技术领域
[0001] 本
发明涉及一种无线电测向机，尤其涉及一种短距离3.5MHz无线电测向机。
背景技术
[0002] 无线电测向运动是在无线电爱好者广泛开展业余通信的
基础上发展起来的。无线电测向竞赛十分有趣，就像玩捉迷藏游戏，运动员忙碌地测听、奔跑，漫山遍野地去搜寻一个个隐蔽电台。无线电测向竞赛又十分神秘，竞赛区域保密，电台
位置保密，运动员在竞赛过程中独立思考和运动，得不到教练员的指导，也不许接受任何人的任何帮助和提示，只有无线电测向机是运动员的忠实伙伴，运动员手拿无线电测向机、头戴与之相连的
耳机搜寻到比赛组织者事先设置好的一个个隐蔽电台。
[0003] 其中普及最为广泛的是80米波段短距离无线电测向运动。目前的80米波段短距离无线电测向机，一般采用超外差式测向机，其有两个
振荡器：一个是该机振荡器，产生比外来接收
信号高或低465KHz的高频振荡信号，与高放信号混频后，获得一个465KHz的中频信号，再进行
中频处理；另一个是差拍振荡器，产生比465KHz中频信号高或低1KHz的振荡信号，与中放
输出信号差出1KHz的低频信号。这种无线电测向机不仅
电路结构复杂，成本较高，而且无线电接收能
力比较有限。如2013年的某次比赛，由于比赛场地设在山地，而且电台间直线距离达到了350米以上，由于所用的无线电测向机接收能力不够，就发生了比赛区域搜测不到电台的现象，许多运动员因为听不到电台放弃了比赛，也有部分运动员为了搜测电台将大量体能投入到翻山越岭上，影响了比赛效果，也带来了一定的危险性。
发明内容
[0004] 本发明主要解决原有无线电测向机电路结构复杂，无线电接收能力比较有限，不适合在山地等特殊环境下比赛使用，使用范围比较受限制的技术问题；提供一种短距离3.5MHz无线电测向机，其电路简单，无线电接收能力较强，适合在山地等特殊环境下比赛使用，使用范围广，满足各种环境下无线电测向运动的需要。
[0005] 本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：本发明包括壳体及设于壳体内的控制电路，控制电路包括测向天线、高频放大单元、可调差拍振荡器、差频检波单元和音频放大单元，测向天线和高频放大单元的输入端相连，高频放大单元的输出端及可调差拍振荡器的输出端分别和差频检波单元的输入端相连，差频检波单元的输出端和音频放大单元的输入端相连，音频放大单元的输出端和耳机
接口相连。测向天线接收到电台发出的3.5～3.6MHz的等幅电报信号后，送至高频放大单元进行放大，放大后的信号与可调差拍振荡器产生的1.75～1.8MHz的振荡信号的二次谐波一起加到差频检波单元，调整差拍振荡器的
频率，使其产生比接收信号高或低1KHz的信号，此信号与高频放大单元的输出信号进行差频检波，得到1KHz的低频信号，然后再送至音频放大单元进行放大，最后通过耳机接口送给耳机，运动员就可收听到电台发出的电报信号了。本发明只用一个振荡器，即可调差拍振荡器，直接差出了低频信号，同时起到选台和差拍作用，没有
本振级和中放级，省略了中频转换和处理电路，电路简单，使用灵活，无线电接收能力较强，适合在山地等特殊环境下比赛使用，使用范围广，满足各种环境下无线电测向运动的需要。
[0006] 作为优选，所述的音频放大单元包括音频前置放大单元和音频功率放大单元，音频前置放大单元的输入端和所述的差频检波单元的输出端相连，音频前置放大单元的输出端和所述的音频功率放大单元的输入端相连，音频功率放大单元的输出端和所述的耳机接口相连。当测向机离电台较远时，差频检波单元的输出信号会很弱，因此先通过音频前置放大单元进行低频放大，再通过音频功率放大单元进行功率放大，有效增强信号，确保运动员从耳机听到的电报信号比较清晰。
[0007] 作为优选，所述的可调差拍振荡器包括差拍振荡线圈B2、
三极管T3、变容
二极管D2、可调
电阻RP3和稳压管D3，三极管T3的集
电极和稳压管D3的负极、可调电阻RP3的一个固定端相连并且连接
电压V1端，可调电阻RP3的另一个固定端经电阻R14接电压V2端，稳压管D3的正极也接电压V2端，三极管T3的发射极经电阻R12和电容C18的并联电路接电压V2端，电容C17和稳压管D3并联，可调电阻RP3的活动端和电容C20及电阻R13的一端相连，电容C20的另一端和稳压管D3的负极相连，电阻R13的另一端和
变容二极管D2的负极相连，变容二极管D2的正极接电压V2端，电阻R10的一端和三极管T3的集电极相连，电容C16的一端和三极管T3的发射极相连，电阻R10及电容C16的另一端均和电阻R11的一端相连，电阻R11的另一端接电压V2端，三极管T3的基极和差拍振荡线圈B2的初级线圈的一端相连，差拍振荡线圈B2的初级线圈的另一端既经电容C14接电压V2端又经电容C15和变容二极管D2的负极相连，差拍振荡线圈B2的次线线圈的一端和所述的差频检波单元的输入端相连，差拍振荡线圈B2的次线线圈的另一端接电压V2端。本技术方案的可调差拍振荡器，是
串联型电容三点式振荡电路。采用电调谐方式，通过调节可调电阻RP3，改变加在变容二极管D2上的偏置电压来改变变容二极管D2两端的电容量，从而改变振荡频率，达到调台的目的。可调电阻RP3、电阻R13和电阻R14组成变容二极管D2的
偏置电路。为得到较宽的频率变化范围，可选用电容量变化大的变容二极管，也可改变电阻R13、电阻R14的阻值。电容C14、电容C15是回路谐振电容，为提高电路的频率
稳定性，电容C14、电容C15可选择
温度系数较小的电容。稳压管D3起到稳定振荡器工作电压的作用。
[0008] 作为优选，所述的差频检波单元包括检波管D1、由电容C5、电容C6和电阻R5构成的滤波电路及检波负载电阻R6，检波管D1的正极和所述的高频放大单元的输出端相连，检波管D1的负极既经电容C5接地又和电阻R5的一端相连，电阻R5的另一端既和所述的音频放大单元的输入端相连又经电容C6接地，检波负载电阻R6和电容C6并联。检波管D1是一个具有单向
导电性的非线性器件，利用它可使两个不同频率的信号产生出许多新的频率成分。例如，除原有的两个频率外，还有两频率之和、两频率之差等等。只有一个频率成分是经高频放大单元放大后的外来信号频率与差拍振荡器频率的二次谐波之差(约1KHz)。电容C5、电容C6和电阻R5构成RC型滤波电路，RC型滤波电路用于滤除检波后的高频成分，以便在检波负载电阻R6上获得低频电压。
[0009] 作为优选，所述的高频放大单元包括三极管T1、高放线圈B1和可调电阻RP1，三极管T1的基极，一路经电容C2和所述的测向天线的输出端相连，另一路经电阻R2接地，还有一路经电阻R1和可调电阻RP1的活动端相连，可调电阻RP1的一个固定端接地，可调电阻RP1的另一个固定端和电压V1端相连，三极管T1的发射极经电容C4和电阻R3的并联电路接地，三极管T1的集电极和高放线圈B1的初级线圈的一端相连，电容C3和高放线圈B1的初级线圈并联，高放线圈B1的初级线圈的中抽头既经电阻R4和电压V1端相连又经电容C19接地，高放线圈B1的次级线圈和所述的差频检波单元的输入端相连。电阻R1～电阻R4是偏置电阻，电容C2为耦合电容，电容C3为谐振电容，电容C4为旁路电容。调整高放线圈Bl的磁芯，谐振于3.57MHz，可与测向天线的谐振频率3.53MHz进行参差调谐，使整个高频放大曲线在3.5～
3.6MHz的接收
频率范围内均较平缓，即高放增益较均匀。为使无线电测向机在近台区强信号时高放级不出现阻塞现象，仍能维持正常的放大并保持良好的方向性，通过调整可调电阻RP1可控制高放级工作点，达到控制高放增益的目的。此方法不仅省略了衰减
开关，而且可获得非常宽的增益控制范围。
[0010] 作为优选，所述的音频前置放大单元包括三极管T2，所述的音频功率放大单元包括可调电阻RP2和运放U，三极管T2的基极既经电容C8和所述的差频检波单元的输出端相连又经电阻R8和三极管T2的集电极相连，三极管T2的发射极接地，三极管T2的集电极既经电阻R9和电压V1端相连又和
电解电容C10的正极相连，电解电容C10的负极既经电容C11接地又和可调电阻RP2的一个固定端相连，可调电阻RP2的另一个固定端接地，可调电阻RP2的活动端和运放U的
反相输入端相连，运放U的同相输入端接地，电压V1端和电阻R7的一端相连，电阻R7的另一端既经电解电容C9接地又经开关K和
电池BT的正极相连，运放U的输出端和电解电容C13的正极相连，电解电容C13的负极和耳机插座CK的正极相连，耳机插座CK的负极接地，运放U上还连接有反馈电容C12，可调电阻RP2和可调电阻RP1采用同轴控制的双联电位器。三极管T2、电阻R8、电阻R9和电容C8、电解电容C10组成共发射级
放大器，其中电阻R8、电阻R9为电压
负反馈偏置电路，电容C8、电解电容C10均为藕合电容。当无线电测向机离电台较远时，差频检波单元输出的
音频信号将很弱，本技术方案先用低频三极管T2对它进行一次放大，再进行共发射级放大，增强信号，确保运动员能清楚地进行辨认。音频前置放大后的信号经电解电容C10藕合至运放U进行功率放大。当反馈电容C12为10μF时，运放U的电压增益可达100倍。调节可调电阻RP2，可改变输出的音频信号的音量大小。电容C11是高频旁路电容，使音频信号中频率较高的部分
短路入地而不被放大，以削弱耳机中刺耳的“嘶嘶”背景噪声。电解电容C13为输出耦合电容，可调电阻RP2和高频放大单元中的可调电阻RP1同轴控制。
[0011] 作为优选，所述的测向天线包括直立天线、单双向转换开关S及互相耦合的
磁性天线L1和磁性天线L2，直立天线和单双向转换开关S的公共脚相连，单双向转换开关S的一个触脚经调相电阻R15和调谐电容C1的串联电路接地，磁性天线L1和调谐电容C1并联，单双向转换开关S的另一个触脚及磁性天线L2的一端均接地，磁性天线L2的另一端和所述的高频放大单元的输入端相连。调整调谐电容C1，使天线回路谐振于3.53MHz。需要进行测大音面的时候，控制单双向转换开关S，使直立天线和磁性天线L1接通，直立天线接收的信号通过磁性天线L1耦合到磁性天线L2，再输送给高频放大单元。不测大音面时，不需要接入磁性天线L1，控制单双向转换开关S，使直立天线直接和磁性天线L2接通，直立天线接收的信号通过磁性天线L2再输送给高频放大单元。使用灵活。
[0012] 作为优选，所述的壳体呈长方体，所述的直立天线设于壳体的顶面，壳体的左侧、右侧各有一个向左凸出、向右凸出的圆柱体状的
保护罩，两个保护罩靠近壳体的顶部，所述的磁性天线L1及磁性天线L2分别位于左侧的保护罩、右侧的保护罩内，壳体的左侧设有调台旋钮和音量调节旋钮，所述的单双向转换开关S采用按压式开关，按压式开关设在壳体的右侧，所述的耳机接口采用带有电源开关的耳机接口，耳机接口设在壳体的右侧。高频放大单元中的可调电阻RP1和音频功率放大单元中的可调电阻RP2同轴控制，构成音量调节旋钮；可调差拍振荡器中的可调电阻RP3，构成调台旋钮。保护罩对磁性天线L1及磁性天线L2起到保护作用，因运输、震动或不小心发生磕碰时只会损伤到保护罩，不会损伤到磁性天线。
[0013] 本发明的有益效果是：只用一个可调差拍振荡器，直接差出低频信号，同时起到选台和差拍作用，省略了中频转换和处理电路，电路简单，使用灵活，无线电接收能力强，适合在山地等特殊环境下比赛使用，使用范围广，满足各种环境下无线电测向运动的需要。
附图说明
[0014] 图1是本发明的一种主视结构示意图。
[0015] 图2是本发明的一种电路原理连接结构
框图。
[0016] 图3是本发明的一种电路原理图。
[0017] 图中1.壳体，2.测向天线，3.高频放大单元，4.可调差拍振荡器，5.差频检波单元，6.音频放大单元，7.耳机接口，8.音频前置放大单元，9.音频功率放大单元，10.保护罩，11.调台旋钮，12.音量调节旋钮，13.按压式开关，21.直立天线。
具体实施方式
[0018] 下面通过
实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。
[0019] 实施例：本实施例的短距离3.5MHz无线电测向机，包括壳体1及安装在壳体1内的控制电路。如图1所示，壳体1呈长方体，壳体1的顶面安装有直立天线21，壳体1的左侧、右侧各有一个向左凸出、向右凸出的圆柱体状的保护罩10，两个保护罩10靠近壳体1的顶部，左侧的保护罩、右侧的保护罩内分别安装有磁性天线L1及磁性天线L2，壳体1的左侧还安装有一个调台旋钮11和一个音量调节旋钮12，壳体1的右侧安装有一个按压式开关13和一个带有电源开关的耳机接口7。如图2所示，控制电路包括测向天线2、高频放大单元3、可调差拍振荡器4、差频检波单元5和由音频前置放大单元8及音频功率放大单元9构成的音频放大单元6，测向天线2和高频放大单元3的输入端相连，高频放大单元3的输出端及可调差拍振荡器4的输出端分别和差频检波单元5的输入端相连，差频检波单元5的输出端和音频前置放大单元8的输入端相连，音频前置放大单元8的输出端和音频功率放大单元9的输入端相连，音频功率放大单元9的输出端和耳机接口7相连。
[0020] 如图3所示，整个控制电路由6V电池BT供电，开关K是电源开关，耳机插座CK和开关K由图1中的带有电源开关的耳机接口7实现。测向天线2包括直立天线21、单双向转换开关S、调相电阻R15、调谐电容C1及互相耦合的磁性天线L1和磁性天线L2，单双向转换开关S就是图1中的按压式开关13；高频放大单元3包括三极管T1、高放线圈B1、可调电阻RP1、电阻R1～电阻R4、电容C2～电容C4和电容C19；可调差拍振荡器4包括差拍振荡线圈B2、三极管T3、变容二极管D2、可调电阻RP3、稳压管D3、电阻R10～电阻R14、电容C14～电容C18和电容C20；差频检波单元5包括检波管D1、由电容C5、电容C6和电阻R5构成的滤波电路及检波负载电阻R6；音频前置放大单元8包括三极管T2、电阻R8、电阻R9、电容C8和电解电容C10；音频功率放大单元9包括可调电阻RP2、运放U、电阻R7、电容C11、电解电容C7、电解电容C9、电解电容C13和反馈电容C12。
[0021] 直立天线21和单双向转换开关S的2脚(公共脚)相连，单双向转换开关S的1脚经调相电阻R15和调谐电容C1的串联电路接地，磁性天线L1和调谐电容C1并联，单双向转换开关S的3脚及磁性天线L2的一端均接地，磁性天线L2的另一端和电容C2的一端相连，电容C2的另一端和三极管T1的基极相连，三极管T1的基极，一路经电阻R2接地，还有一路经电阻R1和可调电阻RP1的活动端相连，可调电阻RP1的一个固定端接地，可调电阻RP1的另一个固定端和电压V1端相连，三极管T1的发射极经电容C4和电阻R3的并联电路接地，三极管T1的集电极和高放线圈B1的初级线圈的一端相连，电容C3和高放线圈B1的初级线圈并联，高放线圈B1的初级线圈的中抽头既经电阻R4和电压V1端相连又经电容C19接地，高放线圈B1的次级线圈的一端和检波管D1的正极相连，高放线圈B1的次级线圈的另一端和差拍振荡线圈B2的次线线圈的一端相连，差拍振荡线圈B2的次线线圈的另一端接电压V2端。可调差拍振荡器中，三极管T3的集电极和稳压管D3的负极、可调电阻RP3的一个固定端相连并且连接电压V1端，可调电阻RP3的另一个固定端经电阻R14接电压V2端，稳压管D3的正极也接电压V2端，三极管T3的发射极经电阻R12和电容C18的并联电路接电压V2端，电容C17和稳压管D3并联，可调电阻RP3的活动端和电容C20及电阻R13的一端相连，电容C20的另一端和稳压管D3的负极相连，电阻R13的另一端和变容二极管D2的负极相连，变容二极管D2的正极接电压V2端，可调电阻RP3就是图1中的调台旋钮11，电阻R10的一端和三极管T3的集电极相连，电容C16的一端和三极管T3的发射极相连，电阻R10及电容C16的另一端均和电阻R11的一端相连，电阻R11的另一端接电压V2端，三极管T3的基极和差拍振荡线圈B2的初级线圈的一端相连，差拍振荡线圈B2的初级线圈的另一端既经电容C14接电压V2端又经电容C15和变容二极管D2的负极相连。检波管D1的负极既经电容C5接地又和电阻R5的一端相连，电阻R5的另一端既经电容C8和三极管T2的基极相连又经电容C6接地，检波负载电阻R6和电容C6并联。三极管T2的基极经电阻R8和三极管T2的集电极相连，三极管T2的发射极接地，三极管T2的集电极既经电阻R9和电压V1端相连又和电解电容C10的正极相连，电解电容C10的负极既经电容C11接地又和可调电阻RP2的一个固定端相连，可调电阻RP2的另一个固定端接地，可调电阻RP2的活动端和运放U的反相输入端相连，运放U的同相输入端接地，电压V1端和电阻R7的一端相连，电阻R7的另一端既经电解电容C9接地又经开关K和电池BT的正极相连，运放U的输出端和电解电容C13的正极相连，电解电容C13的负极和耳机插座CK的正极相连，耳机插座CK的负极接地，运放U上还连接有反馈电容C12，本实施例中运放U采用LM386
运算放大器，电解电容C7的正极和电压V1端相连，电解电容C7的负极接地，可调电阻RP2和可调电阻RP1采用同轴控制的双联电位器，就是图1中的音量调节旋钮12。
[0022] 需要测大音面时，控制单双向转换开关S，使其2脚和1脚接通，则直立天线和磁性天线L1接通，调整调谐电容C1，使天线回路谐振于3.53MHz，直立天线接收的信号通过磁性天线L1耦合到磁性天线L2，再输送给高频放大单元。不测大音面时，不需要接入磁性天线L1，控制单双向转换开关S，使其2脚和3脚接通，则直立天线直接和磁性天线L2接通，直立天线接收的信号通过磁性天线L2再输送给高频放大单元。测向天线接收到电台发出的3.5～3.6MHz的等幅电报信号后，送至高频放大单元进行放大，放大后的信号与可调差拍振荡器产生的1.75～1.8MHz的振荡信号的二次谐波一起加到差频检波单元，调整差拍振荡器的频率，使其产生比接收信号高或低1KHz的信号，此信号与高频放大单元的输出信号进行差频检波，得到1KHz的低频信号，然后再送至音频放大单元进行放大，最后通过耳机接口送给耳机，运动员就可通过耳机收听到电台发出的电报信号了。可调差拍振荡器采用电调谐方式，通过调节调台旋钮(可调电阻RP3)，改变加在变容二极管D2上的偏置电压来改变变容二极管D2两端的电容量，从而改变振荡频率，达到调台的目的，同时起到选台和差拍作用。通过调节音量调节旋钮，即同时调整可调电阻RP1和可调电阻RP2，调整可调电阻RP1可控制高放级工作点，达到控制高放增益的目的，使无线电测向机在近台区强信号时高放级不出现阻塞现象，仍能维持正常的放大并保持良好的方向性，调整可调电阻RP2，可改变输出的音频信号的音量大小。
[0023] 本发明只用一个可调差拍振荡器，直接差出低频信号，同时起到选台和差拍作用，没有本振级和中放级，省略了中频转换和处理电路，电路简单，成本较低，使用灵活，无线电接收能力强，适合在山地等特殊环境下比赛使用，使用范围广，满足各种环境下无线电测向运动的需要。
