主頁(yè)（http://www.www.jjxinkai.com）：如何在茫茫大海中尋找仍在發(fā)射信號(hào)的電臺(tái)？從無(wú)線(xiàn)電測(cè)向簡(jiǎn)史說(shuō)起
我們認(rèn)為無(wú)線(xiàn)電導(dǎo)航和測(cè)向是相當(dāng)現(xiàn)代的東西。但是，您可能會(huì)驚訝于測(cè)向幾乎與無(wú)線(xiàn)電本身一樣古老。 1888 年，海因里希·赫茲 (Heinrich Hertz) 指出，當(dāng)環(huán)形天線(xiàn)的一個(gè)方向和最弱的 90 度旋轉(zhuǎn)時(shí)，信號(hào)最強(qiáng)。到 1900 年，實(shí)驗(yàn)者注意到偶極子天線(xiàn)表現(xiàn)出類(lèi)似的行為，不久之后天線(xiàn)被旋轉(zhuǎn)以最大化信號(hào)或定位發(fā)射器。 當(dāng)然，有一個(gè)問(wèn)題。您實(shí)際上無(wú)法通過(guò)環(huán)路或偶極子判斷天線(xiàn)的哪一側(cè)指向信號(hào)。因此，如果天線(xiàn)指向北方，則信號(hào)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(jīng)足夠了。 我們認(rèn)為無(wú)線(xiàn)電導(dǎo)航和測(cè)向是相當(dāng)現(xiàn)代的東西。但是，您可能會(huì)驚訝于測(cè)向幾乎與無(wú)線(xiàn)電本身一樣古老。1888 年，海因里希·赫茲 (Heinrich Hertz) 指出，當(dāng)環(huán)形天線(xiàn)的一個(gè)方向和最弱的 90 度旋轉(zhuǎn)時(shí)，信號(hào)最強(qiáng)。到 1900 年，實(shí)驗(yàn)者注意到偶極子表現(xiàn)出類(lèi)似的行為，不久之后天線(xiàn)被旋轉(zhuǎn)以最大化信號(hào)或定位發(fā)射器。
1927 年的英國(guó)無(wú)線(xiàn)電測(cè)向車(chē)；公共區(qū)域 當(dāng)然，還有一個(gè)問(wèn)題。您實(shí)際上無(wú)法通過(guò)環(huán)路或偶極子判斷天線(xiàn)的哪一側(cè)指向信號(hào)。因此，如果天線(xiàn)指向北方，則信號(hào)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(jīng)足夠了。 John Stone 在 1901 年為這樣的系統(tǒng)申請(qǐng)了專(zhuān)利。著名的無(wú)線(xiàn)電實(shí)驗(yàn)家 Lee De Forest 在 1904 年也有一個(gè)新穎的系統(tǒng)。這些系統(tǒng)都遇到了各種各樣的問(wèn)題。在短波頻率下，多徑傳播會(huì)混淆接收器，而長(zhǎng)波信號(hào)需要非常大的天線(xiàn)。大多數(shù)天線(xiàn)都移動(dòng)了，但有些——比如馬可尼的天線(xiàn)——使用了多個(gè)元件和一個(gè)開(kāi)關(guān)。 但是，在某些特殊情況下，這些限制是可以接受的。例如，當(dāng)泛美在 1930 年代需要在飛機(jī)上航行時(shí)，在泛美之前曾在 RCA 工作的 Hugo Leuteritz 在機(jī)場(chǎng)使用環(huán)形天線(xiàn)來(lái)定位飛機(jī)上的發(fā)射器。由于您知道飛機(jī)必須位于天線(xiàn)的哪一側(cè)，因此雙向檢測(cè)不是問(wèn)題。 關(guān)鍵詞：基本導(dǎo)航 無(wú)線(xiàn)電導(dǎo)航很大程度上歸功于普通的天文導(dǎo)航和測(cè)量。您看到的不是燈塔、太陽(yáng)或星星，而是無(wú)線(xiàn)電發(fā)射器。
使用太陽(yáng)和月亮給出兩個(gè)圓圈（位置線(xiàn)），您可以假設(shè)您的船不在阿根廷或巴拉圭周?chē)暮档厣稀９矃^(qū)域。 假設(shè)您在一個(gè)有旗桿的場(chǎng)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(gè)地方，想知道你在哪里，你可以使用桿子。您瞄準(zhǔn)桿子并測(cè)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?chē)L制一個(gè)圓圈。 當(dāng)然，你可以在圓圈上的任何地方——導(dǎo)航員所說(shuō)的位置線(xiàn)。但是如果你有兩個(gè)極點(diǎn)呢？你可以畫(huà)兩個(gè)圓圈。如果幸運(yùn)的話(huà)，圓圈會(huì)恰好接觸到一個(gè)點(diǎn)，這就是您所在的位置。然而，更常見(jiàn)的是有兩個(gè)點(diǎn)，并且——大概——一個(gè)離你應(yīng)該去的地方很遠(yuǎn)，一個(gè)離你應(yīng)該去的地方很近。 即使使用簡(jiǎn)單的一對(duì)循環(huán)，如果它們相距足夠遠(yuǎn)，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(guò)繪制兩條線(xiàn)并注意它們交叉的位置來(lái)進(jìn)行三角測(cè)量。 關(guān)鍵詞：改進(jìn)
一個(gè) 2 MHz Adcock 裝置；公共區(qū)域 即便如此，還是有對(duì)更好的東西的需求。1909 年，Ettore Bellini 和 Alessandro Tosi 推出了一項(xiàng)創(chuàng)新。Bellini-Tosi 系統(tǒng)使用兩個(gè)直角天線(xiàn)來(lái)饋送線(xiàn)圈。第三個(gè)環(huán)在線(xiàn)圈內(nèi)移動(dòng)以找到方向。這允許大天線(xiàn)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(guó)工程師弗蘭克·阿德科克 (Frank Adcock) 提出了一個(gè)系統(tǒng)，該系統(tǒng)使用四個(gè)垂直天線(xiàn)，單極天線(xiàn)或偶極天線(xiàn)。這種安排將天線(xiàn)連接起來(lái)，有效地形成一個(gè)方形環(huán)路，忽略水平極化信號(hào)，從而減少天波的接收。Adcock 天線(xiàn)經(jīng)常與 Bellini-Tosi 探測(cè)器一起使用。 關(guān)鍵詞：雷擊
哈夫達(dá)夫設(shè)備；雷米·考普攝 CC-BY-SA-3.0 1926 年，英國(guó)人羅伯特·沃森-瓦特試圖探測(cè)閃電以幫助飛行員和水手避開(kāi)風(fēng)暴。閃電信號(hào)非常快，但經(jīng)驗(yàn)豐富的操作員需要大約一分鐘才能將 Bellini-Tosi 探測(cè)器排成一行。通過(guò)耦合 Adcock 天線(xiàn)和示波器，瓦特能夠快速鎖定閃電或無(wú)線(xiàn)電發(fā)射器。
HUFF DUFF“哈夫-達(dá)夫”是高頻測(cè)向儀（High-frequency direction-finding）的昵稱(chēng)。是第二次世界大戰(zhàn)中盟軍引入的一種無(wú)線(xiàn)電測(cè)向儀（RDF），通常以其縮寫(xiě)HF / DF昵稱(chēng)來(lái)稱(chēng)呼。高頻（HF）是指可以有效地進(jìn)行長(zhǎng)距離通信的無(wú)線(xiàn)電波段；例如，在U艇及其陸上總部之間。哈夫-達(dá)夫主要用于捕捉敵人的無(wú)線(xiàn)電廣播，盡管它也被用來(lái)定位友軍的飛機(jī)，作為導(dǎo)航的輔助工具。HF / DF使用一組天線(xiàn)在略微不同的位置或角度接收相同的信號(hào)，然后使用信號(hào)中的細(xì)微差異在示波器顯示器上顯示與發(fā)射機(jī)的方位。戰(zhàn)前較早的系統(tǒng)使用機(jī)械旋轉(zhuǎn)的天線(xiàn)（或螺線(xiàn)管），并且操作員會(huì)監(jiān)聽(tīng)信號(hào)中的峰值或零點(diǎn)，這需要花費(fèi)大量時(shí)間才能確定，通常約為一分鐘或更長(zhǎng)時(shí)間。因此德軍普遍相信只要自己是發(fā)短的電碼是不會(huì)泄露自己的位置的。 但在1942年前英軍已經(jīng)秘密發(fā)展出成熟的哈夫-達(dá)夫測(cè)向儀，可以在u-boat開(kāi)始傳遞第一個(gè)信號(hào)時(shí)就測(cè)出u-boat的方向。該設(shè)備從1942年2月開(kāi)始安裝在護(hù)航艦隊(duì)中。哈夫-達(dá)夫使操作員可以確定無(wú)線(xiàn)電信號(hào)的方向，而不管是否可以讀取內(nèi)容。由于狼群依靠u-boat通過(guò)無(wú)線(xiàn)電報(bào)告護(hù)衛(wèi)艦的位置，因此有穩(wěn)定的消息流可以攔截。然后，護(hù)送人員可以朝信號(hào)的方向奔跑并攻擊U艇，或至少迫使其潛入水中（導(dǎo)致失去聯(lián)系），這可能會(huì)阻止對(duì)護(hù)衛(wèi)艦的攻擊。更厲害的是當(dāng)兩艘裝有哈夫-達(dá)夫的船只陪同護(hù)衛(wèi)艦時(shí)，用兩個(gè)方向形成的直線(xiàn)交點(diǎn)就可以確定發(fā)射機(jī)的位置，而不僅僅是方向。
在戰(zhàn)爭(zhēng)期間，軍用高頻測(cè)向儀或 huff-duff 被證明是無(wú)用的。德國(guó)的 U 艇保持短時(shí)間傳輸以避免被發(fā)現(xiàn)，但由于哈夫達(dá)夫設(shè)備，這似乎沒(méi)起到多少作用。德國(guó)人沒(méi)有弄清楚技術(shù)改進(jìn)，估計(jì)有 25% 的 U 艇沉沒(méi)是由于哈夫達(dá)夫設(shè)備造成的。 關(guān)鍵詞：現(xiàn)代 現(xiàn)代系統(tǒng)使用鎖相環(huán)和其他技術(shù)要復(fù)雜得多。盡管泛美使用的一些早期系統(tǒng)在飛機(jī)上使用發(fā)射器，在地面上使用接收器，但大多數(shù)系統(tǒng)的做法恰恰相反。較舊的 ADF - 自動(dòng)測(cè)向 - 設(shè)置使用的電動(dòng)天線(xiàn)來(lái)定位已知的發(fā)射機(jī)。現(xiàn)代布景使用帶有多個(gè)天線(xiàn)的 Marconi 系統(tǒng)，盡管在這種情況下開(kāi)關(guān)是電子的。 業(yè)余無(wú)線(xiàn)電操作員喜歡獵狐——這是世界上大部分地區(qū)稱(chēng)為“無(wú)線(xiàn)電運(yùn)動(dòng)”的活動(dòng)的一部分——本質(zhì)上是用無(wú)線(xiàn)電發(fā)射器玩捉迷藏。 您可能認(rèn)為 GPS 已經(jīng)使無(wú)線(xiàn)電測(cè)向成為過(guò)去。然而，如果你仔細(xì)想想，GPS 是一種不同形式的無(wú)線(xiàn)電測(cè)向。您不是使用天線(xiàn)的軸承，而是測(cè)量信號(hào)到達(dá)時(shí)間，但這是相同的想法。時(shí)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(gè)圓圈可為您提供準(zhǔn)確的位置。 當(dāng)然，這項(xiàng)技術(shù)與赫茲的環(huán)形天線(xiàn)相去甚遠(yuǎn)。但是無(wú)線(xiàn)電方向仍然是現(xiàn)代導(dǎo)航系統(tǒng)的關(guān)鍵部分。 網(wǎng)友點(diǎn)評(píng)： thomastechguy： 一個(gè)夏天的早晨，我的家庭安全警報(bào)器、自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)雨水探測(cè)器和后院氣象站都離線(xiàn)了。希望問(wèn)題會(huì)自行消失，我等到第二天才開(kāi)始調(diào)查。 我的臺(tái)式 HP 8595E 網(wǎng)絡(luò)分析儀在 433MHz 上發(fā)現(xiàn)了一個(gè)強(qiáng)大的連續(xù)射頻載波。這與禁用設(shè)備使用的頻率相同。 為了移動(dòng)，我構(gòu)建了一個(gè)定向天線(xiàn) (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(shí)驗(yàn)員歡迎的接收器應(yīng)用程序。也適合獵狐。 三角測(cè)量找到了罪魁禍?zhǔn)祝灰粋�(gè)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(xiàn)指向我的房子。這是一個(gè)八木，單元長(zhǎng)度適合433MHz。賓果游戲，或者我是這么想的。 給市政府打了個(gè)電話(huà)后，一位水區(qū)工作人員來(lái)到我家，我向他展示了我的發(fā)現(xiàn)。他不理解獵狐的概念，并告訴我這座城市不會(huì)對(duì)我的問(wèn)題采取任何措施。于是他開(kāi)車(chē)走了。這是第 3 天，我所有的 RF 設(shè)備仍處于離線(xiàn)狀態(tài)。 第二天早上，我決定對(duì)我的狐貍狩獵進(jìn)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(xiàn)了來(lái)自附近高壓輸電線(xiàn)塔的相同信號(hào)。頂部是蜂窩天線(xiàn)裝置。 仔細(xì)觀(guān)察發(fā)現(xiàn)水箱反射了來(lái)自蜂窩裝置的 433MHz 射頻信號(hào)。那天晚上晚些時(shí)候，我在天線(xiàn)站點(diǎn)找到了緊急電話(huà)號(hào)碼。它張貼在標(biāo)有 Cingular PCS 的柜子上。我在晚上 9 點(diǎn)給他們打電話(huà)。一個(gè)女人接聽(tīng)了我的故事，在結(jié)束通話(huà)的二十分鐘內(nèi)，問(wèn)題就得到了解決。 第二天，我打電話(huà)給市政府，找到了與我交談過(guò)的水區(qū)工作人員，并道歉。和以前一樣，他對(duì)和我說(shuō)話(huà)沒(méi)有太大興趣，但我試圖糾正我的錯(cuò)誤讓我感覺(jué)更好。 我們都會(huì)犯錯(cuò)。它的處理方式有所不同。保持文明/專(zhuān)業(yè)，每個(gè)人都有機(jī)會(huì)在沒(méi)有太多戲劇性的情況下分道揚(yáng)鑣。 Deon van Schalkwyk： 還有一種情況是你自己就是罪犯...... 那時(shí)，幾年前，我和我的朋友住在他家。 我正在研究一個(gè) 433MHz 的小型發(fā)射器。無(wú)法讓它工作，在接收端沒(méi)有得到任何東西。 在某些時(shí)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(bào)器武裝起來(lái)。幸運(yùn)的是，我意識(shí)到這一定是我的傳播造成的，而沒(méi)有太多的頭疼。哇！ 不管它為什么會(huì)發(fā)生，它也教會(huì)了我不要在沒(méi)有理由的情況下讓一半的工作項(xiàng)目繼續(xù)運(yùn)行。 (中國(guó)集群通信網(wǎng) | 責(zé)任編輯：李俊勇) |
