编者按：浙江省代表队选送参加评比的这部测向机，早在今年5月该省测向队在福建参加集训时就投入使用，当时评委会的委员们将这部机子与其它机子进行了比较实验，认为性能不错。后来，制作者熊观现又根据测向运动的要求对天线和部分电路进行了改进，日趋完善。这部测向机曾被我国考察组带到南斯拉夫，在26届国际测向比赛中，冯昶同志应邀用它参加了老年组比赛，并取得了第三名，为我国测向立下了功劳。这次参加评比，通过测试，确认其灵敏度高、方向性好，被评为第一名，特向广大读者推荐。
2米测向机的工作频率选在144～146MHz的2米业余波段上，测向机的定向天线一般采用接收水平极化波的八木天线。为适合2米波段测向运动的要求，2米波段测向机应有较高的灵敏度和信噪比，有良好的手动增益控制性能，以便在场强变化很大的情况下正常工作；同时还要求整机性能稳定、可靠，结构牢固、轻巧和便于携带。下面就将我们根据这些要求设计、制作的2米波段测向机介绍一下。
电路分析
整机电路见图1，它是由天线输入回路、高放、本振、混频、中放、检波、低放和增益控制几部分组成的。
由于天线和输入回路对整机性能有比较大的影响，比如匹配不良和天线平衡性变差，从而使信号在输入端产生反射，天线的方向图就会产生畸变；输入端失配，还会增加插入损耗，使整机信噪比降低，因此，设计时，要加以注意。我们这机器使用的是阻抗为75欧的平衡半波振子天线，用宽带传输线变压器B\(_{1}\)（1∶1）来进行平衡——不平衡变换，使输入端匹配。C1～C\(_{3}\)和L1～L\(_{4}\)组成截止频率约为140MHz的复合高通滤波器，切除工作频段以下的各种干扰信号；C4～C\(_{5}\)和L5组成π型耦合电路并调谐在中心频率145MHz上，由于该电路是低Q值的，并具有低通特性，使整个天线输入回路有良好的匹配，并抑制了工作频段以外的各种干扰信号，提高了整机的信噪比。
考虑到测向机在使用时，有可能出现强脉冲干扰（如有雷电干扰或者天线与金属摩擦时产生的电火花干扰），在天线输入端感应出幅度为数十伏的窄脉冲，使高放管BG\(_{1}\)过载损坏。为此，在BG1的基极和发射极之间接入开关二极管D1，以有效地削去强脉冲干扰，使BG\(_{1}\)得到保护。在正常情况下，D1处于反向偏置，对电路工作影响不大。
高放输出回路采用互感耦合双调谐回路，耦合因数略大于1，使调谐曲线呈现双峰，和输入回路配合后，得到一个带宽约为3MHz、顶部平坦的带通特性曲线。
本振级是采用改进型的电容三点式振荡器，振荡频率比信号低一个中频。由于频率覆盖小，调谐电容C\(_{24}\)不能直接并联在振荡回路两端，而需串联一个小电容C23来减少容量比。振荡线圈L\(_{9}\)是用铜心来微调电感量的。为了提高本振的稳定性，电源电压由DW稳至6伏左右。
中放共有两级，为了保证总的增益稳定在60dB以上，每级都加了中和电路。中频选择为6.5MHz，这是考虑到本振有一定程度的自然频漂，如果中频选得过低，通带太窄，整机稳定性会变差。由于一中放管BG\(_{4}\)加有增益控制，工作点变化时，管子参数也变化，使输入和输出端的中频调谐回路失谐，所以本机中放的三个调谐回路中前两个单调谐回路设计成低Q值的（约10～20），中放的带通特性主要取决于二中放管BG5与检波之间的双调谐回路，这样整个中放的特性曲线比较平坦。由于双调谐回路的矩形系数较好，检波以前各级产生的噪声还能得到一定程度的削减，有利于提高信噪比。
低放部分采用了线性功效集成块IC\(_{1}\)，这是一种典型的OTL电路。由于和音频电报信号同时送入低放的还有噪音信号，而人耳对高音区的噪音比较敏感，为此，在低放部分采用了削减高音频响的负反馈电路（R28和C\(_{54}\)），使1KHz以上的噪声有明显地衰减，而对1KHz以下的测向用的电报信号影响不大，明显地提高了信噪比。变压器B5是阻抗匹配变压器，使IC\(_{1}\)的低输出阻抗和中阻耳机相匹配。
由于测向过程中，测向机接收的信号因离隐蔽台的距离远近变化很大，为了保证各级在强弱信号时都能工作在线性区，测向机应有良好的增益控制性能，否则在近台区往往造成强信号阻塞，使测向机方向性变钝，方向图主瓣分裂，旁瓣变大甚至方向图反转等异常现象。为此，本机采用正向增益控制方式，控制范围大、抗阻塞性能也好。增益控制的受控级是高放和一中放，这两级都采用正向AGC管。增益控制电位器W\(_{1}\)改变BG4的工作点，BG\(_{4}\)的发射极电位升高后通过D3控制高放级。在未起控时，D\(_{3}\)处于反向偏置而截止，BG1的基极偏置由R\(_{2}\)、R3分压取得；当改变W\(_{1}\)使BG4的增益控制达到一定深度后，D\(_{3}\)进入正偏而导通，这时高放管BG1才开始受控，这种延迟控制方式可以改善弱信号时的信噪比。
其余部分的电路设计与收音机相同，就不再多述。
元器件选择与制作
整机印制电路板见图2（1∶1）。图中晶体管BG\(_{1}\)～BG5均采用高频低噪声管，其中BG1、BG4要有良好的正向增益控制性能，可用3DG75、3DG79、2G210等；BG2、BG3可用3DG18、3DG140、CG36、2G910等管子；BG\(_{5}\)一般采用小功率硅高频管，如3DG4、3DG6、3DG8、3DG201等都能使用。各晶体管的β值最好选在40～150范围内。二极管D1宜选用零偏压电容小的高速开关管，例如用2CK42～44，2CK70～75等。集成块IC\(_{1}\)采用4100系列中电源电压为9伏的4102型，国产为DG4102、TB4102、XG4102等集成块都能直接使用。
图中电阻用1/8W小型碳膜电阻，W\(_{1}\)用WH9—K1—4.7K带开关小型电位器，C24是用的上海复旦电容器厂生产的CW—K—18型空气微调电容，使用时拆去一组动、定片。高、中频电路中的电容宜选用瓷片、云母或玻璃釉电容。电感线圈的数据请参考下表。
本机采用三单元八木天线，由半波振子、无源反射器和引向器组成。六根振子均采用富有弹性的软钢带制作，这样在剧烈的测向运动中，天线不至于因碰撞、摔跌而损坏。钢带取自1米或2米长的卷尺芯，每根振子由6～7片钢带叠合而成，最外侧两根按振子所需长度截取，中间夹入4～5片长短不同的短钢带（可按振子全长的1/4、2/4、3/4截取），然后在钢带上每隔10～15厘米打一个2×5mm的长圆孔，铆上空心铆钉，将钢带铆合。铆合时，不能铆死，应该使铆钉能在孔中自由滑动为宜。再将钢带振子的端头用砂轮打圆滑，根部用铝或铜材车成螺纹接口连接。制作好的振子端部薄、重量轻；根部厚实、刚度好，可以任意弯曲并能自动回复原状。我们设计的天线引向器总长为924mm，半波振子总长为980mm，反射器总长为1080mm。整个机子的外形尺寸见图4。
测向机的性能在很大程度上还取决于整机工艺结构的好坏。我们制作的测向机机壳采用全金属结构以屏蔽高频电磁场；并做成长条形，便于手握携带。机壳用1.5～2mm厚的半硬铝板弯成框形，上、下盖用0.8～1mm厚的铝板弯成，以便于调整和维修。加工机壳时不能使机壳连接处有较大的缝隙和孔洞，以免高频电磁场漏泄破坏近距离方向性。为了防止耳机线的寄生天线效应使高频信号从耳机插孔处窜入，在耳机插孔上焊有旁路电容C\(_{55}\)。半波振子不是用馈线连在机壳上，而是直接拧在机壳两侧的接线柱上，以防强信号时馈线产生寄生天线效应。为防止级间杂散耦合，各级都用0.5～1mm厚的黄铜隔离板屏蔽，每块隔离板用M2螺丝与机框固定在一起。并和印制板接地处可靠焊接，这样也提高了整个机壳的机械强度。在机壳的两端各有一根用φ10～φ15毫米硬铝管制作的连接杆，分别用于固定引向器和反射器，其中较长的一根做成可卸的以便于携带。由于测向机的工作频率较高，印刷电路板应采用环氧玻璃纤维铜箔板制作，为了降低接地电阻而采用大面积接地方式。焊接元件时，要防止虚焊，元件引线要尽量短并紧贴电路板卧装，高放管BG\(_{1}\)反装，这些都是为了减少元件引线之间的寄生耦合，防止电路自激和提高稳定性。元器件安装、排列参见图5。
电源9伏，用6节5号电池。
调整
整机调整由后往前逐级进行。首先使W\(_{1}\)处于增益最大的位置（将W1旋到低电位一端），然后用可调电阻代替R\(_{3}\)和R17，将BG\(_{1}\)和BG4的集电极电流调到约3mA，使增益最高。这时用内阻为20KΩ的万用表测量各点电位应和图1所标注的数值基本相符，否则需调整相关的偏流电阻。
低放部分的调整较简单，一般只要集成块、元器件完好，装上就能正常工作，用手触摸集成块的第9脚，在耳机中能听到响亮的交流声。
中放部分的调整最好借助扫频仪，可以一次调好。调试时，将扫频仪电缆分别接到图1中的测试点TP\(_{1}\)、TP2上，先调末级双调谐回路磁心，使调谐曲线成为中心6.5MHz处略有下凹的双峰曲线，通带不小于200KHz，然后分别调整C\(_{33}\)2的磁心和R\(_{17}\)，使整个中放增益最高，总带宽约为150KHz，如果带宽不是这样，应调R9或重调双调谐回路。最后检查BG\(_{4}\)的增益控制，调节W1时，增益应明显下降，W\(_{1}\)旋到电位最高端时，扫频仪上读出的控制量应达40dB以上，否则需要更换BG4。
高放、本振和混频部分的调整方法与电视机高频头类似。本振的中心频率应调到138.5MHz，覆盖范围约为3MHz，否则要调整C\(_{23}\)的容值。高放各回路的调整主要靠拨电感线圈。BG1输出双调谐回路应调整成双峰或平顶，顶部宽度不小于2MHz（中心频率为145MHz）。输入电路部分的高通滤波器最好和电路断开后单独调整，高通曲线的下降拐点应调在140MHz左右，拐点以下的下降沿应尽量陡峭，通带跌落在0.3格以内（－0.3dB）。各线圈调整好以后，用高频胶封固。封胶后谐振曲线会向低端移动，趁胶未干时，应调整一下线圈。最后再微调R\(_{3}\)使高放增益最高并换以等值电阻。调整完毕后，也需要检查高放的增益控制是否良好。
整机调整完毕后，用标准高频信号发生器XFC—6测一下灵敏度和频率覆盖。可通过电缆从高通滤波器输入端直接送入调幅度为80％的高频信号，W\(_{1}\)位于增益最高位置，这时灵敏度应在1μV以内（用耳机监听，以能从噪声中清晰地听到音频信号为准）。
调整过程中可能会出现以下问题：
1. 低放部分高频自激，这时静态电流很大。可在IC\(_{1}\)的5脚和1脚间跨接上一个容量为几百pF的小电容，消除自激。
2．调整中放时，出现强信号自激，即加信号时自激，不加信号时正常。这时可将扫频仪输出电缆改接到BG\(_{4}\)的基极来调整，而B2的调整放到最后整机试听时进行。
3．高放或中放双调谐回路调不出双峰、双峰不对称或增益偏低。这时除改变耦合度外，可微调中和电容（C\(_{7}\)或C38）。一般情况下，如果中和电容太小则呈单峰，而且增益低；随着中和电容加大逐渐变成双峰，增益也随之增高；如果中和电容太大，则双峰中间下凹厉害并产生自激。所以调整要合适，不要过于临界，以免电路参数变化引起不稳定现象。
全部安装调整好以后，可在野外进行试听。在地形基本平坦的情况下，测向机应能收听到5公里以外的电台信号。当靠近电台时，离电台发射天线5米以内仍有良好的方向性。（浙江队 熊观现）