频率很高，地波的衰减很大。天波一般都穿透电离层不反射，因此超短波传播主要靠空间波。在不考虑绕射和大气的影响时，直射传播的距离r可按下式计算。 r = 3.57(√h1 ＋√h2 ) km h1 h2分别为地面上的收发天线的高度。 超短波在实际传播中，大气层起着重要的作用，包括大气层的折射作用、吸收作用、散射作用等还有雨、雪、雾、风暴等因此传播状态也是复杂多变的。 另外，由于超短波的波长短，地面上山丘、高大建筑物产生回波反射，地面的各种物体，凹凸不平所产生的电波散射也是不可忽视的因素。 超短波传播电场强度的计算 E = 2.18√PD h1h2 r2λ P：辐射功率(千瓦) D:是天线的方向系数 h1 h2:是两天线的高度 r(km):是收发两天线的距离 λ:工作波长(m) 在超短波范围内调频广播和电视的发射极化是水平极化，目前使用的测向机大多为垂直极化的测向机，对水平极化的电波是测不准的。 早期无线电测向用旋转环状天线，使用这样简单的环状天线测量经电离层反射的高角波的示向度时，会产生误差，这种误差称为极化误差。1918年发明了Adcock天线，极化误差得到了很大改善。1930年以后，对Adcock天线进行了深入的研究。在第二次世界大战中，测向发挥了很大的作用，也促使了人们对它的研究，逐步搞清了各种场地误差和设备误差产生的原因。当测向机本身的误差被减小后，场地的不理想和电波干涉引起的就变得更加突出。人们又研究出大基础测向天线阵。 2．测向中基本名词的定义和含义 测向：为了确定某一目标相对于已知座标点的方向，就必须测量出该目标到已知座标点的连线与某一个参考方向线之间的夹角，我们将这