[科普中国]-无线电测向仪

发展历程

无线电测向仪出现于20世纪初，在20世纪20年代，美国的无线电爱好者利用接收到的无线电波来寻找发信电台，开始了业余无线电测向活动。由于当时设备的体积和重量，仅用于航海。二次世界大战中，德国研制成功小型测向仪装上飞机，利用无线电广播电台的广播导航，实现了对伦敦的轰炸。战争中，交战双方竞相研制和改进机载测向设备，大大推进了测向技术的发展。

近年来，由于较为先进的导航仪器，如罗兰、奥米伽、雷达的出现和大量使用，它们同无线电测向仪相比，具有操作简便、定向精度高的优点，逐渐在许多方面替代了无线电测向仪,使得无线电测向仪在无线电导航设备中处于辅助地位。但是无线电测向仪以其独特的优点，直至今日仍在发挥着作用，尤其在测定无线电发射台方位的能力仍然是独一无二的。

无线电测向仪出现于20世纪初，它通过岸上两个以上全方向发射的无线电指向标台或无线广播电台的来波方向来确定船位，可用于测定发射无线电波的目标所在方位。在20世纪20年代，美国的无线电爱好者利用接收到的无线电波来寻找发信电台，开始了业余无线电测向活动。由于当时设备的体积和重量等客观因素的限制，无线电测向仪仅用于航海。第二次世界大战中，这种技术才得到广泛的应用。1

定义无线电磁指示器是一个复合指示器。它有一个固定三角标志，表示飞机机首方向；有一个可在360度范围内转动的圆形刻度盘，由飞机磁罗盘的电信号驱动，其对准固定标志的刻度指示飞机的磁航向；有一根可转动的细实指针，由无线电罗盘的电信号驱动，其箭头所指度盘刻度指示地面导航台相对飞机的电台磁方位，而其指针与固定标志的夹角指示飞机的电台航向，还有一根可转动的空心指针，由伏尔(或塔康)接收机的电信号驱动，其箭头所指度盘刻度指示伏尔(或塔康)地面导航台相对于飞机的电台磁方位，而其指针与固定标志的夹角指示飞机的电台航向。空心指针也可像细实指针一样，供给另一个无线电罗盘使用，指示另一个电台的电台方位和电台航向。一旦指针对准固定标志，即表示飞机是在对准所选的导航台飞行。2

特点无线电测向仪是用具有指向性的无线接收辐射源(目标)信号的方法浏定其方向的仪器。无线电测向仪可安装在海岸、飞机和舰艇上。按波段可分为中波、短波和超短波3种。中波和短波无线电测向仪用于测定无线电发射台的方向，超短波无线电测向仪除能测定发射台方向外，还可用以测定雷达站的方向。按测向方法可分为两大类：搜索时天线不转就能测定辐射源方向和带有随动装置的无线电测向仪。天线转动的测向仪准确性高。无线电测向仪由天线馈线设备和接收指示器组成。天线馈电装置用于接收被测目标发出的无线电波f接收指示器用于变换和放大天线馈电装置送来的信号，这些信号参数包含有电波到达角的信息和方位信息。指示器包括有耳机、指针式仪表和数字显示器。

超短波无线电测向仪的作用距离为350公里；近程短波无线电测向仪的作用距离为600-1000公里；中波无线电测向仪的作用距离为1200-2400公里；远程短波无线电测向仪的作用距离可达5000-6000公里。测方位的准确性为0.7°-3°。

两台以上无线电测向仪同时测定一个目标发出的无线电波，可采用方位交会的办法测定目标的位置。测向要与侦听、侦收紧密结合。3

误差无线电测向仪测定方位的误差主要有无线电偏差和自差。

无线电偏差无线电偏差又称为海岸“折射"误差。当无线电波在其传播过程中经过海岸线时，将产生此种误差。

偏差产生的原因可以这样解释：发射台发射的电磁波在其传播过程中，电磁场强度的等位线是以发射台为中心的圆。假设用一单环旋转天线测向仪测定发射台方向，为获得最小信号，环状天线平面应与等位线一致，此时，天线法线方向即指示发射台的正确方向。

当电磁波经过海岸线时，等位线在海岸附近变形，测者仍使天线平面与等位线一致，结果天线法线方向并不指向发射台的方向，而是偏离了一个角度，这就是无线电偏差。

无线电偏差无法消除，但可以避免或减少其影响。为此目的，选择测向台时应考虑以下各点：

(一)船离海岸的距离应大于发射台发射波长的10倍，此时，偏差消失；

(二)尽量选择靠近海岸的电台；

(三)船与电台的连线应尽量与海岸垂直。

无线电自差金属船体、桅杆、烟囱、支索等在电磁场的作用下，其内部产生同频率的感应电流，也能够向外辐射电磁波，即所谓二次辐射。这些金属导体称为二次辐射体。这时，测向仪环状天线同时受到发射台发射的主电磁场和二次辐射电磁场的作用，使测得的电台方位发生误差，这个误差称无线电自差。

无线电自差的大小与船上金属导体的状况和位置有密切的关系。为了减少无线电自差，应将测向仪天线尽可能安置在较高的地方，使船上大部分金属设备的位置以天线为对称，并保持支索等属具的良好绝缘。

测向仪器内有消除无线电自差的装置，可以部分地消除无线电自差，剩余无线电自差用观测的方法加以测定，然后列出无线电自差表或绘成自差曲线，以备无线电测向定位时使用。4