太 极 八 卦 阵 测 向 机

• 前言：

本资料可任意转发、篡改、署名，但是要注明出处。看着国内的爱好者用着外国人设计的电路，使用效果还不怎么样，真是痛心疾首啊。本例中第一个乾坤-1甲测向机是国外线路，其它的均为自行设计的自主知识产权的测向机。中国人终于可以扬眉吐气了。

本实例为一种利用多普勒（Doppler）技术制作成功的无线电测向机，本实例不涉及封建迷信的行为。其工作特点是测向速度快、自动化程度高。缺点是抗干扰能力差、系统庞大笨重。

在研制过程中，受到了中国古代论述万物变化的重要经典－－《周易》中用的八卦理论思想的指导，用“－”和“--”符号命名天线阵中的各个振子。名称分别是是：
乾、坤、震、巽、坎、离、艮、兑。

在老祖宗原著中象征天、地、雷、风、水、火、山、泽八种自然现象，以推测自然和社会的变化。认为阴、阳两种势力的相互作用是产生万物的根源。依据同样的理论可以顺利进行无线电测向。

我们在这里利用八卦的理论思想对测向机的研发进行指导，并非是象街头算命先生一样的用几个竹签算出电波发射的方向，而是以八卦理论为战略指导方向，以无线电知识为战术辅助研发出来的测向机系列。

按照使用方法分为便携的乾坤系列和车载的八卦系列

• 工作原理（乾坤-1甲）

以两单元简易版本乾坤-1甲测向机为例，天线单元有两个振子，分别命名为乾和坤。

天线控制器连接着两个天线，并且以高速开关交互切换两个天线的接通与关闭。天线控制器向两个天线开关发出矩形波，当矩形波为阳，则乾天线接通工作坤天线阻断。当矩形波为阴则坤天线接通乾天线阻断。

这样周而复始的两支天线，接收下来的信号将具有阴阳特征，经过接收机解调后，audio输出的阴阳波形与天线控制器发出的矩形波波形同步。

• 电路分析

分析一下天线控制器的电路图可以更好的体会乾坤测向机的工作原理。整个电路由3个集成电路组成，LM324组成的振荡器为CD4017提供时钟信号，CD4017将时钟信号降低5倍后驱动天线开关切换两支天线交替工作。CD4066则负责将接收机解调出来的阴阳信号输送给电流表M指示信号方向。

信号首先从接收机的耳机插座引出来，接到CD4066的同时并联一个喇叭方便监听（这个喇叭不能省略，一定要接）。CD4066根据CD4017的时钟信号适时开启两路模拟开关，将信号输送到LM324进行阻抗转换后驱动电流表指示方向。

• 元件选用

• 外形以及工艺

整体用任何材料加工均可，但是天线控制器一定要用金属的具有良好屏蔽能力。天线支撑部分制作成T形状，T形支架两边分别安装两支50欧姆430M天线。天线使用同轴电缆连接到天线控制器。

天线之间的间距UHF为200-250mm VHF为600-800mm

天线控制器天线接口最好开在上方，方便连接乾坤两支天线。黄色插口连接到接收机的喇叭输出，以取得阴阳脉冲进行分析。如果愿意还可以加个音量旋钮。

天线控制器与接收机可以并排安装也可以一上一下顺序安装。

• 接收机的选用

我手头的接收机都能顺利接在上面使用，但是给人感觉使用小金钢这种低端廉价的接收机，出来的波形反而比Kenwood的要好，更容易解调出阴阳信号。

• 系统的调试

使用th46 th78这类机型的阴阳波形输出不稳定，形态也不好。

使用小金钢输出的阴阳波形形态很好，乾坤分明，这样的波形不能说完美也算相对正点了。

• 实际使用心得体会

中国人深得老祖宗的真传，连低端的小金钢都能够枪毙鼎鼎大名的国外厂商。看来太极八卦的以柔克刚威力无穷啊。

想知道是骡子是马就要拉出去遛遛。在一个午后相对比较凉快的天气，将发射机放在户外空旷的地点。拉开一些距离后将测向机正对发射源，找到哑点后，指针指向正前方，稍微将测向机向右偏转，指针马上指向左方。将测向机稍微向右偏转，指针马上指向左方。

至此测向机制作全部完成，使用效果良好，即使在距离信号源2-3米的距离也能够顺利取得单方向。

• 点评

这个测向机图纸来自国外，经过小规模改进后制作而成，使用起来确实能够满足需求，但是在多径干扰的情况下，使用起来恶梦一场啊。这个难题个人力量没法解决，就凑合用吧。野外测向一边走一边看路非常不方便，所以需要加以改进。根据自己以往经验自己涉及组装了乾坤-2甲型测向机，全部结构简单，全部元件包括外壳在内数量总共只有26个。并且不需要指针指示方向，将方向指示功能用附加多普勒声音来指示出来。欲知详情，请见下一页分解。。。。。。。

核心设备就是下面图中的设备，天线控制与方向指示合一的控制器。需要配合对讲机或者接收机来使用。

左边的是开关，中间的是给锂电池充电的接口，右边的是接收机喇叭接口，用来取得接收机输出的多普勒音。

中间的接接收机的射频输入口。两边的分别接两根完全相同的天线。两个天线需要另外配架子，分开20cm的距离。

这个是原理图，老了，DIY已经懒得画原理图了，为了上传到网站临时画了一个。

用AVR的单片机，二极管型号忘了写了，用4148或者好一些的1ss86

• 程序代码

$regfile = "2313DEF.dat"

$crystal = 1000000

'Config Portb = Output
Config Pinb.0 = Output
Config Pinb.1 = Output
Config Pinb.4 = Input

Portb = 0

Dim Countl As Integer
Dim Countr As Integer
Dim A As Integer

Loop1:
Countl = 0
Countr = 0
Portb.4 = 0
For A = 0 To 1000
Portb.0 = 1
Waitus 250
If Pinb.4 = 1 Then
Countl = Countl + 1
End If
Waitus 400
Portb.0 = 0
Portb.1 = 1
Waitus 250
If Pinb.4 = 1 Then
Countr = Countr + 1
End If
Waitus 400
Portb.1 = 0
Next A

If Countl > Countr Then
For A = 0 To 300
Portb.0 = 1
Waitus 250
Portb.0 = 0
Portb.1 = 1
Waitus 250
Portb.1 = 0
Next A
End If

If Countr > Countl Then
For A = 0 To 100
Portb.0 = 1
Waitus 950
Portb.0 = 0
Portb.1 = 1
Waitus 950
Portb.1 = 0
Next AEnd If
End If
Goto Loop1

• 点评

这个机器测向的时候不用一边走路一边看仪表，只要用耳朵听就可以了，信号源在左边，多普勒音就扬上去。信号源在右边，多普勒音就低下去。

不过这个乾坤-2甲从技术上来讲仍然属于小学生的作品。在开车的时候没法用，总不能一边开车一边撒把呀。所以一个车载的测向机就成了不错的选择，比如说八卦-1甲型全自动高速测向机，可以在1秒内同时对1-4个信号源进行测向。

欲知详情请听下回分解。。。。。。

太极生两仪，两仪生四象，四象生八卦。

将接收到没有进行处理的信号统称为跟信号，属于杂乱无章的信号，如同天地未开混沌的初期。

前面的乾坤系列测向机就是将混沌的太极信号分为乾坤信号从而得到的阴阳脉冲来判断信号方向的。而本例对信号进一步处理，生成了四象信号，为了提高精度还可以加入新算法，利用扩展的八卦天线阵来处理信号。

这个测向机全自动工作，天线阵采用八卦阵或者简单的四象阵排列，用什么阵要看用什么算法，要用单片机不同的程序对应使用。

天线控制器＋相位同步器。这个是二合一的。这个东西可以自制但是插入损耗大，隔离度不高，影响精度。本例是采购的军品自制的相位同步器，然后在外面加一个保护外壳。成本大概RMB15000-18000之间。

有八个天线接口，一个接收机接口和一个控制接口。

这个是朋友帮忙才搞到的，从10M-2G的频率都能够切换。但是经过自制的相位同步器以后效果肯定大打折扣了。型号不方便说，不能给朋友找麻烦。

开关阵控制器可以接2-8个天线单元，图片中在逐个测试隔离度和平均损耗。要求八个单元的损耗和隔离度都要很相近才行。

写程序

将控制器安装在地网背面

地网正面插天线，如果当四单元用，其它空闲的插口需要插上假负载或者终结器。

中间的单元是取样单元，目前没用，为以后扩展新算法预留的。

数据显示器，采集的原始数据从这里显示出来，经过计算后自动产生信号源方向。

图片中为没有信号的状态，全部是512，有的是513说明了8个单元有不完全平衡的问题，会导致精度降低。

八卦-1甲的调试非常复杂，非常烦琐。制作人员需要提前有思想准备。

以前相似的设计在这里http://www.hocool.com/radio/doppler 是仿照国外的设计制作的。而太极八卦-1甲的设计完全自主设计自主制作，完全自主知识产权。以往仿制的测向机由于不完全懂得技术细节，所以有很多小毛病。太极八卦和太极乾坤系列测向机是迄今唯一敢拿出去展示给别人看的成品，性能稳定操作简单。

本着研制一代、装备一代、公开一代的原则，本八卦1-甲的原理图和原代码先不公开。当中国产生足够多的测向爱好者再公布也不迟。