为什么150kHz定位，距离越远接收信号越强呢？

Posted 2021-06-29 卓晴

简 介： 本文回复了参加智能车竞赛的队伍在使用150kHz电磁导航过程中遇到的奇怪的现象。通过这些分析可以看到电磁导航的作用的发挥适合将这项比赛引申到室外环境。

关键词： 150kHz，电磁导航智能车竞赛，信标

 

§01 导航信号检测求助

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1、问题提出

  卓大大你好！150K电磁定位，我已经做到7米2了，但是我发现电压在7米到3米之间的电压会与距离不成正相关，怎么办？求助。

  0到3米1之间电压和距离成正比，之后到5米之间电压和距离成反比，再后来到7米，电压和距离成正比。

^{▲ 图1.1 测量线圈距离与接收电压}

2、问题回复

  对此现象的解释可能为：就是150kHz的电磁波很容易被底下的金属所干扰。所以你测量过程中遇到这个反常情况是由于底下混凝土中的金属引起的。

  我在所在的主楼不同位置，也会测量的不同的变化规律。比如下面是在主楼六层电梯楼门口测量距离与接收电压之间的关系。

^{▲ 图2.1 电梯楼口测试}

  由于测试比较开阔，下面的钢筋混凝土对于电磁场影响较小，可以看到接收的电压随着距离逐步增加。但是在办公室前面的走廊里（相对比较狭窄）测量过程中也会观察到你所遇到的情况。

^{▲图2.2 手持测试电路在距离地面25厘米高度从远处走向发射线圈}

  为了验证这种情况，下面是将测试设备转移到室外的操场上进行测试。操场下面铺设的塑胶跑道，里面没有钢筋。通过多个地点的此时，会发现不会再有远距离信号反常的现象了。

^{▲ 图2.3 将测试设备转移到室外的操场上}

  下面是手持接收电路，在大操场上进行测试的过程，电压显示随着距离变化平稳变化的过程。

^{▲ 图2.4 将测试设备转移到室外的操场上进行测试}

 

§02 讨论结果

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  通过前期的实验可以看到，对于低频导航信号（150kHz）比较容易收到附近、底下金属线的影响。因此作为电磁导航的功能，这个赛题组适合于在室外操场、草地上展开。这样可以充分发挥电磁导航的作用。

  在室内进行需要避免底下的钢筋水泥板中的金属对于电磁场的影响。

  实际上，地板下的金属物对于20kHz的电磁引导线的大小也是有影响的，只是影响稍微弱一点。这在很多同学在才吐出电磁导航的时候也会碰到这种情况。

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● 相关图表链接:

• 图1.1 测量线圈距离与接收电压
• 图2.1 电梯楼口测试
• 图2.2手持测试电路在距离地面25厘米高度从远处走向发射线圈
• 图2.3 将测试设备转移到室外的操场上
• 图2.4 将测试设备转移到室外的操场上进行测试