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无线电基础

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无线电基础.txt偶尔要回头看看,否则永远都在追寻,而不知道自己失去了什么。男人掏钱是恋人关系,女人掏钱是夫妻关系,男女抢着掏钱是朋友关系。男人爱用眼睛看女人,最易受美貌迷惑;女人爱用心看男人,最易受伤心折磨。 本文由shineH贡献

doc文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT,或下载源文件到本机查看。 第一节 高频正弦交流电及其三要素 高频正弦交流电的数学表达式为:u=UmSin(2πft+Ψ0) 其中: (1)Um:为振幅最大值 (2)f:为频率(周期 T) (3)Ψ0:为初始相位 频率:1 秒钟内电压(或电流)最大值重复出现的次数叫频率.单位 为 1/秒也叫赫兹 Hz。 周期:两相邻电压最大值之间的时间间隔叫周期,单位为秒。 周期与频率互为倒数,T=1/f, f=1/T。

第二节 电生磁,磁生电

1.电生磁:通电导线周围存在磁场,电流愈大,磁场愈强,吸力 愈大.(如:电磁吸铁石,电磁吊车) 2.磁生电:导线切割磁力线产生电动势(或电流),磁场越大,切 割速度愈大,产生的电动势也就越大.(如:发电机) 3.高频交变的电场、磁场是可以相互感应产生的,即高频交变电 场可以感应出高频交变磁场,高频交变磁场也可以感应出高频交变电 场。 第三节 半波振子天线和高频电磁波的产生

1.半波振子上的场强分布 u=UmSin(2πft+Ψ0),加到半波振子天线上时,就会从天线上发出 高频交变电磁场(即电磁波)。理论和实践证明,其场强分布为驻波分 布(图二中虚线所示) 对于半波振子天线, 两端始终是驻波的节点(振幅始终为 0), 而中 间始终是腹点(振幅始终为最大值)。 2.电磁波产生过程: 当 t=0 时,高频电流为 0,半波振子天线上的场强也为 0,当 t=t

1 时电流增加,天线上场强也增加为 E’,当 t=t2 时高频交流电最大,

天线上场强也最大为 Em,当 t=t3 时电流减小,电场也减小,电流小 到 0,电场也小到 0,电流小到负值,电场也为负值,电流负最大,电 场也负最大,电流从负最大增加到 0,电场也从负最大增加到 0,就这 样,高频交流电变化一周,电场也变化一周,如果高频交流电为 150 MHz,即每秒变化 1.5 亿次,则电场也在半波振子两边变化 1.5 亿次 /秒,这个垂直面上的高频变化的电场在水平面上就会感应出高频变 化的磁场→再交变成高频电场→再交变成高频磁场→„„ 上面是一个形象的比喻,有利于理解和记忆。实际上是天线附近 的高频交变电磁场的变化感应四周的介质也产生相应的高频电磁场, 就这样像水波一样的向四周传开。 3.为什么半波振子天线发射效率最高呢? 因为半波振子天线上场强分布:当高频电流正半周时,场强也正好 是正半周, 当高频电流负半周时, 场强也正好是负半周, 就像是共振(谐 振)一样,这样感应出来的场强正好是一个正弦波,反之若天线长度大 于或小于半个波长,则场强与高频电流就不可能正负半周同步共振, L≠λ/2 时,场强分布图如图 4(a)、(b),由图可见,高频电流在天线上 产生的电场将不再是高频正弦电磁波,而是一个高频的非正弦的周期 波形,这个波形将被分解成直流分量、基波、二次波、三次波„„, 显然这时天线的发射效率是很低的。 举一个极端的例子, 如果 L<<λ, 此时天线长度 L 很小, 波长 λ 很大, 天线 L 上场强分布近似是一直线, 这就不可能产生交变电磁场。 当然,如果天线做成全波、3/2 次波„„即 L=λ、3/2λ、2λ、 5/2λ„„等半波长的整数倍时, 天线发射的也都是周期正弦波, 不会 产生其他谐波,但是它们的体积和所用材料就增加了,所以他们也没 有半波振子发射效率高。实际使用的天线基本都是半波振子天线或由 多个半波振子并联组成的天线阵,天线阵可以得到所需要的天线方向 图。

第四节 电磁波

1.在空中以一定速度传播的交变电磁场叫做电磁波 2.电磁波的三要素 电磁波的场强表达式为: e=EmSin(2πft+Ψ0) e 为瞬时值 初始相位

Em 为最大值 f 为频率 t 为时间 Ψ0 为

可见它的三要素同正弦交流电。 3.电磁波的两重性: (a)时间性:即某点电场强度随时间变化的波形。见电磁波的三要素和 图 5。 (b)空间性:即同一时间在传播方向上空间不同点的场强分布。 电磁波在空间传播时,某一瞬间在传播方向上不同点的电场大小也是 一个正弦分布,其表达式为: e=EmSin(2πS/λ+Ψ0) e 为传播方向上各点的场强、 Em 为最大值、 f 为频率、 S 为距离、 C 为光速、Ψ 为初始相位 电磁波的三要素与正弦波相似,不同处在于它是某瞬间的空间分 布,与时间无关,不存在周期,图 6 中两相邻峰值之间的距离叫波长。 (c)波长的换算: c 3×118(米/秒) C=f·λ,λ(米)=—— =————————— f c 式 f(Hz) 300 米波换算公 λ(米)=—— =————————— f f(MHz) c 式

0.3 微波换算公

λ(米)=—— =————————— f

f(GHz) c 公式

3 分米波换算

λ(dm)=—— =————————— f f(GHz) c 公式

30 厘米波换算

λ(cm)=—— =————————— f f(GHz) c 算公式 300 毫米波换

λ(mm)=—— =————————— f f(GHz) 第五节

电磁波的功率密度矢量(波印亭矢量)和空中电磁波 的欧姆定律

1.功率密度矢量:我们知道,电场矢量 E 和磁场矢量 H,都是有 方向的量 而功率密度矢量 S=E×H (见图 7),其方向由右手定则决定,即右 手四指先抓碰电场矢量,再抓碰磁场矢量,此时伸开的大拇指方向就 是电波传播(即功率密度矢量)的方向。 其标量大小:S=|E×H|=E·H 2.空中电磁波的欧姆定律: 公式为:Z0=E/H 叫空间电波的欧姆定律。 由上式可得 S=E·H=H2·Z0=E2/Z0 Z0 叫空间波阻抗 μ0 Z0= { —— }=120π=377 ε0 式中:μ0=4π×10-7亨利/米,叫真空导磁率。 1 数。 ε0=———×10-9法拉/米 36

π 本文“{ }”为根号,矢量 E、H 字母上方应有→,以下同,请予注 、 意!——编者注 第六节 电磁波的极化 1.极化对通讯和监测的影响 我们知道,要想通讯效果好,收发天线的极化必须一致,即发射 天线垂直极化时,接收天线也要垂直极化;发射天线水平极化时,接 收天线也要水平极化。如果收、发天线的极化不一致,通讯效果将很 差(相差 100 倍以上),同样,监测的接收天线也必须同发射的天线极 化一致,才能进行有效的监测。 2.极化的分类:线极化和圆(椭圆)极化。 其中:线极化由线天线产生,圆(椭圆)极化由螺旋天线产生。而我 们无线电监测中常用的是线极化。线极化又分垂直极化和水平极化。 电场矢量 E 垂直于地面的电磁波叫垂直极化波。 叫真空介电系

电场矢量 E 平行于地面的电磁波叫水平极化波。 3.极化的判断:根据天线来判断。半波振子垂直放,产生垂直极 化波;半波振子水平放,产生水平极化波。 对微波馈源天线,小激励天线在波导喇叭里面,从外面看不见。 可用波导外观来判断。因为波导短边方向与电场方向是一致的。即波 导短边垂直于地面是垂直极化,而波导短边平行于地面是水平极化。 第七节 无线电波 1.什么是无线电波:频率在 3000GHz 以下,在空中传播的电磁波叫 无线电波。 无线电频率从几十 KHz 到 3000GHz 频率范围的总称叫频谱。而 其中某一小段可叫某一段的频谱。例如 150MHz 频段,从 137~174M Hz。 频谱是总称(或是一段频率范围),频率是频谱中某一具体频点。 2.无线电波波段划分表 频率范围 频率序号 4 5 6 7 8 9 (只含上限频率而不含下限 频率) 3~30KHz 30~300 KHz 300~3000 KHz 3~30MHz 30~300MHz 300~3000MHz 相应的米制波段划会 超长波 千米波 百米波 十米波 米波 分米波 10 11 12

3~30GHz 30~300GHz 300~3000GHz 厘米波 毫米波 亚毫米波

3.无线电波的传播方式:直线传播、反射传播和绕射传播。电波的频 率越高,传播距离越短,反射能力越强,绕射能力越低。 4.为什么要调制呢?直接把声音、音乐、各种信息信号进行功率放大, 送给天线发射出去,这样行不行呢? 答:这样是不行的。因为低频信号的波长很长,例如一个 15KHz 的音乐信号,它的波长是 20Km,半波就是 10Km,10Km 长的半波振 子天线是很难做出来的。同时发射机功放中的 λ/4 谐振腔体和接收机 谐振电路中的电感 L 和电容 C 也都将很大,也是很难做出来的。 第八节

分贝(dB)和贝尔 1.分贝(或 dB)是电子学中广泛用来表示两个功率(或电压、电流) 之比的对数单位。 设两个功率之比为 Kp, 则这两个功率之比 Kp 的对数单位表示为: 且 Kp(dB)=10lgKp; 若 Kp=2,则 Kp(dB)=10lg2=3dB; 若 Kp=10,则 Kp(dB)=10lg10=10dB; 若 Kp=1000,则 Kp(dB)=10lg1000=30dB。

设两个电压(或电流)之比为 K, 则这两个电压(或电流)之比的对数 单位表示为 K(dB)=20lgK 若 K=2 若 K=10 则 K(dB)=20lg2=6dB; 则 K(dB)=20lg10=20dB;

若 K=1000 则 K(dB)=20lg1000=60dB; 2.那么 1 分贝表示什么意思呢? 功率 1dB 就是:10lgKp=1, lgKp=0.1,Kp=10 电压 1dB 就是:20lgK=1, lgK=0.05,K=10 0.1 ≈1.26 0.05 ≈1.12

∴1 分贝表示功率比为 1.26 倍。或表示电压比为 1.12 倍。 1 贝尔=10dB,它表示 10 倍的功率比或表示 3.16 倍的电压(或电 流)比。 3.为什么功率比是 10lgKp,而电流比却

是 20lgK 呢? P出 U2 出/R U2 出

因为功率比 Kp=——=—————=————=K2 P入 所以 第九节 U2 入/R U2 入 Kp(dB)=10lgKp=10lgK2=20lgK 四端网络的增益 G(或衰减 L) 如图:

设一个匹配四端网络功率放大倍数为 Kp, 电压放大倍数为 K, 则 Kp=K2,若 K=10,则 Kp=100。 把它们用分贝表示得: K(dB)=20lg10=20dB Kp(dB)=10lg100=20dB 由上可见,对匹配的有源四端网络而言,Kp 和 K 用对数单位表 示,它们总是相等的,我们把它叫做四端网络的增益用 G 表示。 其对数单位为: G(dB)=20lgK=10lgKp。 同理,对无源四端网络增益 G(dB)是个负值,它表示衰减, 若用 L(dB)来表示衰减,则 L(dB)=-G(dB)。 例:一截电缆,信号通过后电压降低一半,则 K=(1/2),Kp=K2= (1/4), G(dB)=20lg(1/2)=10lg(1/4)=-6dB L(dB)=-G(dB)=6dB 1本文由nhxg533484贡献

pdf文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT,或下载源文件到本机查看。 第一章小结

1.无线电波 由高频电流产生的波称为电磁波。无线电波就是电磁波的一种。 无线电波可划分为极长波、超长波、长波、中波、短波、超短波和微波。无线电广播一般 使用长波、中波和短波波段,而电视广播使用超短波或微波波段。 2.无线电波传播的方式 无线电波传播的方式有地面波传播、天波传播、空间波传播和外球层传播等几种。 3.天线 天线是向空间辐射或接收电磁波的装置。 常用超短波天线有:半波振子天线、半折合振子天线、引向天线和室内天线 抛物面天线是特高频和微波天线。 4.传输线 传输线又称馈线,是在无线电通信装置与天线之间传送能量的导线。 传输线常使用平行双线传输线和同轴传输线(同轴电缆) 。 5.CATV CATV 是共用天线电视接收系统的英文缩写,俗称有线电视或闭路电视。 6.现代通信方式 卫星通信、数字通信、数据通信、光导纤维通信和移动通信等。 第二章小结

1.相位 在纯电感电路里,电流比电压的相位滞后 90°在纯电容电路里,电流比电压的相位超前 90°。 2.串联谐振电路 串联谐振电路是由一个电容和一个电感串联构成的。当交流信号源的频率等于电路的谐 振频率o(o= 1 2π

LC )时,电路即发生串联谐振。电路谐振时,感抗和容抗的作用完

全抵消,电路的总阻抗最小(为一纯电阻) 。 3.并联谐振电路 并联谐振电路是由一个电容和一个电感并联构成的。当交流信号源的频率等于电路的谐 振频率o(o= 1 2π 纯电阻) 。 4.谐振电路的选择性 谐振电路的选择性的好坏取决于谐振电路的品质因数 Q(Q= 远好;Q 值越小,选择性越差。 5.谐振电路的通频带 所谓通频带,就是指被选择的信号幅度相对谐振频率o 处的信号 70.7%( 应的频率段。

LC )时,电路即发生谐振。电路谐振时,电路的总阻抗最大(为一 1 L )Q 值越大,选择性 R C 1 2 )时所对 2

6.振荡与电振荡 每隔同样的时间多次重复(或近似重复)多次的过程称为振荡。在电路中,电流或电压的 大小方向每隔同样的时间多次重复(即周期性)的变化过程称为电振荡。 7.高频放大器 凡是工作在 100kHZ 以上的放大器都属于高频放大器。 8.调谐放大器 利用 LC 并联谐振回路的谐振特性从含有多种频率的信号中选出某个频率段的信号加以放 大的放大器就称为调谐放大器。 信号频率与接近于 LC 谐振回路的谐振频率, 放大倍数越大。 单调谐回路的通频带与品质因数的关系是: B= fo Q

在多级调谐放大器中,当选择性和通频带的要求较高时,通常采用双调谐放大器。双调谐 放大器的通频带是单调谐放大器的通频带的 2 倍。 为了提高放大器的稳定性,通常在电路上采用中和法或共射-共基电路消除晶体管内部反 馈的影响。 9.变频 只改变高频信号的频率, 而不改变其调制规律的变换过程称为变频。 进行这一变换的电路 称为变频器。 10.高频功率放大器 对高频信号进行功率放大的放大器成为高频功率放大器。 高频功率放大器的任务是把小功率的载频信号放大到需要的功率,再通过天线发射出去。 由于工作频率高,相对通频带窄,一般采用调谐式负载。为提高效率,放大器多工作在丙类 状态。 第三章小结

1.滤波器的类型 根据通频带的范围,滤波器可分为低通滤波器、高通滤波器、带阻滤波器和带通滤波器。 根据电路结构,滤波器可分为Γ形、T 形、Π形和 X 形等。 根据元件的构成,滤波器可分为 LC 滤波器、晶体滤波器(或压电陶瓷滤波器)和由机械 元件组成的机械滤波器以及有源滤波器等。 2.滤波器的特性阻抗 Γ形滤波器的输入端特性阻抗 Zc1、输出端特性阻抗 Zc2 分别为: Zc1= Z1Z 2(1 + Z1 / 4Z 2) Zc2= Z1Z 2 /(1 + Z1 / 4 Z 2) T 形滤波器的特性阻抗 ZCT 为: ZCT= Z1Z 2(1 + Z1 / 4Z 2)

Π形滤波器的特性阻抗 ZCΠ为: ZCΠ= Z1Z 2 /(1 + Z1 / 4 Z 2) 3.滤波器的传通条件 滤波器的传通条件是:1≤ Z1/4Z2≤0。 滤波器通带和阻带的边界条件是:Z1/4Z2=0,Z1/4Z2= 1。 4.K 式滤波器 如果滤波器中的串联臂 Z1 与并联臂 Z2 的乘积为一常数 K (K 是一个具有电阻量纲的正 实数) ,既满足 Z1Z2= K ,则称为 K 式滤波器。 5.K 式低通滤波器 K 式低通滤波器的串联臂是电感,并联臂是电容。它只能让低频信号通过,对高频信号具 有很大的抑制能力。 6.K 式高通滤波器 K 式高通滤波器的串联臂是电容,并联臂是电感。他只能让高频信号通过,对低频信号具 有很大强的抑制能力。 7.K 式带通滤波器 K 式带通滤波器的串联臂采用串联谐振回路, 并联臂采用并联谐振回路。 两个谐振回路的 谐振频率相等。谐振频率附近的一段频带为带通,其余则为带阻。 8.K 式带阻滤波器 K 式带阻滤波器的串联臂采用并联谐振回路, 并联臂采用串联谐振回路。 两个谐振回路的 谐振频率相等。谐振频率附近的一段频率为带阻,其余则为带通。 9.m 式滤波器 将 K 式滤波器的并联臂元件用串联臂谐振回路代替的称为串联 m 式滤波器。 将 K 式滤波器的串联臂元件用并联臂谐振回路代替的称为并联 m 式滤波器。 10.有源滤波器 由电容、电阻和有源器件组成的滤波器称为有源滤波器。 11.声表面波滤波器 在一个压电晶体基片上, 设置一个输入叉指换能器和一个输出叉指换能器, 就构成一个声 表面波滤波器。 输入换能器将电信号转换成声表面波, 表面波在压电基片上传播, 经过一定的延迟时间后 被输出换能器所接收,并将其转换成电信号输出。 12.晶体滤波器 将石英晶体按照一定的方位切割成适当形状的薄片, 就是晶体滤波器的元件。 一块石英晶 体可等效为一个复杂的并联谐振回路,用它做成的晶体滤波器具有性能稳定、Q 值高、选择 性好、损耗和体积小等优点。 13.陶瓷滤波器 陶瓷滤波器是以具有压电性能的陶瓷片制成的新型压电器件。 用它来代替 LC 滤波器具有 品质因数高、滤波特性好、不需要调谐、不受磁场干扰、不怕震动、小型轻便以及价廉、使 用寿命长的特点。按实际用途不同,陶瓷滤波器有二极、三极和更多极的结构形式。 2 2

第四章小结

1.调制 所谓调制,就是将要传送的信息搭载到高频电波上的过程。这个高频电波称为载波,要传 送的信息成为调制信号,经过调制后的高频电波称为已调波(或调制波) 。 2.解调 从已调波中取出调制信号的的过程称为解调。它是调制的逆过程。 3.调制、解调的种类 调制主要分为调幅(AM) 、调频(FM)和调相(PM)三种方式。相应的解调方式有振幅 检波、频率检波、相位检波。 4.调幅 载波的振幅收调制信号控制而发生相应变化的

过程称为调幅。 进行调幅的电子电路称为调 幅电路。调幅获得的已调波称为调幅波,根据调制信号加到晶体三极管的电极不同,调幅可 分为基极调制、发射极调制和集电极调制。 5.调频 载波的频率受调制信号控制而发生相应改变的过程称为调频。 进行调频的电子电路称为调 频电路。调频获得的已调波称为调频波,常用的调频电路的种类有:电容式话筒调频、改变 晶体三极管极间电容调频、 变容二极管调频等。 调频广播与调幅广播相比具有抗干扰能力强、 噪声比高、频带好、音质好、电波的传播范围小、可以实现立体声调频广播等特点。 6.振幅检波 所谓振幅检波, 就是从调幅波中解调出原调制信号的过程。 检波器的核心元件是晶体二极 管或晶体三极管。二极管检波根据输入信号(调幅波)大小不同,可分为小信号检波和大信 号检波。 7.鉴频器 所谓鉴频(频率检波) ,就是从调频波中解调原调制信号的过程。通常将调频波的频率变 化首先变换成相应的振幅变化, 也就是把调频波变化为相位调频波, 然后再用振幅检波器对 这种已调波检波,取出原调制信号。完成上述任务的电路称为鉴频器。鉴频器一般由两大部 分组成: 一部分是将调频波转换为调幅波的电路, 另一部分是振幅检波。 鉴频器的形式较多, 常见的有斜率鉴频器、相位鉴频器和比例鉴频器。 1本文由几罗星人阿凡达贡献

doc文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT,或下载源文件到本机查看。 无线电基础知识 教学目标:1、认识无线电的基本元件。 教学目标: 认识无线电的基本元件。 2、认识常用的半导体元件。 认识常用的半导体元件。 3、掌握基本的焊接技术。 掌握基本的焊接技术。 4、掌握测向机的制作。 掌握测向机的制作。 5、掌握测向技术。 掌握测向技术。 教学建议: 教学建议: 认识基本元件 第一章 认识基本元件 第 1 节电阻器 第 2 节电容器 第 3 节电感器 第二章半导体器件 第 1 节二极管 第 2 节三极管 第 3 节可控硅 第 4 节集成电路 第三章电烙铁焊接技术 第三章电烙铁焊接技术 第四章无线电工程制作和测向介绍 第 1 节认识无线电测向运动 1节 1节 1节 1节 1节 1 节+1 节(实验) 1节 1节 1节

第 2 节 PJ-80 型(普及直放式 80 米波段)测向机 1 节 的制作 第 3 节无线电测向锦标赛测向机制作评比有关规定和 1 节 笔试训练题 第五章 J-80 无线电测向机制作与调台 第 1 节测向机制作 第 2 节调台技巧 第六章测向技术 第 1 节电磁波常识 第 2 节测向训练 第 3 节测向原理与技巧 1节 1节 1节 1节 1节 1

目录 第一章 认识基本元件 认识基本元件 第 1 节电阻器 第 2 节电容器 第 3 节电感器 第二章半导体器件 第 1 节二极管 第 2 节三极管 第 3 节可控硅 第 4 节集成电路 第三章电烙铁焊接技术 第三章

第四章无线电工程制作和测向介绍 第 1 节认识无线电测向运动 第 2 节 PJ-80 型(普及直放式 80 米波段)测向机的制作 第 3 节无线电测向锦标赛测向机制作评比有关规定 第五章 J-80 无线电测向机制作与调台 第 1 节测向机制作 第 2 节调台技巧 第六章测向技术 第 1 节电磁波常识 第 2 节测向训练 第 3 节测向原理与技术 2

第一章认识基本元件 第 1 节电阻器 一、电阻器的种类 电阻器的种类有很多 通常分为三大类:固定电阻,可变电阻 电阻器的种类有很多,通常分为三大类 可变电阻,特种电阻。在电子产品中 在电子产品中,以固定电阻 为最多。而固定电阻以其制造材料又可分为好多类 而固定电阻以其制造材料又可分为好多类,但常用、 而固定电阻以其制造材料又可分为好多类 、常见的有RT型碳膜电阻 型碳膜电阻、RJ型金属膜电阻、 RX型线绕电阻 还有近年来开始广泛应用的片状电阻。型号命名很有规律 型线绕电阻,还有近年来开始广泛应用的片状电阻 型号命名很有规律,R代表电阻 代表电阻,T-碳膜,J- 金属,X- ,X-线绕,是拼音的第一个字母 在国产老式的电子产品中,常可以看到外表涂覆绿漆的电阻

是拼音的第一个字母。在国产老式的电子产品中 常可以看到外表涂覆绿漆的电阻,那就 是RT型的 型的。而红颜色的电阻,是RJ RJ型的。一般老式电子产品中 以绿色的电阻居多。为什么呢?这涉及 一般老式电子产品中,以绿色的电阻居多 到产品成本的问题 因为金属膜电阻虽然精度高、温度特性好 到产品成本的问题,因为金属膜电阻虽然精度高 温度特性好,但制造成本也高,而碳膜电阻特别价廉 而碳膜电阻特别价廉,而 且能满足民用产品要求 且能满足民用产品要求。 电阻的单位有 电阻的单位有:欧姆( );千欧 千欧(Κ );兆欧(M 8 ) )。1000 =1Κ ,1000Κ =1 M 1000Κ 。

电阻器当然也有功率之分 常见的是 1 瓦的“色环碳膜电阻 它是电子产品和电子制作中用的最多的。当 电阻器当然也有功率之分。常见的是 色环碳膜电阻”,它是电子产品和电子制作中用的最多的 然在一些微型产品中 然在一些微型产品中,会用到 1 16

瓦的电阻,它的个头小多了。再者就是微型片状电阻,它是贴片元件家族的 瓦的电阻 。再者就是微型片状电阻 一员,以前多见于进口微型产品中,现在电子爱好者也可以买到了 以前多见于进口微型产品中,现在电子爱好者也可以买到了。 二、电阻器的标识 电阻在新买来的时候 很容易识别规格。可是在装配电子产品的时候 必须考虑到为以后检修的方便, 电阻在新买来的时候,很容易识别规格 可是在装配电子产品的时候,必须考虑到为以后检修的方便 把标注面朝向易于看到的地方 所以在弯脚的时候,要特别注意 把标注面朝向易于看到的地方。所以在弯脚的时候 要特别注意。但电阻器元件越做越小 电阻器元件越做越小,直接标注的标记 难以看清。 。因此,国际上惯用“色环标注法 色环标注法”。事实上,“色环电阻 占据着电阻器元件的主流地位。“色环电阻” 色环电阻”占据着电阻器元件的主流地位 顾名思义,就是在电阻器上用不同颜色的环来表示电阻的规格 ,就是在电阻器上用不同颜色的环来表示电阻的规格 就是在电阻器上用不同颜色的环来表示电阻的规格。有的是用4个色环表示 个色环表示,有的用5个。有区 3

别么?是的 是的。4环电阻,一般是碳膜电阻 一般是碳膜电阻,用3个色环来表示阻值 个色环来表示阻值,用1个色环表表示 表示误差。5环电阻一般 是金属膜电阻 是金属膜电阻,为更好地表示精度, ,用4个色环表示阻值,另一个色环也是表示误差。下表是色环电阻的颜 另一个色环也是表示误差。 色——数码对照表 数码对照表: 色环电阻的规则是最后一圈代表误差,对于四环电阻,前二环代表有效值 第三环代表乘上的次方数。 色环电阻的规则是最后一圈代表误差 前二环代表有效值,第三环代表乘上的次方数 不要怕,记住颜色和数码就行啦 其他的不用记。有一个秘诀 记住颜色和数码就行啦,其他的不用记 有一个秘诀:面对一个色环电阻,找出金色或银色的一端 找出金色或银色的一端, 并将它朝下 并将它朝下,从头开始读色环。例如第一环是棕色的 第二环是黑色的,第三环是红色的 例如第一环是棕色的,第二环是黑色的 第三环是红色的,第四环是金色的, 那么它的电阻值是 1、0,第三环是添零的个数 这个电阻添 2 个零,所以它的实际阻值是 1000 ,即 1k 。 第三环是添零的个数,这个电阻添 所以它的实际阻值是 试判断以下电阻的阻值 试判断以下电阻的阻值:

红 2 阻值: 27 × 10 ?1 = 2.7? ,误差 5% : 紫 7 金 10 -1

金 5%

红 2 阻值: 27 × 10 3 = 27000 ? ,误差 5% : 紫 7 橙 10 3 金 5% 绿 5 棕 1 黑 0 银 10 -2 棕 1%

阻值= 510 ×10 -2 =5.1 误差 1% = 三、可变电阻 可变电阻又称为电位器 电子设备上的音量电位器就是个可变电阻 但是一般认为电位器都是可以手动 可变电阻又称为电位器,电子设备上的音量电位器就是个可变电阻 电子设备上的音量电位器就是个可变电阻。但是一般认为电位器都是可以手动 调节的。而可变电阻一般都较小 装在电路板上不经常调节。 而可变电阻一般都较小,装在电路板上不经常调节。可变电阻有三个引脚, ,其中两个引脚之间的电 阻值固定,并将该电阻值称为这个可变电阻的阻值。第三个引脚与任两个引脚间的电阻值可以随着轴臂的旋 ,并将该电阻值称为这个可变电阻的阻值 第三个引脚与任两个引脚间的电阻值可以随着轴臂的旋 转而改变。 。这样,可以调节电路中的电压或电流 达到调节的效果。 可以调节电路中的电压或电流,达到调节的效果 四、特种电阻 光敏电阻是一种电阻值随外界光照强弱(明暗)变化而变化的元件 光越强阻值越小,光越弱阻值越大。 光敏电阻是一种电阻值随外界光照强弱 变化而变化的元件,光越强阻值越小 如果把光敏电阻的两个引脚接在万用表的表笔上, 如果把光敏电阻的两个引脚接在万用表的表笔上 用万用表的 R×1k 挡测量在不同的光照下光敏电阻的阻值 挡测量在不同的光照下光敏电阻的阻值: 将光敏电阻从较暗的抽屉里移到阳光下或灯光上,万用表读数将会发生变化 在完全黑暗处,光敏电阻的阻 将光敏电阻从较暗的抽屉里移到阳光下或灯光上 万用表读数将会发生变化。在完全黑暗处 值可达几兆欧以上 万用表指示电阻为无穷大,即指针不动) 值可达几兆欧以上(万用表指示电阻为无穷大 ) , ,而在较强光线下,阻值可降到几千欧甚至 1 千 阻值可降到几千欧甚至 4

欧以下。 利用这一特性,可以制作各种光控的小电路来。事实上街边的路灯大多是用光控开关自动控制的,其中 一个重要的元器件就是光敏电阻(或者是光敏三级管,一种功能相似的带放大作用的半导体元件) 。光敏电阻 是在陶瓷基座上沉积一层硫化镉(CdS)膜后制成的,实际上也是一种半导体元件。新村里声控楼道灯在白 天不会点亮,也是因为光敏电阻在起作用。我们可以用它制作电子报晓鸡,清晨天亮时喔喔叫。 热敏电阻是一个特殊的半导体器件,它的电阻值随着其表面温度的高低的变化而变化。它原本是为了使 电子设备在不同的环境温度下正常工作而使用的,叫做温度补偿。新型的电脑主板都有 CPU 测温、超温报警 功能,就是利用了的热敏电阻。 5

第 2 节电容器 电子制作中需要用到各种各样的电容器,它们在电路中分别起着不同的作用。与电阻器相似,通常简称 其为电容,用字母 C 表示。顾名思义,电容器就是“储存电荷的容器”。尽管电容器品种繁多,但它们的基本 结构和原理是相同的。两片相距很近的金属中间被某物质(固体、气体或液体)所隔开,就构成了电容器。 两片金属称为的极板, 量固定的与容量可变的。 是电解电容和瓷片电容。 不同的电容器储存 加 1 伏特直流电压时所 电容的基本单位为法拉 的单位,因为电容器的 、纳法(nF) 、皮 (μF) 的关系是:

1 法拉(F) 1000 纳 法 ( nF ) = 在电子线路中,电 储和释放电荷以充当滤 常见的电容器

中间的物质叫做介质。电容器也分为容 但常见的是固定容量的电容,最多见的

电荷的能力也不相同。规定把电容器外 储存的电荷量称为该电容器的电容量。 (F) 。但实际上,法拉是一个很不常用 容量往往比 1 法拉小得多,常用微法 法(pF) (皮法又称微微法)等,它们 = 1000000 微法(μF) 1 微法(μF)= 1000000 皮法(pF) 容用来通过交流而阻隔直流,也用来存 波器,平滑输出脉动信号。小容量的电 使用,如收音机、发射机和振荡器中。 滤波和存储电荷用。而且还有一个特点, 容,通常在高频电路中 大容量的电容往往是作

一般 1μF 以上的电容均为电解电容,而 1μF 以下的电容多为瓷片电容,当然也有其他的,比如独石电容、涤 纶电容、小容量的云母电容等。电解电容有个铝壳,里面充满了电解质,并引出两个电极,作为正(+) 、负 (—)极,与其它电容器不同,它们在电路中的极性不能接错,而其他电容则没有极性。 把电容器的两个电极分别接在电源的正、负极上,过一会儿即使把电源断开,两个引脚间仍然会有残留 电压,我们说电容器储存了电荷。电容器极板间建立起电压,积蓄起电能,这个过程称为电容器的充电。充 好电的电容器两端有一定的电压。电容器储存的电荷向电路释放的过程,称为电容器的放电。 举一个现实生活中的例子,我们看到市售的整流电源在拔下插头后,上面的发光二极管还会继续亮一会 儿,然后逐渐熄灭,就是因为里面的电容事先存储了电能,然后释放。当然这个电容原本是用作滤波的。至 于电容滤波,不知你有没有用整流电源听随身听的经历,一般低质的电源由于厂家出于节约成本考虑使用了 较小容量的滤波电容, 造成耳机中有嗡嗡声。 这时可以在电源两端并接上一个较大容量的电解电容 (1000μF, 注意正极接正极) ,一般可以改善效果。发烧友制作 HiFi 音响,都要用至少 1 万微法以上的电容器来滤波, 滤波电容越大,输出的电压波形越接近直流,而且大电容的储能作用,使得突发的大信号到来时,电路有足 够的能量转换为强劲有力的音频输出。这时,大电容的作用有点像水库,使得原来汹涌的水流平滑地输出, 并可以保证下游大量用水时的供应。 电子电路中,只有在电容器充电过程中,才有电流流过,充电过程结束后,电容器是不能通过直流电的, 6

在电路中起着“隔直流本文由樊知贡献

pdf文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT,或下载源文件到本机查看。 本文原版由微波仿真论坛EMC版stoney发布,转载请说明 基础无线电物理学及电波理论 一、天线工作原理与主要参数 天线是任何一个无线电通信系统都不可缺少的重要组成部分。合理慎重地选用天线,可以取得较远的 通信距离和良好的通信效果。 (一)天线的作用 各类无线电设备所要执行的任务虽然不同,但天线在设备中的作用却是基本相同的。任何无线电设备 都是通过无线电波来传递信息,因此就必须有能辐射或接收电磁波的装置。所以,天线的第一个作用就是 辐射和接收电磁波。当然能辐射或接收电磁波的东西不一定都能用来作为天线。例如任何高频电路,只要 不是完全屏蔽起来的,都可以向周围空间或多或少地辐射电磁波,或者从周围空间或多或少地接收到电磁 波。但是,任意一个高频电路并不一定能作天线,因为它辐射和接收电磁波的效率很低。只有能够有效地 辐射和接收电磁波的设备才有可能作为天线使用。天线的另一个作用是”能量转换”。大家知道,发信机通 过馈线送入天线的并不是无线电波,收信天线也不能直接把无线电波送入收信机,这里有一个能量的转换 过程,即把发信机所产生的高频振荡电流经馈线送入天线输入端,天线要把高频电流转换为空间高频电磁 波,以波的形式向周围空间辐射。反之在接收时,也是通过收信天线把截获的高频电磁波的能量转换成高 频电流的能量后,再送给收信机。显然这里有一个转换效率问题。

天线增益越高,则转换效率就越高。 (二)天线的分类 天线的形式繁多,按其用途可以分为发信天线和收信天线;按使用波段可以分为长、中、短、超短波 天线和微波天线、微带天线等。此外,我们还可按其工作原理和结构来进行分类。 为便于分析和研究天线的性能,一般把天线按其结构形式分为两大类:一类是半径远小于波长的金属 导线构成的线状天线,另一类是用尺寸大于波长的金属或介质面构成的面状天线。线状天线主要用于长、 中、短波频段,面状天线主要用于厘米或毫米波频段;甚高频段一般以线状天线为主,而特高频段则线、 面状天线兼用。线状天线和面状天线的基本工作原理是相同的。 (三)天线的工作原理 天线本身就是一个振荡器,但又与普通的 LC 振荡回路不同,它是普通振荡回路的变形。图 1-9 示出 了它的演变过程。

图中LC是发信机的振荡回路。如图 1-9(a)所示,电场集中在电容器的两个极板之中,而磁场则分布在 电感线圈的有限空间里,电磁波显然不能向广阔空间辐射。如果将振荡电路展开,使电磁场分布于空间很 大的范围,如图 1-9(b)、(c)所示,这就创造了有利于辐射的条件;于是,来自发信机的、已调制的高频信 号电流由馈线送到天线上,并经天线把高频电流能量转变为相应的电磁波能量,向空间辐射,如图 1-9(d) 所示。 电磁波的能量从发信天线辐射出去以后,将沿地表面所有方向向前传播。若在交变电磁场中放置一导 线,由于磁力线切割导线,就在导线两端激励一定的交变电压——电动势,其频率与发信频率相同。若将 该导线通过馈线与收信机相连,在收信机中就可以获得已调波信号的电流。因此,这个导线就起了接收电 磁波能量并转变为高频信号电流能量的作用,所以称此导线为收信天线。无论是发信天线还是收信天线, 它们都属于能量变换器,“可逆性”是一般能量变换器的特性。同样一副天线,它既可作为发信天线使用, 也可作为收信天线使用,通信设备一般都是收、发共同用一根天线。因此,同一根天线既关系到发信系统 的有效能量输出,又直接影响着收信系统的性能。 天线的可逆性不仅表现在发信天线可以用作收信天线,收信天线可以用作发信天线,并且表现在天线 用作发信天线时的参数,与用作收信天线时的参数保持不变,这就是天线的互易原理。 为便于讨论,常将天线作为发信天线来分析,所得结论同样适用于该天线用作收信天线的情况。 (四)天线的主要参数 1.天线效率 天线效率为天线辐射功率Pr与天线输入功率Pin(辐射功率与天线内所消耗的功率Ps之和)之比。即 上式还可用天线输入端的辐射电阻 Ro 和损耗电阻 Rs 表示,即 可见,要提高辐射效率,应设法增大辐射电阻和减小损耗电阻。 2.方向性系数 为了定量表示天线辐射功率在空间的集中程度,我们采用方向性系数D,并定义如下: 在相同的辐射功率下,天线产生于某点的电场强度的平方E2与点源天线(无方向性辐射源)在该点产生 的电场强度平方Eo2之比,叫做该天线在该点方向的方向性系数,即

Prz和PDZ分别表示该天线与点源天线的辐射功率。由定义可知,由于天线在各个方向辐射强度不同, 方向性系数D也不同,一般所讲的某天线的方向性系数,都是指最大辐射的方向性系数(除注明方向),并且 实际天线的方向性系数都是大于 1 的。

3.增益系数 天线增益系数等于天线效率η与其方向性系数D的乘积,即G=ηD。天线增益比天线方向性系数更全面 地反映了天线的性质。天线增益不仅考虑了方向性引起的场强变化,还考虑了天线效率对场强的影响。天 线增益系数一般可用分贝(dB)表示,即G(dB)=10logG。 在工程上,人们常把上述定义的增益称为“绝对增益”,而把相对于某一特定的作为参考标准的天线增 益称为“相对增益”。 4.方向图 一个发信天线向空间各方向辐射能量的强弱是不相同的。同样,对于同样强度的辐射波,收信天线拾 取功率的大小也与电磁波的方向有关。 天线方向图用来表示天线的辐射或接收强度随空间方向的对应关系。 在指定平面上以天线振子中心为原点,绘出许多射径方向的向量,取其长度正比于各射径方向上等距 离各点处的场强,将所有向量的末端连结成一条曲线,该曲线就是天线在指定平面上的方向图。通常取场 强最大值定为 1,其它各方向按最大值的百分数来标注。为了实用和方

便,人们一般取其场强在两个互相 垂直的主要平面(E面和H面)上的投影来反映整个天线的方向图。E面是通过天线最大辐射方向并平行于电 场向量的平面,H面是通过天线最大辐射方向并垂直于E面的平面。某天线的方向图如图 1-11 所示。 在天线方向图中,两半功率点间的夹角为方向图的波束宽度,如图 1-11(a)所示。波束宽度的大小,表 示天线方向性的强弱。

立体电场等效图 5.输入阻抗 为使天线能获得最多的功率,应使天线与馈线匹配,就需要知道天线的输入阻抗。天线的输入阻抗 Zin 为输入端电压与输入端电流之比。即 输入阻抗一般包括输入电阻和输入电抗。输入电阻对应于天线辐射的功率和天线系统损耗的功率,即 Rin=Rro+Rs Rs 为从输入端计算的损耗电阻,输入电抗对应于天线周围感应场的无功功率。 6.工作频带 天线工作频带的含义与电路频带的含义相类似, 它是指天线在工作时能符合某种技术要求的频率范围。 对于只有一个频率或几个频率相距很近的通信设备而言,天线的频带宽度无需考虑。但对于具有两个以上 频率,而且频差又较大的通信设备,就不能不考虑天线的频带宽度。 二、通信设备常用天线与架设 通信设备天线的种类较多,其性能也有所不同。就通信设备体积大小和移动性能而言,天线则有基地 固定式通信设备天线、车载式通信设备天线和便携袖珍式通信设备天线等。 (一)基地固定式通信设备天线 由于基地或固定式通信设备具有一定的通信范围要求加之下属移动通信设备天线较矮的缘故,为保证 视距范围内的通信,要求基地或固定式通信设备的天线架设应尽量高,一般架设在高层建筑物的顶部或铁 塔上。 1.常用天线种类 (1)J 型天线 它是将同轴线的芯线伸长而成。天线部分长度为 λ/2(λ 为波长),末端馈电借 λ/4 长的 它是用同轴线的外套与芯线伸长部分组成一个半波垂直振子,在半波振子的中点接 阻抗变换器与同轴馈线阻抗匹配,如图 1-12(a)所示,图(b)是为了防止雷击而把电缆芯线与外皮对调而成。 (2)同轴偶极天线 入同轴馈电线而成,如图 1-13(a)所示。 (3)布朗天线它是将半波偶极天线下半部分导体改成四根辐向线,垂直辐射部分折叠接地而成,如图 1-13(b)所示。这样制作既能提高天线输入阻抗与工作带宽,又能起防雷击作用。

图 1-14 引向天线 (4)引向天线 它是由一根有源振子和几根无源振子(引向器和反射器)组成的寄生天线。一般有源振子 长度为半波谐振长度,引向器较有源振子约短 5~15%,反射器较有源振子约长 5~15%,反射器与有源振 子问的距商为(0.1~0.25)λ,引向器与有源振子间距离为(0.1~0.34)λ,其型式之一如图 1-14 所示。 (5)全向高增益天线 将半波振子垂直的二单元、四单元或六单元排列组阵,水平方向图没有变化,依 旧为一个圆,而垂直方向性将增强,因而可以获得全向高增益天线。 当工作频率比较高时,高增益天线还可以使用交叉连接同轴电缆段来组成,每段电缆的内导体和相邻 电缆的外导体交替连接,每段电缆的长度等于电缆中电波的半波长,外皮上的电流分布相位相同。串联后 的同轴电缆全部安装在玻璃钢套管内密封,下面用电缆引出。 2.天线架设 1)天线尽可能架设到高处,使电波传播距离增加。这点对在城市中使用的超短波通信设备而言,尤其 重要。 2)架设天线要避开周围障碍物,力求做到在通信方向上无阻挡。对输电线铁塔等小障碍物要离开天线 一定的距离,最好不要位于通信方向上;对高地的陡峭斜坡、金属、石头和钢筋混凝土建筑等大障碍物, 则要求离开天线的距离越远越好。 3)天线夹板应夹于天线内部接线器部分,不应该夹于天线发射体上,以免影响天线的性能。 4)高频电缆不要笔直垂下,最好绕一圈,如图 1-16 所示。固定后,使受力分散,同时也有避雷作用。 5)高频电缆的外层较柔软,当心破损,以免屏蔽线外露。 6)天线与高频电缆通常是用联接器连接的,必须旋接紧密,卷上防水胶带,防止水渗入(在防水胶带外 再包上塑料胶带就更可靠了)。 7)在多雷电地区,要装置避雷针。装置的避雷针在条件允许下应尽量离天线远一些,以免影响天线方 向性,并高于天线,且保护角应小于 45o(即避雷针顶点与天线顶点的连线同避雷针的夹角小于 45o)。避雷 针一定要连接大地(接

地电阻越小越好),通信设备电源的地线也应接地。

2.车载天线的安装 1)安装前,先用万用表检查一下天线和同轴联接器中心的导通情况,同轴联接器的外部和中心的绝缘 情况。 2)通信设备装车使用时,天线通常安装在车顶。对于铁壳汽车,天线通常将车顶作为地网,装置时应 充分确认连接好地线。 3)装车使用时,电缆线可通过车梁引入车内。如由车罩的空隙引入,最好利用发动机室的假孔;如从 窗外引入,必须注意车门窗户的启闭不要损伤电缆。 4)装车使用时,在起伏地带及城市内,特别是大城市内会发生直射电波、反射电波、折射电波的叠加, 产生多径效应,从而出现电波的衰落及分布起伏现象。这种现象表现为通信设备收信效果的好坏,会随着 通信设备位置的移动而变化。有些地方收信很差,移动几 m 就可能变得很好。这时,汽车应在附近移动一 下,找到通信效果最好的位置。 5)通信设备装车使用时,因天线高度很低,不要把车停在沿通信方向线上的障碍物附近或高压输电线 下面。 6)当一辆车顶装多副天线时,应将其间距离尽量拉大。这样既能减少相互干扰,又能提高天线无线电 波辐射效率。 7)利用车载天线架设简易基地台。 (a)应架设地网(通常采用铁板制成)。 (b)天线架设越高(例如房顶、山顶等),通信距离将增加,甚至超过额定距离。 (c)如果条件许可,应将天线架设在面向通信方向的山坡上或侧面斜坡上。 (d)天线架设在草房、木房或一般砖木结构房屋内,对通信能力影响较小,但在石头或钢筋混凝土建筑 物内架设天线,则影响很大。这时应尽可能将天线置于房顶层(但不要在正好有金属结构的屋顶下),或选 择朝向通信方向的窗口处。 (8)当天线周围有强烈干扰(特别是汽车火花干扰等)时,应设法更换天线的架设位置。 (三)便携或袖珍式通信设备天线 1.常用天线种类 (1)鞭状天线

它是便携或袖珍式通信设备最常用的一种天线,也是天线中最简单、最基本的型式。常 用的有拉杆式,接杆式和蛇骨式。 鞭状天线在水平面内是全方向性的,它在水平面内的辐射图形近似于一个以鞭状天线为中心的圆。但 是,由于人体效应影响了辐射图形,形成了一定的方向性。 (2)螺旋天线 它与鞭状天线一样,也是便携或袖珍式通信设备常用天线之一如手持试对讲机基本采用 螺旋天线。它的最大辐射方向在垂直于螺旋轴的平面上,即在水平面内天线为全方向性。螺旋天线与 λ/4 鞭状天线相比,虽然增益稍低了一些,但是天线的长度可缩短 2/3 或更多,而且仍然保持“自谐振”,携带也 更方便。 2.使用注意事项 1)在通信距离不远或信号较强时,通信设备方向性一般情况下不明显,通信双方应使天线互相背向倾 斜;当不易辨别通信方向时,可将通信设备缓转,确定一个最佳可听度方向。 2)在低凹地方通信时,应使天线高出地面一定的长度, (四)通信设备天线的维护 由于天线长期在室外恶劣气候条件下使用,所以定期维护是非常必要的。应在相应的部位上定期涂漆、 涂油、密封,尤其是电接触部位。如发现有氧化腐蚀现象,应及时采取措施,用以密封的橡胶零件,如发 现老化开裂,应及时更换。

1”的作用。电路中,电容器常被用作耦合、旁路、滤波等,都是利用它“通交流,隔直流” 的特性。那么交流电为什么能够通过电容器呢?我们先来看看交流电的特点。交流电不仅方向往复交变,它 的大小也在按规律变化。电容器接在交流电源上,电容器连续地充电、放电,电路中就会流过与交流电变化 规律一致的充电电流和放电电流。 电容器的选用涉及到很多问题。 首先是耐压的问题。 加在一个电容器的两端的电压超过了它的额定电压, 电容器就会被击穿损坏。一般电解电容的耐压分档为 6.3V,10V,16V,25V,50V 等。 7

第 3 节电感器 电感器在电子制作中虽然使用得不是很多,但它们在电路中同样重要。我们认为电感器和电容器一样, 也是一种储能元件,它能把电能转变为磁场能,并在磁场中储存能量。电感器用符号 L 表示,它的基本单位 是亨利(H) ,常用毫亨(mH)为单位。它经常和电容器一起工作,构成 LC 滤波器、LC 振荡器等。另外, 人们还利用电感的特性,

制造了阻流圈、变压器、继电器等。

电感线圈的图形符号(a) 电感线圈 电感线圈;(b)带磁心 铁心 的电感器 带磁心(铁心 电感线圈的图形符号 带磁心 铁心) 的电感器;(b)带磁心 带磁心 (铁心 连续可调的电感 铁心)连续可调的电感 可变电感; 有两个抽头的电感;(f)步进移动触点的 铁心 连续可调的电感;(d)可变电感 (e)有两个抽头的电感 步进移动触点的 可变电感 有两个抽头的电感 可变电感

电感器的特性恰恰与电容的特性相反,它具有阻止交流电通过而让直流电通过的特性。 小小的收音机上就有不少电感线圈,几乎都是用漆包线绕成的空心线圈或在骨架磁芯、铁芯上绕制而成 的。有天线线圈(它是用漆包线在磁棒上绕制而成的) 、中频变压器(俗称中周) 、输入输出变压器等等。 变压器是由铁芯和绕在绝缘骨架上的铜线圈线构成的。绝缘铜线绕在塑料骨架上,每个骨架需绕制输入 和输出两组线圈。线圈中间用绝缘纸隔离。绕好后将许多铁芯薄片插在塑料骨架的中间。这样就能够使线圈 的电感量显著增大。变压器利用电磁感应原理从它的一个绕组向另儿个绕组传输电能量。变压器在电路中具 有重要的功能:耦合交流信号而阻隔直流信号,并可以改变输入输出的电压比;利用变压器使电路两端的阻 抗得到良好匹配,以获得最大限度的传送信号功率。 电力变压器就是把高压电变成民用市电,而我们的许多电器都是使用低压直流电源工作的,需要用电源 变压器把 220V 交流市电变换成低压交流电,再通过二极管整流,电容器滤波,形成直流电供电器工作。电 视机显象管需要上万伏的电压来工作,是由“行输出变压器”供给的。 当然,电源变压器也有其不少缺点,例如功率与体积成正比,笨重、效率低等,现在正在被新型的“电子 变压器”所取代。电子变压器一般是“开关电源” ,电脑工作需要的几组电压就是开关电源供给的,彩电、显 示器中更是无一例外地使用了开关电源。 继电器就是电子机械开关,它是用漆包铜线在一个圆铁芯上绕几百圈至几千圈,当线圈中流过电流时, 圆铁芯产生了磁场,把圆铁芯上边的带有接触片的铁板吸住,使之断开第一个触点而接通第二个开关触点。 当线圈断电时,铁芯失去磁性,由于接触铜片的弹性作用,使铁板离开铁芯,恢复与第一个触点的接通。因 此,可以用很小的电流去控制其他电路的开关。整个继电器由塑料或有机玻璃防尘罩保护着,有的还是全密 封的,以防触电氧化。 8 9

第二章半导体器件 第 1 节二极管 半导体是一种具有特殊性质的物质,它不像导体一样能够完全导电,又不像绝缘体那样不能导电,它介 于两者之间,所以称为半导体。半导体最重要的两种元素是硅和锗。我们常听说的美国硅谷,就是因为起先 那里有好多家半导体厂商。 二极管应该算是半导体器件家族中的元老了。很久以前,人们热衷于装配一种矿石收音机来收听无线电 广播,这种矿石后来就被做成了晶体二极管。 二极管最明显的 电流只能从一边过去, 极)我们用万用表来 。 进行测量,红表笔接 极时,表针会动,说 管负极,红表笔接二 动或者只偏转一点点, 笔接的是内部电池的 常见的二极管

性质就是它的单向导电特性, 就是说 却不能从另一边过来 (从正极流向负 对常见的 1N4001 型硅整流二极管 二极管的负极, 黑表笔接二极管的正 明它能够导电; 然后将黑表笔接二极 极管正极, 这时万用表的表针根本不 说明导电不良。 (万用表里面,黑表 正极) 塑料封装的和金属封装的等几种。右图 有两个电极,并且分为正负极,一般把 不同颜色的环来表示负极,有的直接标 并且有个螺帽以便固定在散热器上。 管作整流器,把交流电变为直流电,即 用电容器滤波形成平滑的直流。事实上 用来做检波器,把高频信号中的有用信 极管”,一般用 2AP9 型锗管。 常见的几种二极管, 其中有玻璃封装的、 是二极管的电路符号,像它的名字,二极管 极

性标示在二极管的外壳上。 大多数用一个 上“—”号。大功率二极管多采用金属封装, 利用二极管单向导电的特性, 常用二极 只让交流电的正半周(或负半周)通过,再 好多电器的电源部分都是这样的。 二极管也 号“检出来”, 老式收音机中会有一个“检波二

二极管的类型也有好几种,对于电子制作来说,常常用到以下的二极管:用于稳压的稳压二极管,用于 数字电路的开关二极管,用于调谐的变容二极管,以及光电二极管等,最常看见的是发光二极管。 发光二极管在日常生活电器中无处不在,它能够发光,有红色、绿色和黄色等,有直径 3mm、5mm 和 2×5mm 长方型的的。与普通二极管一样,发光二极管也是由半导体材料制成的,也具有单向导电的性质,即 只有接对极性才能发光。发光二极管符号比一般二极管多了两个箭头,示意能够发光。通常发光二极管用来 作电路工作状态的指示,它比小灯泡的耗电低得多,而且寿命也长得多。用发光二极管,还可以构成电子显 示屏,证券交易所里的显示屏就是由发光二极管点阵构成的,只是因为各种色彩都是由红绿蓝构成,而蓝色 发光二极管在以前还未大量生产出来,所以一般的电子显示屏都不能显示出真彩色。 10

发光二极管的发光颜色一般和它本身的颜色相同,但是近年来出现了透明色的发光管,它也能发出红黄 绿等颜色的光,只有通电了才能知道。辨别发光二极管正负极的方法,有实验法和目测法。实验法就是通电 看看能不能发光,若不能就是极性接错或是发光管损坏。 注意发光二极管是一种电流型器件,虽然在它的两端直接接上 3V 的电压后能够发光,但容易损坏,在实 际使用中一定要串接限流电阻,工作电流根据型号不同一般为 1mA 到 3OmA。另外,由于发光二极管的导通 电压一般为 1.7V 以上,所以一节 1.5V 的电池不能点亮发光二极管。同样,一般万用表的 R×1 档到 R×1K 档均不能测试发光二极管,而 R×10K 档由于使用 15V 的电池,能把有的发光管点亮。 用眼睛来观察发光二极管,可以发现内部的两个电极一大一小。一般来说,电极较小、个头较矮的一个 是发光二极管的正极,电极较大的一个是它的负极。若是新买来的发光管,管脚较长的一个是正极。 11

第 2 节三极管 半导体三极管也称为晶体三极管,可以说它是电子电路中最重要的器件。它最主要的功能是电流放大和 开关作用。三极管顾名思义具有三个电极。二极管是由一个 PN 结构成的,而三极管由两个 PN 结构成,共用 的一个电极成为三极管的基极(用字母 b 表示) 。其他的两个电极成为集电极(用字母 c 表示)和发射极(用 字母 e 表示) 。由于不同的组合方式,形成了一种是 NPN 型的三极管,另一种是 PNP 型的三极管。 三极管的种类很多,并且不同型号各有不同的用途。三极管大都是塑料封装或金属封装,三极管的电路 符号有两种如图:有一个箭 NPN 型三极管,而箭头朝内 是电流的方向。 电子制作中常用的三极 9013 NPN) 9012 PNP) ( 、 ( , 管 9018(NPN)等。它们的 晶体三极管的符号

头的电极是发射极,箭头朝外的是 的是 PNP 型。实际上箭头所指的方向

管有 90××系列,包括低频小功率硅管 低噪声管 9014(NPN) ,高频小功率 型号一般都标在塑壳上,而样子都一

样,都是 TO-92 标准封装。在老式的电子产品中还能见到 3DG6(低频小功率硅管) 、3AX31(低频小功率锗 管)等,它们的型号也都印在金属的外壳上。我国生产的晶体管有一套命名规则: 第一部分的 3 表示为三极 管。第二部分表示器件的材料和结构,A: PNP 型锗材料 B: NPN 型锗材料 C: PNP 型硅材料 D: NPN 型硅材料第三部分表示功能,U:光电管 K:开关管 X:低频小功率管 G:高频小功率管 D:低频大功率管 A:高频大功率管。另外,3DJ 型为场效应管,BT 打头的表示半导体特殊元件。 三极管最基本的作用是放大作用,它可以把微弱的电信号变成一定强度的信号,当然这种转换仍然遵循 能量守恒,它只是把电源的能量转换成信号的能量罢了。三极管有一个重要参数就是电流放大系数 β。当三 极

管的基极上加一个微小的电流时,在集电极上可以得到一个是注入电流 β 倍的电流,即集电极电流。集电 极电流随基极电流的变化而变化,并且基极电流很小的变化可以引起集电极电流很大的变化,这就是三极管 的放大作用。三极管还可以作电子开关,配合其它元件还可以构成振荡器。

第 3 节可控硅 可控硅也称作晶闸管, 它是由 PNPN 四层半导体构成的元件, 有三个电极, 阳极 A, 阴极 K 和控制极 G , 如图。 可控硅在电路中能够实现交流电 且不象继电器那样控制时有火花产生, 调光、调压、调温以及其他各种控制电 可控硅分为单向的和双向的, 符号 的无触点控制,以小电流控制大电流,并 而且动作快、 寿命长、 可靠性好。 在调速、 路中都有它的身影。 也不同。单向可控硅有三个 PN 结,由最 外层的 P 极和 N 极引出两个电极,分别称为阳极和阴极,由中间的 P 极引出一个控制极。 12

单向可控硅有其独特的特性:当阳极接反向电压,或者阳极接正向电压但控制极不加电压时,它都不导 通,而阳极和控制极同时接正向电压时,它就会变成导通状态。一旦导通,控制电压便失去了对它的控制作 用,不论有没有控制电压,也不论控制电压的极性如何,将一直处于导通状态。要想关断,只有把阳极电压 降低到某一临界值或者反向。 双向可控硅的引脚多数是按 T1、T2、G 的顺序从左至右排列(电极引脚向下,面对有字符的一面时) 。加在 控制极 G 上的触发脉冲的大小或时间改变时,就能改变其导通电流的大小。 与单向可控硅的区别是,双向可控硅 G 极上触发脉冲的极性改变时,其导通方向就随着极性的变化而改变, 从而能够控制交流电负载。 而单向可控硅经触发后只能从阳极向阴极单方向导通, 所以可控硅有单双向之分。 电子制作中常用可控硅,单向的有 MCR-100 等,双向的有 TLC336 等。 13

第 4 节集成电路 集成电路是一种采用特殊工艺,将晶体管、电阻、电容等元件集成在硅基片上而形成的具有一定功能的 器件,英文为缩写为 IC,也俗称芯片。集成电路是六十年代出现的,当时只集成了十几个元器件。后来集成 度越来越高,也有了今天的超大规模集成电路。 集成电路根据不同的功能用途分为模拟和数字两大派别,而具体功能更是数不胜数,其应用遍及人类生 活的方方面面。集成电路根据内部的集成度分为大规模中规模小规模三类。其封装又有许多形式。“双列直插” 和“单列直插”的最为常见。消费类电子产品中用软封装的 IC,精密产品中用贴片封装的 IC 等。 对于 CMOS 型 IC,特别要注意防止静电击穿 IC,最好也不要用未接地的电烙铁焊接。使用 IC 也要注意 模拟 IC 工作电压各异。 集成电路有各种型号, 其参数, 如工作电压, 散热等。 数字 IC 多用+5V 的工作电压, 其命名也有一定规律。一般是由前缀、数字编号、后缀组成。前缀表示集成电路的生产厂家及类别,后缀一 般用来表示集成电路的封装形式、版本代号等。常用的集成电路如小功率音频放大器 LM386 就因为后缀不同 而有许多种。LM386N 是美国国家半导体公司的产品,LM 代表线性电路,N 代表塑料双列直插。 集成电路型号众多,随着技术的发展,又有更多的功能更强、集成度更高的集成电路涌现,为电子产品 的生产制作带来了方便。在设计制作时,若没有专用的集成电路可以应用,就应该尽量选用应用广泛的通用 集成电路, 同时考虑集成电路的价格和制作的复杂度。 在电子制作中, 有许多常用的集成电路, NE555 如 (时 基电路) 、LM324(四个集成的运算放大器) 、TDA2822(双声道小功率放大器) 、KD9300(单曲音乐集成电 路) 、LM317(三端可调稳压器)等。 集成电路通常有扁平、双列直插、单列直插等几种封装形式。不论是哪种集成电路的外壳上都有供识别 管脚排序定位(或称第一脚)的标记。对于扁平封装者,一般在器件正面的一端标上小圆点(或小圆圈、色 点)作标记。塑封双列直插式集成电路的定位标记通常是弧形凹口、圆形凹坑或小圆圈。进口IC

的标记花 样更多,有色线、黑点、方形色环、双色环等等。图①(a)(b)示出了数字集成电路采用扁平封装与双 、 列直插式塑料封装常见的管脚定位标记。 (c)是采用陶瓷封装的双列直插式数字集成电路,它采用金属片与 色点双重标记。 识别数字IC管脚的方法是:将IC正面的字母、代号对着自己,使定位标记朝左下方,则处于最左下 方的管脚是第1脚,再按逆时针方向依次数管脚,便是第2脚、第3脚等等。图②(a)(b)是模拟IC 、 的定位标记及管脚排序,情况与数字IC相似。模拟IC有少部分管脚排序较特殊,如(c)(d)所示。 、 图③、图④是各种单列直插IC的管脚排序。数管脚时把IC的管脚向下,这时定位标记在左面(与双 列直插一样) ,从左向右数,就得到管脚的排列序号。 14

有些进口IC电路的管脚排序是反向的。这类IC的型号后面带有后缀字母“R” 。型号后面无“R”的 是正向型管脚,有“R”的是反向型管脚,如图⑤所示。例如:M5115和M5115RP,HA133 9A和HA1339AR, HA1366W和HA1366AR, 前者是正向管脚型, 而后者是反向管脚型。 识别这类IC的管脚数应加以注意。 四列扁平封装式IC电路管脚很多,常为大规模集成电路所采用,其引脚的标记与排序如图⑥所示。 15

第三章电烙铁焊接技术 第三章电烙铁焊接技术 在电子制作中,元器件的连接处需要焊接。焊接的质量对制作的质量影响极大。所以,学习电于制作技 术,必须掌握焊接技术,练好焊接基本功。 一、焊接工具

1、电烙铁:电烙铁是最常用的焊接工具。我们使用 20W 内热式电烙铁。如图 A。 新烙铁使用前,应用细砂纸将烙铁头打光亮,通电烧热,蘸上松香后用烙铁头刃面接触焊锡丝,使烙铁 头上均匀地镀上一层锡。这样做,可以便于焊接和防止烙铁头表面氧化。旧的烙铁头如严重氧化而发黑,可 用钢挫挫去表层氧化物,使其露出金属光泽后,重新镀锡,才能使用。电烙铁要用 220V 交流电源,使用时要 特别注意安全。应认真做到以下几点: 1)电烙铁插头最好使用三极插头。要使外壳妥善接地。 2)使用前,应认真检查电源插头、电源线有无损坏。并检查烙铁头是否松动。 3)电烙铁使用中,不能用力敲击。要防止跌落。烙铁头上焊锡过多时,可用布擦掉。不可乱甩,以防烫 伤他人。 4)焊接过程中,烙铁不能到处乱放。不焊时,应放在烙铁架上。注意电源线不可搭在烙铁头上,以防烫 坏绝缘层而发生事故。 5)使用结束后,应及时切断电源,拔下电源插头。冷却后,再将电烙铁收回工具箱。 2、焊锡和助焊剂:焊接时,还需要 焊锡和助焊剂。

1)焊锡:焊接电子元件,一般采用有松香芯的焊锡丝。这种焊锡丝,熔点较低,而且内含松香助焊剂, 使用极为方便。 2)助焊剂:常用的助焊剂是松香或松香水(将松香溶于酒精中)。使用助焊剂,可以帮助清除金属表面 的氧化物,利于焊接,又可保护烙铁头。焊接较大元件或导线时,也可采用焊锡膏。但它有一定腐蚀性, 焊接后应及时清除残留物。 3、辅助工具:为了方便焊接操作常采用尖嘴钳、偏口钳、镊子和小刀等做为辅助工具。如下图。应学会正 确使用这些工具。 二、焊前处理 焊接前,应对元件引脚或电路板的焊接部位进行焊前处理。 1、清除焊接部位的氧化层:1)可用断锯条制成小刀。刮去金属引线表面的氧化层,使引脚露出金属光泽。 2)印刷电路板可用细纱纸将铜箔打光后,涂上一层松香酒精溶液。 2、元件镀锡:在刮净的引线上镀锡。可将引线蘸一下松香酒精溶液后,将带锡的热烙铁头压在引线上,并 转动引线。即可使引线均匀地镀上一层很薄的锡层。导线焊接前,应将绝缘外皮剥去,再经过上面两项处理, 才能正式焊接。若是多股金属丝的导线,打光后应先拧在一起,然后再镀锡。 三、焊接技术 16

做好焊前处理之后,就可正式进行焊接。

1、焊接方法(如图) 1)右手持电烙铁。左手用尖嘴钳或镊子夹持元件或导线。焊接前,电烙铁要充分预热。烙铁头刃面上 要吃锡,即带上一定量焊锡。 2)将烙铁头刃面紧贴在焊点处。电烙铁与水平面大约成 60℃角。以便于熔化的锡从烙铁头上流到焊 点上。烙铁头在焊点处停留的时间控制在 2~3 秒钟。 3)抬开烙铁头。左手仍持元件不动。待焊点处的锡冷却凝固后,才可松开左手。 4)用镊子转动引线,确认不松动,然后可用偏口钳剪去多余的引线。 2、焊接质量 焊接时,要保证每个焊点焊接牢固、接触良好。要保证焊接质量。好的焊点如图

(A)所示应是锡点光亮,圆滑而无毛刺,锡量适中。锡和被焊物融合牢固。不应有虚焊和假焊。 虚焊是焊点处只有少量锡焊住,造成接触不良,时通时断。假焊是指表面上好像焊住了,但实际上并没 有焊上, 有时用手一拔, 引线就可以从焊点中拔出。 这两种情况将给电子制作的调试和检修带来极大的困难。 只有经过大量的、认真的焊接实践,才能避免这两种情况。 焊接电路板时,一定要控制好时间。太长,电路板将被烧焦,或造成铜箔脱落。从电路板上拆卸元件时, 可将电烙铁头贴在焊点上,待焊点上的锡熔化后,将元件拔出。 17

第四章无线电工程制作和测向介绍 第 1 节 认识无线电测向运动 无线电测向运动起源于 20 世纪 60 年代,1960 年从欧洲传入我国,它类似于众所周知的捉迷藏游戏,但 不是找人,而是寻找发射信号源。无线电“捉迷藏”是现代无线电通讯技术与传统捉迷藏游戏的结合,大致 过程是:在旷野、山丘的丛林或近郊、公园等自然环境中,事先隐藏好 3~10 部信号源(即小型发射机) ,定 时发出不同呼叫的莫尔斯电码信号。参加者手持无线电测向机,测出隐蔽电台的所在方向,采用徒步方式, 迅速、准确地逐个寻找出这些信号源,以在规定时间内,找满指定台数,使用时间少则为优胜。通常,我们 把事先巧妙隐藏起来的信号源比喻成狡猾的狐狸,故此项运动又称无线电“猎狐” 。 目前我国开展无线电测向活动主要有三类:一是适合在中学、青少年科技馆(站) 、少年宫、活动中心等 普及推广的短距离 80 米短波波段测向;二是 160 米中波波段测向;三是符合国际测向竞赛规则的并适合大、 中学生开展的长距离 80 米短波波段及 2 米超短波波段测向。 80 米波段测向是无线电测向项目之一。因工作频率在 3.5~3.6 兆赫的业余波段,波长属 80 米短波,故 简称“3.5 兆赫测向”或“80 米波段测向” 。它利用无线电短波沿地面传播的特性来实现测向。因频率较低, 测向机容易制作,可在起伏较大丘陵地进行比赛,但此频段电台拥挤,各种干扰较大,在早晨和夜间收测信 号困难。 短距离是相对长距离而言的,原来开展的 80 米波段测向,规定电台设置的最佳直线距离为 4~7 公里, 电台间距不小于 400 米,还要求该地区内森林覆盖,地形起伏,人烟稀少„„。这种地形在人口密集的地区, 特别是大城市附近是很难找到的。而且训练、竞赛的组织工作复杂,花费很大,使得内容和形式都很好的项 目难以得到普及和发展。参加该项活动,除可学到无线电测向知识和技术外,还可学到有关电路方面的基础 知识, 掌握测向机和其他电子制作技能。 由于它既不是纯科技性的室内制作, 又不是固定场地上的单一奔跑, 而是充分体现了理论与实践,动手与动脑,室内与户外,体能与智力的结合,对促进青少年德、智、体、美、 劳全面发展,丰富学校第二课堂内容十分有益。 短距离测向的最大特点就是“短” 。国家体育总局 98 年颁布的短距离无线电测向竞赛规则中规定: “起点 与各台及各台间距为 30~200 米” 。这样带来了很多好处:竞赛场地很容易在公园、近郊选到;使用器材简单 便宜;组织竞赛的工作量和经费开支大大缩减,而一场竞赛容纳的运动员却增多了,并且比赛的可观性也提 高了。 下面介绍无线电测向的一个术语: 大音点。 大音点是无线电测向术语之一, 是十分重要的测向技术之一。 无线电测向机的固有特性就是测向机的方向性,由测向天线所决定,当天线某方向与电波传播方向之间的夹 角发生变化时,接收信号的强度也作相应变化,机器输出(如音量)大小亦变化。80 米波段测向机磁性天线方 向呈“8”字形,当磁棒与电波传播方向之间的夹角为 0 度或

180 度,磁性天线接收信号最弱,测向机声音最 小或无声,这两个工作面我们称为“小音面” ,习惯称之为“小音点”或“哑点” 。因为此处音响变化率最大, 而人对小信号变化的分辨力也较强,在测定准确方向线时经常应用。当与磁棒垂直的两个工作面正迎电波传 播方向时 (90 度和 270 度),测向机声音最大,习惯称之为“双向大音点” 。 18

磁性天线与直立天线配合使用的综合方向图为心脏形,其大(或小)音点称“单向大(或小)音点”“单 。 向”是比赛用测向机的必备特性,可使我们在—个测向点就可获得隐蔽电台的明确方向。 人们常用“狐狸的尾巴藏不住”这句话来形容秘密事物的破绽之处。隐蔽电台也有一条藏不住的尾巴— —发射天线,因为无论将电台如何隐蔽,天线终究要伸向空间。因此,运动员可依靠手中测向机的指引,将 隐蔽电台找到。由此看来,无论是发射机或测向机都有一个极其重要的组成部分,即天线。 天线是一个能量转换器,它可将发射机反馈给的高频电能转换为向空间辐射的电磁能,也可将空间传播 的电磁能转换为高频电能输送到接收机。前者称为发射天线,后者称为接收天线。常用的天线有直立天线、 环形天线、磁性天线、八木天线等。磁性天线就是将线圈绕在铁氧成的磁棒上,160 米和 80 米波段测向 机多采用这种天线。

PJ- 米波段) 第 2 节 PJ-80 型(普及直放式 80 米波段)测向机的制作 PJ-80 型为普及型直放式 80 米波段测向机,电路简单、价格低廉、便于安装,很适合广大青少年无线电 测向及装配使用,整机方框图和电路原理如图 1 和图 2 所示。

L1 为磁棒天线,A 为拉杆天线,K1 为单、双向转换开关,用于判断电台方向,BG1 及外围电路组成高频 放大器,将天线接收的高频摩尔斯码信号放大后由 B1 耦合输出。BG3、C14、C15、D2、C16、C17 及 C18 组成 可调式变形电容三点式振荡器,调节 W2 可改变变容二极管 D2 反偏电压,从而改变该管电容量使振荡频率发 生变化。稳压管 D3 用于消除因电池电压下降造成振荡频率不稳。振荡信号与 B1 输出的高频信号叠加,再由 二极管 D1混频产生差拍信号, 经检波和低通滤波后产生的音频信号由 BG2、 LM386 组成的低频功放电路放大, 这里 D1 起到混频和检波双重作用。K2 为耳机插座控制的电源开关,使用立体声耳机时 K3 合上。 19

调试 1.工作点的检查:稳压管 D3 可取 3.5v~4.4v 的,当 W1 置于增益最大时 R3 两端电压约为 0.4v~1V(IC1 约 0.4 mV~1mV) ,R9 两端电压约 1.5v~3V,R12 两端电压约 2v~2.5V。 2.频率覆盖的调试:W2 置于中心位置,高频信号发生器置 3.5~3.6MHz,转动高频信号发生器频率钮, 使测向机接收到音调变化的信号,表示该机差拍振荡器已工作。高频信号发生器置 3.55MHz,调 B2 磁芯使收 听到信号;旋转 W2,应能听到高频信号发生器分别输出的 3.5MHz、3.6MHz 等幅信号,并两端略有富余。若高 端收听不到,而低端有较大余量,可将 B2 磁芯略向外转;反之则相反。 3.若收听频率太宽,适当增大 R14 阻值,否则,减小其阻值。 4.天线回路的调整:高频信号发生器输出 3.53MHz 信号,调节 C1 及磁棒上线圈位置使声音最大。 5.高放回路的调整:高频信号发生器输出 3.57MHz 信号,调 B1 磁芯,使声音最大。

第 3 节 无线电测向锦标赛测向机制作评比有关规定与笔试训练题 第一部分无线电测向锦标赛测向机制作评比有关规定 20

一、执行 2005 年全国青少年无线电测向锦标赛竞赛规程中的有关规定。 二、代表队报到时按照补充通知规定交纳测向机套件费。套件在制作现场发给。 三、运动员在制作竞赛开始后,如需更换工具和 T1、T2、印刷板,每更换一个将从焊接装配工艺给分值 中扣除 3 分。需更换的工具和元器件(除 T1、T2、印刷板),由各队自行负责提供。 四、竞赛规定时间:

青年组、少年组为 60 分钟;儿童组为 90 分钟。运动员只能参照套件说明书中的图 纸资料及已排好序的元器件,完成焊接、装配、调整等作业。不可携带样机及任何形式的模拟样品,也 不得获取他人协助,否则取消评比资格。 五、当运动员确认测向机制作完毕(指应收到 5 部信号源发出的信号,但至少也应收到 1 部信号源发出 的信号) ,即可向裁判员报告,以便进行计时和验收。基本完成制作(指元器件及引线已按要求焊接完毕,但 听不到噪声或收不到信号)的,也应向裁判员报告、核查,以决定是否给予增加附加时间的处理。 六、 场地裁判员按评审委员会的要求, 在装机场地附近, 设置五部工作在 3500、 3530 、 3550、 3570、 3600KHz 的信号源发信号,供调整测向机用。 七、评比内容和最高给分值: 1.焊接、装配工艺(共 20 分) :焊接 10 分、装配 10 分。 2.电气性能(共 60) :频率范围 20 分、灵敏度 20 分、方向性 10 分、稳定和可靠性 10 分。 3. 制作时间 (20 分) 在规定 90 分钟内完成的基本分为 13 分; : 在规定 60 分钟内完成的基本分为 16 分。 没提前一分钟加 0.1 分。 八、整个评比工作约需进行数天。为确保外场竞赛,各队应使用赛前装好的 PJ-80 型测向机参赛。 九、有关制作评比的其它事宜,在赛前另行宣布。 第二部分 笔试训练题 一、10 空,共 10 分 1、直流电的电流以同样的强度朝的方向流动(填“不同”或“相同”。 ) 交流电的电流的强度和方向具有周期性和规律的变化。 2、市电电压为伏特(V) ,频率为赫兹(Hz) 。 3、人体能够承受的最大安全电压为伏特(V) 。 4、一节干电池的电压为伏特(V) 。 5、三节干电池串联,其电压为伏特(V) ,电池串联后的总电压等于各个电池电压之。 6、在拆除电路时,应先将电源断开,严禁带电操作,以防触电。 选用保险丝的规格不应大于安培。 安装灯泡时,应把开关跟线相连,把灯头跟线相连。

二、10 空,共 10 分 21

1、100Ω=kΩ 2、1000μF=F 1MΩ=Ω 1μF=pF

3、二极管由一个结组成,其单向导通是指。 4、三极管由两个结组成,其三个极分别是极(b 极) 、极(c 极)和 极(e 极) 。 NPN 型三极管 PNP 型三极管

三、共 10 分 1、收音机的灵敏度是天线上感应的。 2、一般要求收音机的选择性大于dB。 3、FM 波段的频率范围是至。 4、AM 波段的频率范围是至。 5、中波超外差收音机的中频频率是。 6、色环电阻的识别。 7、常用电子元件的识别(电阻、电容、二极管、三极管、线圈、喇叭等) 。 8、利用万用表检测电阻、二极管、三极管、电容、电位器和线圈。 PJ第五章 PJ-80 无线电测向机制作 第 1 节 焊接清单 一、电阻 15 只 颜 色 棕 红 橙 第1 环 1 2 3 第2 环 1 2 3 第3 环 101 102 103 R1 R2 R3 橙白橙 39k 棕绿橙 15k 棕黑红 1k R11 R12 R13 红黄橙 24k 棕黑红 1k 黄 紫 4.7k 黄 4 4 104 R4 棕黑红 1k 可变 R14 绿 5 5 105 R5 棕黑红 1k 可变 18k 棕灰橙 820 灰红棕 红 电阻 大小 电阻 大小 22

R15 蓝 6 6 106 R6 橙 白 3.9k 紫 7 7 107 R7 棕 绿 0.15k 灰 8 8 108 R8 棕 黑 100k 白 黑 9 0 9 0 109 100=1 R9 R10 棕黑红 1k 灰 红 8.2k 注意:R14 可能会变化,k 表示 1000(英语 kilo,如 kilo-metre 千米,kilo-gram 千克) 红 黄 棕 红

二、电容 20 只 电容 C1 C2 C3 C4 C5 C6 C7 大小 可调电容 103 50 472 103 103 470μF(电解电 容) C8 C9 104 470μF(电解电 容) C10 0.47μF(电解电 容) 三、二极管 3 只,D1(1N60) 2(FV1043) 3(4A2) ,D ,D ,注意正负极,黑端为负极。 四、三极管 3 只,BG1,BG2,BG3(都是“S9014”。 ) 五、中周 2 只, (B1 黑色,B2 白色)

中频变压器俗称“中周” ,在收录机、电视机中应用较多。中周大都带有可调磁芯,用来调节中频,其外 壳一般用具有屏蔽作用的铝材制成。中频变压器的作用主要是阻抗变换和选频。 六、音频放大器 1 只(LM386) ,注意管脚排列,不能装反。 23

电容 C11 C12 C13 C14 C15 C16 C17

大小 103 10μF(电解电容) 100μF (电解电容) 100 220 或 200 102 103 C18 C19 222 472 C20 102 七、电位器即可调电阻 2 只(W1,W2) 1 六只脚,W2 三只脚。 ,W 八、开关 1 只(K1) ,CK 耳机接口 1 只(K2 和 K3) 。 九、磁性天线(L1 和 L2)2 条,3 个接线。拉杆天线(A)1 个,这个不用接。 十、电源接线(接 4 个电池即 6 伏电压) 个接线,黑线(弹簧)接负极,红线接正极。 ,2

第 2 节 调台技术 一、各台的判别方法 0 号台(5 长或 2 长·3 长) 1 号台 (5 长 1 短) 3 号台 (5 长 3 短) 5 号台 (5 长 5 短) 7 号台 (2 长 3 短) MO 台 (5 长) 二、调台技巧(如果在不同位置出现几个相同的台,应该取最大声最悦耳的那个) 1、将电位器 W2(三只脚)逆时针方向旋至最尽,再顺时针旋一点。 ,微调白中周使左右余量相当。 2、旋白中周,收 0 号台(5 长) ,顺时针旋 W2,收 MO 台(5 长) 3、旋 W2,收 7 号台(2 长 3 短) ,旋黑中周,使 7 号台最悦耳。 (注意:白中周不能再动了) ,旋 C1,使 3 号台最悦耳。5 号台(5 长 5 短)已可收到。 4、旋 W2,收 3 号台(5 长 3 短)

第六章测向技术 第 1 节电磁波常识 一、学习目标 1、说出电磁波的定义和传播速度。 2、说出电磁波的频率和波长的概念。 3、说出电磁波的波长、频率和传播速度三者间的关系。 4、知道电磁波的发射(振荡器一调制器一发射天线) 。 5、知道电磁波的接收(接收天线一调谐一检波) 。 二、教学内容 (一)观察设问 演示有线电话机、手机,设问:有线电话中讲话人跟听话人之间是靠导线来传递声音讯号,那么, “手机 与手机,电视台和电视机之间并没有导线连接,它们之间是靠什么传递声音或图像的呢?” 结论:利用了电磁波。 24 (二)新课 无线电常识 演示:用系有绳子的石块在水上下振动,看到什么现象? 师讲:水面上出现凹凸相间的形状,并由中心向四周传播,这就是水波。 演示:敲击音叉,人为什么会听到音叉发出的声音? 师讲:由于音叉振动,在空间中也有空气疏密相间的状态向外传播,这就是声波。 师设疑:当导体中有迅速变化的电流时,会有什么情况发生呢? 师讲:会有电磁波向周围空间传播。 一、电磁波 1.电磁波是变化的电场和变化的磁场在空间的传播 2.师设疑:水波、声波、电磁波在传播过程中有何不同之处? 师讲:水波传播要依赖物质,声波也要靠空气或其他介质传播,而电磁波跟光一样,可以在真空中传播, 传播速度也与光速相同。 电磁波可以在真空中传播,速度为 3×108 米/秒。 二、电磁波的频率和波长 投影:画有水波的投影片,讲清频率及波长的概念。 师讲:水波每振动一次,就出现一个波峰(凸起部分)和一个波谷(凹进部分)变化。一秒钟振动的次 数 n 叫做频率。通过对交流电频率的复习引出电磁波频率的概念。水面上相邻两个波峰或波谷之间的距离是 波长。每振动一次,波就向四周传播一个波长的距离,从而引出电磁波波长的概念。 1.频率:每秒钟电流振荡的次数。 2.波长:电流每振荡 1 次电磁波向前传播的距离。 投影: 波传播的距 频率 离 1 个波长/ 1 赫兹 次/秒) 1 个波长 (1 秒 n 个波长/ N 赫兹 次/秒) n 个波长 (n 秒 波速=频率×波长 波速

波速:频率×波长 师讲:由于波速一定(即光速) ,频率越大的电磁波其波长就越短。 指导学生阅读:课本 P71 波长、频率表(1 兆赫=103 千赫) 25

演示:有中短波的收音机。 师讲:标称“MW” “SW'” “FM”字样(各表示什么?) 三、电磁波的发射 投影:电磁波发射示意图。 师讲:介绍振荡器、调制器、发射天线的作用。 四、电磁波的接收 投影:电磁波接收示意图。 师讲:介绍调谐、检波的作用。 演示:收音机调谐,收音机中的晶体二极管(检波) 。 师讲:介绍我国通讯业的迅猛发展。 (三)巩固练习 1、电磁波的传播速度与光速相同是 3×105 千米/秒。 2、电磁波的频率、波长、波速三者有什么关系? 3、雷达是怎样搜索目标的? 答:雷达是利用无线电波来发现目标,根据无线电波也会反射的原理。 4、在公路旁,当汽车驶过时按响电声喇叭,附近正在收看的电视图像会瞬间模糊,这是为什么? 答:因为按响电声喇叭时,变化的电流产生了电磁波,干扰了电视机正在接收的电磁波,使图像模糊。 5、在日光灯启辉器起跳时,附近的收音机中会发出“喀喀”声,电视机的图像会暂时模糊,这是由于日 光灯电路变化电流向周围发出了电磁波。 6、有一架雷达搜寻目标,经 2.0×10-4 秒收到回波,则这个目标距雷达多远?(30 千米)

第 2 节测向训练 1、在同等距离上测向奔跑消耗体力更多 (1)测向跑中,运动员由于手持测向机,上肢摆臂动作不对称,有时持机臂不参加摆。动作不协调导致体力 消耗更大。对此,以往有人从生物力学角度进行过测验,不摆臂时速度降低,而能量消耗增大。 (2)测向跑在田野、山林中进行,道路崎岖起伏,有些地方通行条件很差。 (3)测向跑是变速,全程中“冲刺”较多。试验表明,变速跑比匀速跑消耗体力多。在中长跑比赛中,一些 体力好的运动员在摆脱对手时,便是以变速跑去拖跨对手,拉开距离的。 26

2、作结构变化大 测向跑的着地、蹬伸等动作要根据路面采取不同方式,技术动作的结构变化大。场地中长跑中,经过训 练和实验后,可以选定合理的动作结构。在中长距离、特别是长距离跑中出现几乎是模式化的机械动作。测 向运动员除基本动作要合理、准确外,还要进行不同地形条件下的奔跑技术训练,形成不同地面的合理技术 结构。以坡地跑为例,在上坡跑时,人体重心前移,前腿要比平常抬得高些,上体同大腿夹角明显减少,在 场地跑中不参加或较少参加运动的一些肌肉这时必须工作;前脚踏地后,场地跑完成支撑、过渡过作,而上 坡跑要求承担将身体上举的力量性工作,这时后腿由于过度伸长,不便用力,脚弓及踝关节负担加重。下坡 跑时,人体重心后移,着地方式变为以脚跟或脚侧蹬地为主,步幅大而频率又快,对下肢各关节的灵活性、 协调性要求更高。 3、对运动员体质、心理、技术要求高 测向比赛环境变化大,不可预知因素多,速度高峰出现进该没有规律,变速跑多,因此对运动员的体质、心 理、技术要求高。 4、运动员要有“耐力储备” 考虑运动员耐力时,不仅要考虑比赛中的跑动距离,还应考虑到留有“耐力储备” 。人体机能特点决定, 长时间剧烈运动后,大量血液流向四肢等运动肌肉,脑供血供氧量相对减少,思维能力必须有所下降。测向 运动员为保持竞赛中思维清楚、注意力集中、分析判断正确,以保持良好的自控能力和技术状态,必需具备 更好的体力特别是耐力。 由这些特点决定,无线电测向运动员身体训练原则是:以中长路训练为基础,积极将身体训练同专项技 术结合,努力提高变速跑和越野能力。 四、训练方法 身体训练的基础理论和方法,例如训练原则、教学组织方法、赛前调整期训练、恢复期训练、少年运动员身 体特点及训练方法等,专著已经很多,本书仅结合测向运动的特点,介绍一些一般性的训练方法。 1、力量素质训练 (1)力量素质 力量素质是指肌肉在活动时克服阻力的能力。肌肉克服阻力是通过运动员的肌力实现的。阻力包括外部 阻力和内部阻力两个方面。外部阻力包括运动员负载物体的重量、磨擦力、空气阻力等;内部阻力指肌肉内 部的阻力,如肌肉的粘滞性、各肌肉间用力的内抗性等。 力量包括绝对

力量、相对力量、速度力量和力量耐力。其中,力量耐力是指长时间克服小阻力的能力, 无线电测向运动中的奔跑耐力就属于这种耐力。速度力量是指在短时间内克服小阻力的能力。无线电测向运 动中的快速跑、冲刺跑都需要速度力量。不同的力量训练可以收到不同的效果。 (2)一般性力量训练 力量训练中,需要严格注意强度的确定、重复的次数和练习的时间。 一般来说,重负载、高强度而短时间的训练可以刺激肌肉,特别是深层的肌肉,使肌肉强壮、增大。但在增 27

强力量的训练中,更多的是用本人最大力量的 2/3 左右的力量进行训练。因为这可以减轻运动员心理上的负 担,防止外伤,保证练习中完成的重复次数和组数。在这样的训练中应当注意以下两点: 第一,必须有一个训练的准备过程。一般来说,先从 30%-40%的强度开始,逐渐啬,直至 75%的强度 第二,在训练中间可以穿插一些超 75%的小强度训练,直至 95%的强度。 (3)速度力量的训练 在速度力量训练中大多采用超等长练习,就是先将需要加强的肌肉拉长,然后再迅速做收缩动作。增强 下肢速度练习的常用练习有跬跳、长短距离距离的单、双足跳和跳深等。 在进行这种练习时应注意以下几点: 第一,力量的增强不仅仅在于肌肉拉长的长度,更主要在于拉长后收缩的速度。 第二,不同的练习高度作用于肌肉的部位不同。一般来说,跳的高度较低,主要发展小腿后,群肌肉;练习 的高度较高,主要发展股四头肌。 第三,要做好准备活动,并逐渐增加强度,以防肌肉拉伤。 (4)力量耐力训练 在力量耐力训练中,要求负荷强度小,重复次数,练习时间长。负荷的范围一般在运动员本身承担最大 负荷的 1/4 以下, 练习的重复次数要求达到或接近极限的程度, 而练习的组数一定过多。 对测向运动员来说, 登山和轻负荷上台阶(楼梯、看台等)便是一种很好的练习。做上台阶练习时,要注意时间连续,掌握好上 到台阶顶部再返回底部重新练习时的间隔时间,不要过长。此外还可做较浅的蹲起练习。选一台阶,运动员 脚掌在台阶上,而脚跟悬空,曲膝半蹲到大小腿夹角近 900 时直立。还可以做双脚跳台阶、单脚交换跳台阶 等。 2、耐力素质训练 耐力素质是指机体长时间活动与疲劳作斗争的能力。耐力素质一般分为肌肉耐力和心血管耐力。心血管 耐力又分为有氧耐力和无氧耐力。 有氧耐力是指机体在氧气供应比较充足时长时间工作的耐力。 提高有氧耐力的目的, 从身体训练角度看, 主要是增强心血管系统工作能力,提高机体摄取氧和运输氧的能力,从而促进有机体的新陈代谢。 无氧耐力是指在机体氧供应不足,长时间在缺氧状态下工作的能力。由于机体长时间处在无氧状态下工 作,导致机体欠下“氧债” ,的角度看,就是提高运动员承担“氧债”的能力。从不同距离跑有氧与无氧代谢 的百分比看,100 米、200 米、400 米跑属于典型的无氧代谢项目;5000 米、10000 米、马拉松跑属于典型 的有氧代谢项目; 800 米、 而 1500 米跑是处于两种代谢之间的过度性项目。 无线卢测向运动中, 跑动距离远、 运动时间长,而在途中摆脱对手时和近台区终点“冲刺”时又需要快速度,因而对运动员的有氧耐力和无氧 耐力的要求都比较高。 在耐力训练中如何区分运动员是处于有氧还是无氧状态呢?目前,主要是通过对参训者脉搏数的监测间 接判断。处于有氧耐力训练界限内的最高心率可以由下式求得: 心率=安静时脉搏+ (最高脉搏-安静时脉搏) 60~70%, 心率一旦超过, 便认为该运动员已进入无氧工作状态。 28

这是一个很有实用意义的公式。用这个心率的强度进行有氧耐力的训练,可以使心脏每博输出和每分钟 输出血量增大,收到很好的训练效果。在上学训练中,为了简便,还常常使用 150 次/分左右的心率来控制运 动员处于有氧训练状态。只在短时间内允许心率达到 170 次/分。 发展测向跑有氧代谢能力的方法主要有以下 3 种: (1)持久跑训练法 持久跑要求较长时间的跑动,中途不间断、不休息,负荷量大,但强度保持在无氧训练心率范围内。一 。由于这种训练方法持续 般安排距离至少在 4 千米左右,心率控制在 140—150 次/分

(或由计算更精确求得) 的时间较长,运动员容易感到单调、乏味,疲劳出现较早,所以一般用来变速跑、越野跑、随意跑(又叫法 特莱克跑) 、匀速跑等方式的交替安排进行调节。持久跑的优点是血乳酸增加不明显著效果。 (2)间歇跑训练法 这种训练的最大特点,是每一次练习后不让机体得到充分恢复就进行下一次练习,以便在休息时使心脏 每搏输出血量达到最佳值,保证再次训练时心脏内有足够的血液输出。这对增强心脏机能和摄氧能力是十分 有效的。间歇跑的方式也可以灵活掌握。根据运动强度,可以分为小强度间歇跑和大强度间歇跑;根据间歇 时间长短,又可以分长间歇跑和短间歇跑。这些训练方法,除发展有氧耐力外,对发展速度、无氧耐力均有 一定效果。 (3)重复跑训练法 这种跑法就是多次重复规定的强度和距离。一般情况下,用这种方法来提高跑的强度,以加深对机体的 刺激,促进无氧强度和专项耐力的提高。根据专项要求,有两种安排方案,一是跑专项距离的一半,一是跑 专项距离。间歇到心率恢复到 120 次/分以下再重复下一次练习。例如,可以按测向竞赛中找一个台的途中跑 距离(大约 1 至 2 公里) ,作为一次练习的距离。 耐力训练是测向运动员身体训练中最重要的训练,也是最大量的训练。在耐力训练过程中,必须注意以 下问题:注意培养运动员的呼吸能力,特别要培养鼻呼吸和深呼吸的能力;注意对运动员意志品质的培养; 要把有氧耐力做为无氧耐力的基础;要控制运动员的体重,勿使发胖,以免增加心脏负荷和体力消耗。 3、速度素质训练 速度素质是指机体(整体或某一部分)快速运动的能力。速度素质一般分为反应速度、动作速度和移动速度。 无线电运动员身体训练中的速度训练主要是进行移动速度训练,特别是速度耐力的训练。 (1)移动速度训练提高移动速度的途径有下面两条: 第一,可以通过动力性力量的训练来提高移动速度。就是说要有计划地训练运动员获得快速运动所需的 力量以及发挥力量的能力。 在力量训练一节中我们曾提到过速度力量, 是指在很短时间内克服小阻力的能力。 移动速度取决于步长和步频。在跑的过程中,前腿的高抬需要髂腰肌和股四头肌快速有力的收缩,后腿的蹬 伸需要臀大肌、 梨状肌快速有力的收缩, 而髋关节的稳定需要有力的腰腹肌群进行保持。 在完成跑的动作时, 这些有关肌肉的动作迅速而有力,才能提高步频,加大步长,提高速度。所以说动力性力量训练是提高速度 的必要途径。 29

提高动力性力量的练习有高抬腿、小腿加负荷的高抬腿、后蹬跑、用橡皮条牵拉形成阻力的腿前摆、后 蹬伸等,还可以穿插安排一些蹲起,小负重的蹲起,垫上的仰卧起坐、屈膝勾头两头靠、俯卧态的脚两头起 等。 在进行动力性力量训练的过程中,要注意相应发展关节周围小肌肉群的力量,使主、副肌肉大、小肌肉 得到均衡协调的发展,以免关节受伤。在青少年运动员的训练中常常发生由于操之过急,肌肉得不到均衡发 展所产生的损伤。一讲加强速度力量,使负重、深蹲„„„负重大而动作又猛烈。大肌肉群力量增强了,收 缩速度提高了,原来与之“配套”的关节周围小肌肉、韧带却变得不适应了,显得脆弱了。跑动是多关节的 运动,与之相关密切而又容易受伤的是踝关节、膝关节和腰椎,特别是踝。下肢关节和脊柱小肌肉群训练的 练习有垫上技巧,器械悬垂摆荡,站立姿势双手持实心球向前、后、侧抛,横向跨步、小沟渠上的横向跨跳, 侧向滑步及滑步一急停一转向滑步,提踵等。还可以以运动员自我可控制的速度在坑洼不平的路面、卵石路 面上跑步。只要在训练中注意小肌肉群训练,便可以提高各关节的保护能力,避免伤病。 动力性力量练习是在运动中进行的,负荷轻而动作速度快。练出来的力量不是“死力气” ,都可以在提高 速度中发挥出来。如何判断力量素质是否转化到移动速度中呢?一般可以根据以下几个方面: a)运动员在跑的过程中,自己有“有劲”的感觉。 b)客观观察可见运动员跑的动作有明显的弹性感,有一种有力的向前跨的感觉。 c)运动员进行 100 米跑中,尤其是在后阶段的跑程中,肌肉酸痛的主观感觉减轻。 第二条提高移动速度的途径是跑。对跑的训练要求是:强度大,距离短,每组练习中次数不太多,间歇单单 短。例如,以 90%强度进行 60 米跑,共 6 组,每组 3 次,

组间间歇 2 分钟至 3 分钟。 (2)速度耐力训练 速度耐力是指较长时间内做快速运动的能力。无线电测向运动中途中加速到位、途中摆脱对手、近台区 长距离跟踪时的持续高速奔跑,都需要这种能力。在上述情况下奔跑距离大约在 400 米以内。练习时选择每 次跑的距离也应在 400 米左右。还可以用负重训练来提高速度耐力。重量一般为本人最大负重量的 80%,每 次练习 1~2 分钟。

第 3 节测向技术 80 米波段测向是无线电测向项目之一。因工作频率在 3.5-3.6 兆赫的业余波段,波长属 80 米短波,故简 称“3.5 兆赫测向”或“80 米波段测向” 。它利用无线电短波沿地面传播的特性来实现测向。因频率较低,测 向机容易制作,可在起伏较大丘陵地进行比赛,但此频段电台拥挤,各种干扰较大,在早晨和夜间收测信号 困难。 下面介绍无线电测向的一个术语: 大音点。 大音点是无线电测向术语之一, 是十分重要的测向技术之一。 无线电测向机的固有特性就是测向机的方向性,由测向天线所决定,当天线某方向与电波传播方向之间的夹 角发生变化时,接收信号的强度也作相应变化,机器输出(如音量)大小亦变化。80 米波段测向机磁性天线方 向呈“8”字形,当磁棒与电波传播方向之间的夹角为 0 度或 180 度,磁性天线接收信号最弱,测向机声音最 30

小或无声,这两个工作面我们称为“小音面” ,习惯称之为‘小音点’或‘哑点’ 。因为此处音响变化率最大, 而人对小信号变化的分辨力也较强,在测定准确方向线时经常应用。当与磁棒垂直的两个工作面正迎电波传 。 播方向时 (90 度和 270 度),测向机声音最大,习惯称之为‘双向大音点’ 磁性天线与直立天线配合使用的综合方向图为心脏形,其大(或小)音点称“单向大(或小)音点’‘单向’ 。 是比赛用测向机的必备特性,可使我们在—个测向点就可获得隐蔽电台的明确方向。 2 米波段无线电测向。2 米波段无线电测向的工作频率在 144-146 兆赫之间,其波长属于 2 米超短波, 。主要利用无线电超短波的传播特性来实现测向,水平极化波, 故简称“144 兆赫测向”或“ 2 米波段测向” 因地形变化存在信号反射等,此频段干扰少,容易选收信号,但是由于频率较高,测向机的制作难度较大。 比赛时一般选用地形起伏较小的地区进行比赛。 短距离是相对长距离而言的,原来开展的 80 米波段测向,规定电台设置的最佳直线距离为 4-7 公里,电台间 距不小于 400 米,还要求该地区内森林覆盖,地形起伏,人烟稀少„„。这种地形在人口密集的地区,特别 是大城市附近是很难找到的。而且训练、竞赛的组织工作复杂,花费很大,使得内容和形式都很好的项目难 以得到普及和发展。短距离无线电测向,就是针对上述问题,面向中、小学生,利于青少年德、智、体、美、 劳全面发展,丰富学校活动课的内容而提出和设置的。 短距离测向的最大特点就是“短” 。国家体育总局 98 年颁布的短距离无线电测向竞赛规则中规定: “起点与各 台及各台间距为 30200 米” 这样带来了很多好处: 。 竞赛场地很容易在公园、 近郊选到; 使用器材简单便宜; 组织竞赛的工作量和经费开支大大缩减,而一场竞赛容纳的运动员却增多了,并且测向竞赛的可观性也提高 了。 测出电台方向线的基本方法(80 米波段) : 单向—双向法:按下单向开关,使本机大音面作环向扫动,同时旋转频率钮,当耳机内出现需要测收的 电台信号且声音最大时,测向机大音面所指方向即为电台方向。这一过程称测单向。由于大音面是一个较大 的扇面,难以准确地确定电台方向线,因此在单向测完后要松开单向开关,用磁性天线的小音点(即磁棒) 对着电台并左右摆动,声音最小时磁棒所指方向,即为电台的准确方向。后面的这个过程称为测双向。 双向—单向法:先不按单向开关,用磁性天线收到电台信号后,水平旋转测向机,找出小音点(或称哑点线) 获得电台所在直线,然后按下单向开关并转动测向机 90°,在此位置上,反复迅速的旋转测向机 180°,比 较声音大小,声音大时,本机单向大音面所指的方向,即为电台的方向。最后再用双向小音点瞄准。 31

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ppt文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT,或下载源文件到本机查看。 绪 论 本章重点

接收设备、发送设备的组成框图及其 简单的工作原理、工作波形、各部分 的作用。 二、高频电子线路研究的主要内容及其特点

研究的主要内容: 研究的主要内容: 以通信系统为主要对象,研究构成发送设备、 以通信系统为主要对象,研究构成发送设备、 接收设备的各单元电路,典型线路的工作原理。 接收设备的各单元电路,典型线路的工作原理。 主要特点: 主要特点: 利用器件的非线性特性,分布参数不容忽视。 利用器件的非线性特性,分布参数不容忽视。 同时,负载不再是纯电阻,而是以LC谐振回路作负 同时,负载不再是纯电阻,而是以LC谐振回路作负 LC 载。 0.1

0.1 通信系统的组成 1、通信系统定义 、 广义上说: 广义上说:一切将信息从发送者传送到接收者 的过程,均为通信的过程。 的过程,均为通信的过程。实现这种信息传送的过 程的系统即为通信系统。 程的系统即为通信系统。 2、通信系统框图 、 0.1

信息源 即信息的来源,具有各种不同的形 式,如音乐、语言、文字、图像等。 输入变换器(话筒、拾音器、电键、摄像机 等):将信息源输入的信息(待传送的信息) 转换成相应的电信号,该信号一般由零频附 近的直流分量和低频信号组成,称为基带信 号(Baseband Signal)或携有信息的电信号, 它可以是模拟信号,也可以是数字信号。 发射机:将基带信号变换为适合信道传输 的高频电信号,变换后的高频电信号经过 放大处理后以足够的功率送入信道,以实 现信号有效的传输。变换后的信号称为已 调信号或带通信号(Passband Signal)。 接收机: 与发射机相反,接收机完成的功 能是从信道接收到的信号中还原出与发射 机输入信号一致的基带信号(这一过程称 之为解调)。在信号传输过程中,不可避 免地会有噪声和干扰的加入,因此接收机 除了包含有与发送端相反作用的解调电路 外,还有滤除干扰和噪声的电路,当然必 要的放大也是需要的。

输出变换器:将接收设备输出的电信号还 原成原始信息,如声音、图像等,供受信 者利用。

信道:信道是传输带有信息的电信号的媒质, 它可以是电线,电缆,波导,光导纤维或自 由空间。

噪声和干扰源:是信道中的噪声及分散在通 信系统中其他各处噪声的集中表示。 3、通信系统分类 、 根据信道 信道不同,通信系统可分为 信道 ?有线通信:利用导线传送信息的系统 有线通信: 有线通信 ?无线通信:利用自由空间传送信息的系统。 无线通信: 无线通信 ?光纤通信:利用光导纤维传送信息的系统。 光纤通信: 光纤通信 0.1 0.2

无线电通信系统 调制

一、声音是如何传到远方的? 声音是如何传到远方的? 人耳能听到的声音(f=20-20KHz),声波 在空气中传播的速度340米∕秒,且衰减很快。

把声音传到远方采用的方法是: 将声音变为电信号,将反映声音变化规律 的电信号借助非线性电子器件进行变换和处理, 由发射机将该信号变为足够强的高频电振荡, 解调 由天线变为电信号向媒体辐射。该过程称为发 送。 传送到远方由接收机接收后,经过与发射 相反的变换过程及放大后,再经电→声,变换 为原声音。该过程称为接收。 0.2

二、无线电通信的分类 无线电通信的类型很多,可以按传输手段、 频率范围、用途等进行分类。如 1、按传输手段分类,有短波通信、超短 波通信、微波中继通信和卫星通信等; 2、按传送信息的类型分类,有模拟通信 和数字通信; 3、按用途分类,有地面移动通信、航空 通信和舰船通信等等。 各种不同的通信,其设备的组成、设备的 复杂程度都有很大不同,但基本组成不变,如 图0.2.1所示。 0.2 图0.2.1 无线通信系统

主要由三部分组成:发射装置、接收装 置、传输媒质(信道)。关键设备是发射机 和接收机。 0.2

三、发射机的组成框图 图0.2.2

发送设备框图(发送设备工作原理动画) 0.2

1、高频部分的作用: 、高频部分的作用: (A)交变得电振荡可利用天线向空中辐射出去,但 天线长度必须和电振荡的波长差不多。 如:音频频率范围 20-20kHz 300-3000Hz; 语音分布在

c 信号波长计算公式 λ = f c = 3×108 (米∕秒)

∴音频信号波长范围是 λ = (100 1000)km (B) 若能发射,因各电台发出的信号均在同一 频率范围内,会造成各电台之间的相互干扰。 0.2

待发送的货物 C)、解决方法: 把音频信号(调制信号、携有信息的信号)“装载” (调制)到高频振荡(载波)之中,然后由天线向外 运载工具 辐射出去,这种方法叫调制。 2、调制的概念 设:高频振荡即载波:

υ c ( t ) = Vcm cos (ω c t + ? 0 ) = Vcm cos ? ( t ) ω c = 2π f c f c 称为载频

υ ? 表示待发送的信号(有用信号、调制信号、音 频信号)。 0.2

根据受控参数不同,调制可分为: 振幅调制(Amplitude Modulation), 简称为调幅 (AM) 频率调制(Frequency Modulation),简称调 频(FM) 相位调制(Phase Modulation) ,简称调相(PM)

由于调频和调相都使载波的总相角产生变化,故又 统称为调角。 如:当 f = 5 × 106 Hz时,λ =60米 0.2

四、接收机的组成框图 接收是发送的逆过程

1、简单接收机框图: 简单接收机框图: 天线的作用:将接收到 的电磁波转换为已调波 电流; 选择性回路的作用:选 频(电台);同时,将 所选电台的已调波电流 转换为电

压。

图0.2.3

简单接收机框图

检波:调制的逆过程;将已调波电压变换为 原来的音频电压。 耳机:实现电、声转换。 0.2

2、实际接收机框图 实际上的接收机比较复杂,原因是: A、天线接收的高频无线电信号非常弱, 只有几十 μV至几 mV ,所以应加高频放大 器。 0.2

B、各电台的载波不同,用同一接收 机接收不同电台的信号时,调谐困难,所 以应加混频器。将接收到的不同载频的电 信号转变成为固定的中频信号,即所谓的 外差作用。 C、检波器需要较高的推动电压( 约500mV),所以应加中频放大器。

D、检波器输出只有几十mV,而推 动扬声器需要大功率,因此应加低频 放大器与低频功率放大器。

典型的接收机框图(超外差式) 图0.2.4

典型超外差式接收机框图(接收设备工作原理动画) 0.2

五、无线电信号的传播

电磁波的波长或频率范围不同,电磁波在自由 空间的传播方式也不同。 f 无线电波的频率范围为: =10k-1000GHz; 波长 λ =0.3mm-30Km 1、无线电波的划分

超长波 10km-30km 长波 中波 短波 1km-10km 100m-1km 10m—100m 无线电波划分为 超短波 0.3mm-10m 0.2

2、无线电波的传播方式

地面波 地波 传播方式有三种 空间波 天波

和光波一样,无线电波也具有直射、 反射、折射等现象。 0.2 (1)地面波: )地面波:

沿地球弯曲表面传播,适用于波长 λ =200m 以上的中、长波。 由于大地表面是导体,当电磁波在其表面传 播时,一部分能量将被损耗掉,且频率越高,趋 肤效应越强,损耗越大。故频率更高的电磁波不 易沿地面传播,而主要靠电离层。 图0.2.5 地面波的发射与接收(地面波动画) 0.2

(2)天波 )天波:

利用电离层的折射与反射,使电磁波到达电 离层后,一部分能量被吸收,一部分被反射、折 射到地面。当频率升高时,电磁波被电离层吸收 的能量增加,当频率升高超过一定值时,电磁波 将会穿过电离层,不再返回地面。所以天波适用 于10m-200m的短波。 图0.2.6 天波的发射与接收(天波动画) 0.2

(3)空间波: )空间波:

频率更高的电磁波( λ ≤10m),不再适用电离层 传播,而是沿空间直线传播,即利用直射和反射实现 电磁波的传播。但只限于视频距离范围内。通常,50 米高的天线通信距离约50公里。

图0.2.7 空间波的发射与接收(空间波动画) 0.2

参考书目

谢嘉奎 电子线路 (非线性部分)

张肃文:高频电子线路 董在望:通信电路原理 沈伟慈:高频电路 0.2 1

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