一种便携式航空救援信标测向装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供了一种便携式航空救援信标测向装置，所述装置包括：天线模块、接收机模块和抗噪耳机；所述天线模块用于接收信标辐射信号；所述接收机模块用于将信标辐射信号转换为音频信号，并输出到抗噪耳机；所述抗噪耳机用于监听音频信号；操作人员佩戴抗噪耳机，根据监听到的音频信号的强弱判断信号的方向，实现对救援示位标的测向。本实用新型专利技术的装置具有携带方便、操作简单，能够快速准确对示位标发出的信号进行测向；此外，该装置可靠性高，能够在多种天气条件下进行使用，性能稳定，测向准确。

Portable air rescue beacon direction finding device

The utility model provides a portable air rescue beacon direction device, the device comprises an antenna module, receiver module and anti noise headset; the antenna module is used for receiving the beacon radiation signal; the receiver module for the beacon radiation signal into an audio signal, and output to the anti noise headset; the anti noise headset for monitoring audio signals; operators wear anti noise headset, judging the direction of signal based on the audio signal to monitor the strength, implementation of the rescue beacon direction. The utility model has the advantages of convenient carrying, simple operation, can quickly and accurately to the signal transmitted by the beacon information; in addition, the device has high reliability, can be used in a variety of weather conditions, stable performance, accurate measurement.

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及搜索救援领域，具体涉及一种便携式航空救援信标测向装置。
技术介绍
在载人航天工程中，返回舱落地后，地面分队和伞兵小组需要快速搜索到返回舱。由于406MHz国际救援示位标的位置数据误差在3km左右，若遇到雨、雾、夜晚等能见度较低的天气状况，以及返回舱降落于山区、沟壑、森林等复杂地形地貌时，搜索难度较大。根据经验，地面目视搜索识别返回舱的距离小于1km，在缺乏测向设备的支持下，地面分队和伞兵小组难以快速完成搜索任务，因此，急需研制适合单兵和空降需要的搜索测向设备。
技术实现思路
本技术的目的在于克服目前返回舱搜索回收任务中缺乏测向设备的问题，设计了一种便携式航空救援信标测向装置，搜索救援人员携带该装置，根据监听到的音频信号的强弱判断信标辐射信号的方向，实现对救援示位标的测向。本专利技术的装置具有携带方便、操作简单，能够快速准确对示位标发出的信号进行测向。为了实现上述目的，本技术提供了一种便携式航空救援信标测向装置，所述装置包括：天线模块、接收机模块和抗噪耳机；所述天线模块用于接收信标辐射信号；所述接收机模块用于将信标辐射信号转换为音频信号，并输出到抗噪耳机；所述抗噪耳机用于监听音频信号；操作人员佩戴抗噪耳机，根据监听到的音频信号的强弱判断信号的方向，实现对救援示位标的测向。上述技术方案中，所述装置还包括：显示终端，用于显示音频信号电平的强弱。上述技术方案中，所述装置还包括：电源，所述电源为可充电的锂电池。上述技术方案中，可选的，所述天线模块采用加载圆环天线，加载圆环天线是在小环天线的中点串入电阻，使沿线电流呈行波分布。上述技术方案中，优选的，所述加载圆环天线的圆环内径半径a为14.9mm，天线半径b为75mm；在天线中串接的电阻为200Ω。上述技术方案中，可选的，所述天线模块采用金属宽带天线，组成方形天线。上述技术方案中，优选的，金属宽带天线的厚度h为2mm，天线的宽为45mm。上述技术方案中，所述接收机模块采用超外差二次变频方式进行设计，所述接收机模块包括：开关电路、带通滤波器、一级混频器、一级中频放大电路、二级混频电路、二级中频放大电路、中频滤波器、匹配电路、检波电路和音频功率放大器电路。上述技术方案中，所述显示终端包括第一数模转换单元、第二数模转换单元、第一单片机、第二单片机和LCD。本技术的优点在于：1、本技术的装置具有携带方便、操作简单，能够快速准确对示位标发出的信号进行测向；2、本技术的装置可靠性高，能够在多种天气条件下进行使用，性能稳定，测向准确；3、本技术的装置适用于近距离无线电信号源的搜索，可广泛应用于航空救援、合作目标搜寻、抢险救灾等方面，是国家安全部、部队、民航等进行无线电监测、测向工作的理想设备。附图说明图1为本技术的装置的组成图；图2为本技术的装置的加载环天线的方向图；图3为本技术的装置的天线的实际测量方向图；图4为本技术的装置的接收机模块的组成图；图5为本技术的装置的显示终端的组成图。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本技术做进一步详细的说明。如图1所示，一种便携式航空救援信标测向装置，所述装置包括：天线模块、接收机模块、显示终端、抗噪耳机和电源；所述天线模块用于接收信标辐射信号；所述接收机模块用于将信标辐射信号转换为音频信号，并输出到抗噪耳机；所述显示终端用于显示信号电平的强弱；所述抗噪耳机用于监听音频信号；操作人员佩戴抗噪耳机，根据监听的信号强弱判断信号的方向，实现对救援示位标的测向。为了减小天线的体积和重量、易于携带，所述天线模块设计采用加载圆环天线；加载圆环天线的特性是在小环天线的中点串入适当数值的电阻，使得沿线电流近似行波分布。圆环天线具有良好的宽频带特性，且为单向辐射，其最大辐射方向沿环
面的中心线由负载端指向馈电端。加载环天线方向图如图2所示。其中：a为天线圆环截面半径，b为天线半径。根据传输线理论可知，若负载阻抗RL等于小环的平均阻抗ZOA，则加载圆环可以看成行波天线。用类似计算对称阵子的平均特性阻抗的方法，可以近似求出加载圆环的平均特性阻抗为：由于环内接有负载电阻，故天线效率很低，当天线尺寸不大时，效率可用下式估算： η A ≈ 513 Z O A ( 2 π b λ ) 4 ]]>由上式可见，平均特性阻抗愈低，效率愈高，因此使用宽的金属带制成的加载环天线，比使用细导线制成的天线效率要高些。在靠近馈电点或靠近加载点，环形金属带的宽度逐渐变窄，这样可使沿线的特性阻抗比较均匀。天线采用金属宽带天线，组成方形天线，金属厚h＝2mm，宽k＝45mm，以同样周长的圆环内径半径等效为a＝14.9mm，金属宽带天线半径b≈75mm，利用公式： Z O A = 120 ln b a ≈ 200 Ω ]]>在天线负载处串接一电阻RL＝200Ω，形成行波天线。经过实际测量，天线方向图如图3所示。天线前向接收到信号的强度比后向大20dB左右，能够比较容易判断信号的大小。便携式测向设备就是利用其方向图呈单向性的特点判断来波方向。在进行天线匹配设计时，利用4：1传输线变压器，对天线进行平衡－不平衡转换，用网络分析仪测试其输入阻抗，然后匹配到50Ω系统，接入到接收机模块。匹配电路采用LC电路形式。所述接收机模块是整个系统的关键，按照技术成熟、工作可靠、集成度高的原则，采用超外差二次变频方式设计，如图4所示，所述接收机模块包括：开关电路、带通滤波器、一级混频器、一级中频放大电路、二级混频电路、二级中频放大电路、中频滤波器和匹配电路、检波电路和音频功率放大器电路；如图5所示，所述显示终端包括第一数模转换单元(A/D1)、第二数模转换单元(A/D2)、第一单片机、第二单片机和LCD；接收机模块通过对二中放信号的检波和整流，输出了一个变化的电压来表示接收测向信号的强弱，电压随输入端信号大
小变化。通过A/D1对电压采样转化为数字信号，输入第一单片机进行比较，由此判断出接收机前端信号的强度及信号接收的状态，并在LCD上显示相应的状态。由于信号电平并不是线性变化的，所以要先进行处理才能够判断，为了使信号在LCD上线性变化，第一单片机根据信号的特性把信号电平的变化范围分成几段，分别计算，使定向信号在LCD上线性变化。测向设备工作电源设计为一块锂电池，电池充满电时的电压为14V，电量耗光时的电压为12V。在电池状态显示设计时，电池电压利用一个分压电路。分压电路把电压变化转化为0～5V之间，并用A/本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种便携式航空救援信标测向装置，所述装置包括：天线模块、接收机模块和抗噪耳机；所述天线模块用于接收信标辐射信号；所述接收机模块用于将信标辐射信号转换为音频信号，并输出到抗噪耳机；所述抗噪耳机用于监听音频信号；操作人员佩戴抗噪耳机，根据监听到的音频信号的强弱判断信号的方向，实现对救援示位标的测向。

【技术特征摘要】
1.一种便携式航空救援信标测向装置，所述装置包括：天线模块、接收机模块和抗噪耳机；所述天线模块用于接收信标辐射信号；所述接收机模块用于将信标辐射信号转换为音频信号，并输出到抗噪耳机；所述抗噪耳机用于监听音频信号；操作人员佩戴抗噪耳机，根据监听到的音频信号的强弱判断信号的方向，实现对救援示位标的测向。2.根据权利要求1所述的便携式航空救援信标测向装置，其特征在于，所述装置还包括：显示终端，用于显示音频信号电平的强弱。3.根据权利要求1或2所述的便携式航空救援信标测向装置，其特征在于，所述装置还包括：电源，所述电源为可充电的锂电池。4.根据权利要求1所述的便携式航空救援信标测向装置，其特征在于，所述天线模块采用加载圆环天线，加载圆环天线是在小环天线的中点串入电阻，使沿线电流呈行波分布。5.根据权利要求4所述的便携式航空救援信标测向装置，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈永康，苗建苏，齐山明，彭锐，李严武，王景国，张永宏，卢东波，曹伏强，李欣，赵东杰，杜伟龙，
申请(专利权)人：沈永康，苗建苏，齐山明，
类型：新型
国别省市：河北;13