论文部分内容阅读
[摘 要]随着我国科学技术的不断发展，使得无线电技术的应用范围变得更加的广泛，无线电技术已经从起初的无线通信发展到了现阶段的遥控和遥测。无线电测向技术在我国的工程及其它领域都有着广泛的应用，本文就无线电测向原理进行了研究，并介绍了常见的无线电测向体制及其应用。
[关键词]无线电测向；测向设备；测向技术
中图分类号：TN961 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）02-0217-01
1 前言
无线电事业的迅速发展给从事无线电技术研究的商家带来了巨大的商机，同时也给人们的生活提供了更多的便利，在当今人们的生活中，许多地方都运用到了无线电技术。但是随着科学技术的不断发展，也使得我国的电磁环境变得更为复杂，所以在利用无线电技术的过程中，难免会遇到干扰。无线电干扰就是指的在进行无线电通信过程中，所接收到的有用信号的质量有所下降或者损害，造成接收信号的误差或者丢失，这对于无线电通信是极其不利的，因此在出现无线电干扰之后，就应该积极地采取措施来寻找到干扰源，以避免造成更大的损失。而在寻找无线电信号干扰源的过程中，就需要充分地利用无线电测向技术，它也是当前查找无线电信号干扰源最主要的方式之一。
2 无线电测向技术的内涵
所谓无线电测向，就是依靠电磁波的传播特性来利用无线电测向设备来对电波来波方向进行测定。之所以能够进行无线电测向，就是因为无线电波在空气中是沿着指向传播的，测定到无线电波的信号，便可以沿着指向寻找到相应的无线电波源。在进行无线电测向时，只要确定了测向的地点，这一点的北方向与所测电台方向之间的顺时针方向的夹角也就相应的确定了。但是仅仅获得一个示向度值，往往只能够确定电台所在的某一条直线，而无法直接地判断该电台所处的具体位置。所以在进行无线电测向时，往往使用的都是两个及两个以上的测向点以获取不同的示向度，获得了多个示向度之后便可以在地图上来确定发射电台的具体位置。在进行无线电测向的过程中，可以根据天线系统从到达来波信号中获得信息以及对信息处理的方法将测向系统分为两个大类，第一类是标量测向系统，第二类是矢量测向系统。标量测向系统和矢量测向系统有着各自的优势，标量测向系统一般能够获取到达来波信号的标量数据，而矢量测向系统所获得大都是到达来波的矢量信息数据；标量测向系统对于电磁波的幅度或者相位角信息往往只能进行单独的获得和使用，而矢量测向系统则可以同时获得和使用二者。
3 无线电测向体制
3.1 幅度比较式测向体制
幅度比较式测向体制是对测向天线阵或测向天线的方向特性加以利用，因为对于不同方向的来波，所接收的信号幅度也是不同的，通过这样的方式来对来波方向加以测定。幅度比较式测向体制的应用往往比较广泛，而且不同的测向机的方向图也是不尽相同的。测向机的可以分为很多类，但依据其方向图大致可以被分为两大类，第一类是直接旋转测向天线方向图，比如说环形天线测向机、间隔双环天线测向机、旋转对数天线测向机等，所获得的方向图都是直接旋转测向天线方向图；第二类是间接旋转测向天线方向图，能获得这种方向图的测向机有交叉环天线测向机、U 形天线测向机、H 型天线测向机等。间接旋转测向天线方向图往往是通过手动或者电气旋转角度计来实现的。
3.2 沃特森—瓦特测向体制
沃特森—瓦特测向机实际上也是属于幅度比较式的测向体制，但是沃特森—瓦特测向机在实际的测向时往往没有对直接或者间接旋转天线方向图加以采用，而是利用了计算求解或者显示反正切值。一般而言，正交的测向天线信号往往会经过两部幅度、相位特性相同的接收机来进行变频和放大，最后再对其进行求解或者显示出反正切值以解出或者显示来波的方向。单信道的沃特森—瓦特测向机一般都是把正交的测向天线信号分别经过两个低频信号来进行调制，然后再通过单行道接收机的变频和放大，最后再调解出方向信息信号以求解或者显示出反正切值，而后给出来波的方向。
3.3 多普勒测向体制
所谓多普勒测向体制，顾名思义，就是对多普勒效应加以利用。具体来说，就是当电波在传播的时候，一旦遇到与它运动相对的测向天线时，被接收的电波信号就会产生多普勒效应，然后通过对多普勒效应所产生的频移进行测定，就可以对来波的方向加以测定。多普勒测向体制的一个重点就是多普勒效应所产生的频移，为了得到这个频移，就必须要让测向天线与被测电波之间产生相对运动，一般情况下，都是在测向天线的接收场中通过测向天线的高速运动来加以实现的，如果在测向过程中测向天线是完全朝着来波方向运动的，多普勒效应频移量就会达到最大。一般而言，测向天线在做圆周运动时，来波信号的相位会受到正弦调制。多普勒效应所产生的频移可以从旋转的测向天线所接收的信号经过接收机变频和放大之后得到。然后在比较多普勒频移与原参频率就可以对来波方向加以确定。
3.4 乌兰伟伯尔测向体制
乌兰伟伯尔测向体制所利用的是大基础测向天线阵，在这些大基础测向天线阵的周围架设大量的测向天线，这样来波信号就可以经过可旋转的角度计、移相电路和合差电路来形成合差方向图，最后测找来波的方向。由于乌兰伟伯尔测向所利用的是相位比较，所以人们往往将其归为比较式测向机。乌兰伟伯尔测向体制相比于其它的测向体制而言，拥有者更长的天线阵直径，一些天线阵直径的尺寸甚至可以达到数百或者上千米。乌兰伟伯尔测向体制中的测向天线单元也比较灵活，可以是宽频带直立天线，也可以使对数周期天线。同时为了使得天线的接受效能能够得到提高，还会在天线阵内采用反射网。一般情况下，仅仅依靠一副天线阵是难以覆盖全部短波段时的，所以往往都是采用的内高频、外低频的双层阵。
4 无线电测向技术的应用
我国的无线电技术在近些年来得到了飞速的发展，随着无线电技术的发展，无线电测向技术也得到了更为广泛的应用，而且往往传统的仪器设备所组成的无线电监测测向系统在当代也不适用了，由于当前无线电信号更加趋于新型化和密集化，所以要采用高度数字化和智能化的多信道监测和测向系统，并且多信道的信号检测和测向已经发展成为了当代无线电测向技术的主要潮流。
参考文献
[1] 胡刚，沈强.空间谱估计测向系统及其实际应用[J].中国无线电，2010，（5）：85-86.
[2] 杨军.浅析空间谱估计测向技术及其应用[J].实用影音技术，2013，（12）：81-86.
[3] 贾大为.无线电测向系统的技术应用解析[J].商品与质量·建筑与发展，2014，（3）：968-968.
[4] 郎复.无线电测向系统的技术分析与应用[J].电子制作，2013，（16）：230-230.
[关键词]无线电测向；测向设备；测向技术
中图分类号：TN961 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）02-0217-01
1 前言
无线电事业的迅速发展给从事无线电技术研究的商家带来了巨大的商机，同时也给人们的生活提供了更多的便利，在当今人们的生活中，许多地方都运用到了无线电技术。但是随着科学技术的不断发展，也使得我国的电磁环境变得更为复杂，所以在利用无线电技术的过程中，难免会遇到干扰。无线电干扰就是指的在进行无线电通信过程中，所接收到的有用信号的质量有所下降或者损害，造成接收信号的误差或者丢失，这对于无线电通信是极其不利的，因此在出现无线电干扰之后，就应该积极地采取措施来寻找到干扰源，以避免造成更大的损失。而在寻找无线电信号干扰源的过程中，就需要充分地利用无线电测向技术，它也是当前查找无线电信号干扰源最主要的方式之一。
2 无线电测向技术的内涵
所谓无线电测向，就是依靠电磁波的传播特性来利用无线电测向设备来对电波来波方向进行测定。之所以能够进行无线电测向，就是因为无线电波在空气中是沿着指向传播的，测定到无线电波的信号，便可以沿着指向寻找到相应的无线电波源。在进行无线电测向时，只要确定了测向的地点，这一点的北方向与所测电台方向之间的顺时针方向的夹角也就相应的确定了。但是仅仅获得一个示向度值，往往只能够确定电台所在的某一条直线，而无法直接地判断该电台所处的具体位置。所以在进行无线电测向时，往往使用的都是两个及两个以上的测向点以获取不同的示向度，获得了多个示向度之后便可以在地图上来确定发射电台的具体位置。在进行无线电测向的过程中，可以根据天线系统从到达来波信号中获得信息以及对信息处理的方法将测向系统分为两个大类，第一类是标量测向系统，第二类是矢量测向系统。标量测向系统和矢量测向系统有着各自的优势，标量测向系统一般能够获取到达来波信号的标量数据，而矢量测向系统所获得大都是到达来波的矢量信息数据；标量测向系统对于电磁波的幅度或者相位角信息往往只能进行单独的获得和使用，而矢量测向系统则可以同时获得和使用二者。
3 无线电测向体制
3.1 幅度比较式测向体制
幅度比较式测向体制是对测向天线阵或测向天线的方向特性加以利用，因为对于不同方向的来波，所接收的信号幅度也是不同的，通过这样的方式来对来波方向加以测定。幅度比较式测向体制的应用往往比较广泛，而且不同的测向机的方向图也是不尽相同的。测向机的可以分为很多类，但依据其方向图大致可以被分为两大类，第一类是直接旋转测向天线方向图，比如说环形天线测向机、间隔双环天线测向机、旋转对数天线测向机等，所获得的方向图都是直接旋转测向天线方向图；第二类是间接旋转测向天线方向图，能获得这种方向图的测向机有交叉环天线测向机、U 形天线测向机、H 型天线测向机等。间接旋转测向天线方向图往往是通过手动或者电气旋转角度计来实现的。
3.2 沃特森—瓦特测向体制
沃特森—瓦特测向机实际上也是属于幅度比较式的测向体制，但是沃特森—瓦特测向机在实际的测向时往往没有对直接或者间接旋转天线方向图加以采用，而是利用了计算求解或者显示反正切值。一般而言，正交的测向天线信号往往会经过两部幅度、相位特性相同的接收机来进行变频和放大，最后再对其进行求解或者显示出反正切值以解出或者显示来波的方向。单信道的沃特森—瓦特测向机一般都是把正交的测向天线信号分别经过两个低频信号来进行调制，然后再通过单行道接收机的变频和放大，最后再调解出方向信息信号以求解或者显示出反正切值，而后给出来波的方向。
3.3 多普勒测向体制
所谓多普勒测向体制，顾名思义，就是对多普勒效应加以利用。具体来说，就是当电波在传播的时候，一旦遇到与它运动相对的测向天线时，被接收的电波信号就会产生多普勒效应，然后通过对多普勒效应所产生的频移进行测定，就可以对来波的方向加以测定。多普勒测向体制的一个重点就是多普勒效应所产生的频移，为了得到这个频移，就必须要让测向天线与被测电波之间产生相对运动，一般情况下，都是在测向天线的接收场中通过测向天线的高速运动来加以实现的，如果在测向过程中测向天线是完全朝着来波方向运动的，多普勒效应频移量就会达到最大。一般而言，测向天线在做圆周运动时，来波信号的相位会受到正弦调制。多普勒效应所产生的频移可以从旋转的测向天线所接收的信号经过接收机变频和放大之后得到。然后在比较多普勒频移与原参频率就可以对来波方向加以确定。
3.4 乌兰伟伯尔测向体制
乌兰伟伯尔测向体制所利用的是大基础测向天线阵，在这些大基础测向天线阵的周围架设大量的测向天线，这样来波信号就可以经过可旋转的角度计、移相电路和合差电路来形成合差方向图，最后测找来波的方向。由于乌兰伟伯尔测向所利用的是相位比较，所以人们往往将其归为比较式测向机。乌兰伟伯尔测向体制相比于其它的测向体制而言，拥有者更长的天线阵直径，一些天线阵直径的尺寸甚至可以达到数百或者上千米。乌兰伟伯尔测向体制中的测向天线单元也比较灵活，可以是宽频带直立天线，也可以使对数周期天线。同时为了使得天线的接受效能能够得到提高，还会在天线阵内采用反射网。一般情况下，仅仅依靠一副天线阵是难以覆盖全部短波段时的，所以往往都是采用的内高频、外低频的双层阵。
4 无线电测向技术的应用
我国的无线电技术在近些年来得到了飞速的发展，随着无线电技术的发展，无线电测向技术也得到了更为广泛的应用，而且往往传统的仪器设备所组成的无线电监测测向系统在当代也不适用了，由于当前无线电信号更加趋于新型化和密集化，所以要采用高度数字化和智能化的多信道监测和测向系统，并且多信道的信号检测和测向已经发展成为了当代无线电测向技术的主要潮流。
参考文献
[1] 胡刚，沈强.空间谱估计测向系统及其实际应用[J].中国无线电，2010，（5）：85-86.
[2] 杨军.浅析空间谱估计测向技术及其应用[J].实用影音技术，2013，（12）：81-86.
[3] 贾大为.无线电测向系统的技术应用解析[J].商品与质量·建筑与发展，2014，（3）：968-968.
[4] 郎复.无线电测向系统的技术分析与应用[J].电子制作，2013，（16）：230-230.