乾坤7 全自动四单元多普勒测向机

此设计是基于乾坤6型自动多普勒测向机加以改进而发展出来的。主要改进的项目有:

一、天线阵高频工艺加以提高,以改善灵敏度较少插入损耗。

二、更换更加顶尖的元器件以提高测向精度和隔离度。

三、改进测向软件算法提高准确性和抗干扰能力。

 


首先要发一个罪己诏书:

由于本人在DIY的过程中一贯的马马虎虎凑合事,导致乾坤6测向机插损过大,灵敏度不能达到实用的要求,以至于距离20瓦的电台超过2公里就完全不能接收。通过将乾坤6升级为乾坤7的过程,了解到最大的问题就在于马马虎虎的DIY态度问题。在端正了态度以后严丝合缝认真执行工艺标准,才使得乾坤7达到了很满意的实用效果。第一次开机测试的时候,优异的性能令自己大吃一斤。

相位测向这种玩法原理图简单的一塌糊涂,diy的过程中甚至不需要特意画出电路图。但是在制作过程中对元器件、制作工艺、焊接工艺、接地工艺等方面有很严格的要求。确实苛刻的要求,制作出来的设备性能越优异。

综上所述,马马虎虎大大咧咧稀里糊涂米了马虎的态度不可取。作为弥补,建议换调以前作品中的全部4148二极管,所有电缆的长度重新测量。


修改过的地方如图:

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将原来搭棚焊接的,统统按照大面积接地PCB重新安装焊接。原来2分4控制的信号线改为1对1的控制,提高了隔离度也同时提高了精度。用壁纸刀抠PCB需要愚公移山的精神,还要冒着手被割伤的危险。


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工艺上面有些改动,比如在控制线路进入天线合之前加入了一个电感,乾坤6里面是没有这个细节的。控制电缆的感应到的干扰信号流窜到天线合里面的可能性降低了。我感觉这个做法和变态,不过很管用。最后需要用热缩套保护这个电感。


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在下diy时候,元器件数量在100个以下的懒得画图,这个天线图和乾坤6的有些区别,凑合看吧。4个都画出来太乱,先画两个。


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全部的线路不论是高频、低频、直流、交流,统统使用屏蔽线。美中不足的是天线没有特别合适的,需要阻抗是100欧的。目前100欧阻抗的天线貌似没有卖的。想自己作但是ba5rw那里买来的天线分析仪并不能分析UHF段天线的阻抗。所以还需要暂时马马虎虎的用几个廉价猪尾巴。


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将接收机和控制器用螺丝紧紧的固定在一起,电源共享。改进了两台设备接地。


其他改进:

软件算法稍微修改了一下,可以对抗简单环境的多径干扰,自动屏蔽复杂环境的多径干扰和微弱无法分辨的信号。

使用效果:

灵敏度很满意。用低段扩频到438的tk808车台接收457.xxx的清华园火车站信号,有些地段车台已经收不到了,测向机仍然可以正常使用。接收出租车非法占用的436.400,tk808接收大概能听清的条件下,测向机完全收不到,tk808一般清晰条件下测向机完全正常,59的情况下测向机指向稳定。看来工艺决定插损占很大的因素。

回想起外面采购的军工的天线控制器,他是用一整块铝锭,在上面挖坑,然后再把元器件安装在坑里。这样作确实效果很好,目前乾坤7也没能超越军工产品的性能。花了很多学费后发现简简单单的50元钱就能解决大问题。call

稳定性有很大的提高,乾坤6是采用分体结构的,使用的时候把设备般出来组装起来使用,而现在是一体化的,没有组装的过程,测向的指向稳定性提高了不少。

精度还没有机会测试,我发现在奥运水立方向北有两个超大的停车场,光秃秃的水泥地,周围没有楼房、铁塔、电线杆、连一颗草都没有,非常适合测量设备的精度,环境很理想。警察不在的时候可以过去测试一下。


应一小撮狂热份子的要求,增加补充一个天线部分的图。工艺一定要严谨,绝不能向搞数字电路那样去安排布局。如果布局合理,灵敏度和普通苗子cq时候没有任何区别。如果工艺极差灵敏度和测向精度以及稳定性都没法保证。


应一小撮狂热份子的要求,增加补充一个单片机部分的图。就是最最普通的带AD转换的单片机,加一个模拟开关进行虑波。方向指示用的是最最便宜的1602或者1604或者1601或者2002或者2004。如果使用电钻打孔的功力比较深厚,换成若干个led指示灯也可以。

串口的电路没有画,省事的办法是直接使用maxim的串口芯片。连接gps的接口方法满internet都是。诸如此类不具个性满大街都能抄到的电路就懒得画了。本电路使用avr内部1M晶阵,ad转换速度满,需要4066和电容虑波,如果改用20M外部晶阵,可以直接去掉4066和电容虑波。


最后安装的时候每个电缆上面标上号码,不要张冠李戴。张冠李戴的后果就是方向指示如同神经病。


使用的时候应该选择楼顶,尽量高,如果没有高度,需要满足:四周400米以内不能有高楼,四周200米内不要有电线杆子,50米以内不能有高大的树木,5米以内不能有人和动物以及宠物,使用过程中车门如果没有关会降低精度,至于高压电线塔应该远离在视线范围之外。


参考资料: lcd1602的pdf资料 262K avr单片机资料 2.8M