阅读说明：本技术 大功率长波发信系统串联谐振回路及其自动调谐方法 (series resonance loop of high-power long-wavelength transmitting system and automatic tuning method thereof ) 是由 许骜 朱广福 张文峦 王桂叶 李春龙 于 2019-09-20 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种大功率长波发信系统串联谐振回路及其自动调谐方法,包括以下步骤：步骤1)控制单元响应调谐指令,得到调谐指令要求的工作频率；步骤2)根据所述工作频率对应的频段范围,控制并联电容网络中电容的接入数量；步骤3)调整可调电感的电感值,通过实时监测电流变化,找到使电路中的电流最大时的电感值及其对应的转子位置,将可调电感调整至该转子位置,即实现调谐。本发明的串联谐振回路及其自动调谐方法,可以快速、准确地实现大功率发信系统工作频率点的调谐,缩短了正常倒频等各种情况下的开机时间,对安全传输发信具有非常重要的意义,本发明还可以用在其他类型的发信系统中。(The invention discloses a series resonance loop of a high-power long-wavelength transmitting system and an automatic tuning method thereof, comprising the following steps: step 1) the control unit responds to the tuning instruction to obtain the working frequency required by the tuning instruction; step 2) controlling the access quantity of the capacitors in the parallel capacitor network according to the frequency range corresponding to the working frequency; and 3) adjusting the inductance value of the adjustable inductor, finding the inductance value and the corresponding rotor position when the current in the circuit is maximum by monitoring the current change in real time, and adjusting the adjustable inductor to the rotor position to realize tuning. The series resonance loop and the automatic tuning method thereof can quickly and accurately realize the tuning of the working frequency point of a high-power transmitting system, shorten the starting time under various conditions such as normal frequency inversion and the like, have very important significance for safe transmission and transmission, and can also be used in other types of transmitting systems.)

大功率长波发信系统串联谐振回路及其自动调谐方法

技术领域

本发明涉及射频控制领域，尤其涉及一种大功率长波发信系统串联谐振回路及其自动调谐方法。

背景技术

目前国内的大功率长波发信系统尚未完全实现自动调谐，由于其电流大（几百安培），电压高（几十到几百千伏），电磁环境恶劣，且受控设备均为特制的耐高压、耐高电流的大型设备，实现自动调谐难度很大。通常的做法是采用频率预置的方法，即由调机人员先行调试，将常用频点的调试数据记录存储于控制设备中，用户使用时，控制程序会根据频率点调出存储的位置信息，与实际所在位置比对后，受控设备会自动到达相应位置，但实际使用时用户仍需在预置位置进行微调。

频率预置的方法中程序通常是按照一定的频率间隔处理存储位置，如有特殊要求的频点再进行单独存储，现阶段该方式还可以满足使用需要，但是不够灵活，每部设备交付前都需要调试人员在全频段至少按照2倍的频率间隔进行一遍调试，而一旦有新的频率点需要使用，需根据其调试经验自行对该频点进行调谐，对用户的技术水平要求较高。

如何能降低使用难度，使得调谐过程可通过控制程序自行完成是重点需要解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种大功率长波发信系统串联谐振回路及其自动调谐方法。

为实现上述发明目的，本发明的技术方案是：一种大功率长波发信系统串联谐振回路，包括发信设备，发信设备与并联电容网络、可调电感、电流测量装置、负载依次串联，负载末端接地；并联电容网络为若干并联的电容，各支路上的电容均串联有开关，用于调整电容的接入数量；发信设备还连接有控制单元，控制单元分别与并联电容网络、可调电感、电流测量装置连接，用于检测系统状态；控制单元还连接有驱动装置，用于调整可调电感的电感大小，还用于控制开关闭合/断开，实现电容接入数量的调整。

一种大功率长波发信系统串联谐振回路的自动调谐方法，包括以下步骤：

步骤1）控制单元响应调谐指令，得到调谐指令要求的工作频率；

步骤2）根据所述工作频率对应的频段范围，控制并联电容网络中电容的接入数量；

步骤3）调整可调电感的电感值，通过实时监测电流变化，找到使电路中的电流最大时的电感值及其对应的转子位置，将可调电感调整至该转子位置，即实现调谐；

步骤4）记录上述使电路中的电流最大的电感值及其对应的转子位置。

进一步的，所述步骤3）具体为：

a）调整可调电感前，确认是否存储有对应于所述工作频率的转子位置数据，若有，则将可调电感的转子预置到该位置，进入步骤d，否则进入步骤b；

b）正向调整可调电感的转子位置，使电感值逐渐增大或逐渐减小，若电流采样达到设定值，进入步骤d，若电感到达极限值后仍不能达到设定值则进入步骤c；

c）反向调整可调电感的转子位置，若电流采样达到设定值，则进入步骤d，否则调谐失败；

d）正向或反向微调转子位置；

e）若电流呈增加趋势，则记录转子所处位置信息和该位置下的电流值；

f）继续微调转子位置，当出现电流到达峰值后又连续变小的情况时，则找到最大电流值，进入步骤f，否则进入步骤d；

f）预置转子到最大电流值对应的位置，调谐成功。

本发明的有益效果是：本发明的串联谐振回路及其自动调谐方法，使机房技术和管理人员工作变被动为主动，使值班人员从繁琐的重复的机械劳动中解脱出来，以更多的精力投入到日常维护工作中，提升了机房管理理念和设备的日常技术维护水平，使机器设备运行更加稳定，同时可以最大限度的避免人为事故的发生，对安全传输发信具有非常重要的意义，本发明可以快速、准确地实现大功率发信系统工作频率点的调谐，缩短了正常倒频等各种情况下的开机时间，还可以用在其他类型的发信系统中。

附图说明

图1为大功率长波发信系统串联谐振回路的原理框图；

图2为大功率长波发信系统串联谐振回路的自动调谐方法的流程图；

图3为调谐实现流程图；

图4为电流变化趋势图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

如图1所示，一种大功率长波发信系统串联谐振回路，包括发信设备，发信设备与并联电容网络、可调电感、电流测量装置、负载依次串联，负载末端接地；并联电容网络为若干并联的电容，各支路上的电容均串联有开关，用于调整电容的接入数量；发信设备还连接有控制单元，控制单元分别与并联电容网络、可调电感、电流测量装置连接，用于检测系统状态；控制单元还连接有驱动装置，用于调整可调电感的电感大小，还用于控制开关闭合/断开，实现电容接入数量的调整。

要实现上述串联谐振回路的自动调谐，需要知道调谐的判决条件，即回路阻抗为纯电阻时，电路中的阻抗值最小，电流达到最大值，根据这一特点，对大功率电流信号进行测量，同时再通过控制调谐器件动作，控制调谐器件能准确到达所需调谐位置，即可实现调谐。

本实施例中，可调电感包括定子和转子两个部分，通过步进电机或伺服电机驱动其转子部分，其电感值大小的调整就是控制其转子的位置变化。

如图2所示，具体介绍上述大功率长波发信系统串联谐振回路的自动调谐方法，包括以下步骤：

步骤1）控制单元响应调谐指令，得到调谐指令要求的工作频率；

步骤2）根据所述工作频率对应的频段范围，控制并联电容网络中电容的接入数量；

步骤3）调整可调电感的电感值，通过实时监测电流变化，找到使电路中的电流最大时的电感值及其对应的转子位置，将可调电感调整至该转子位置，即实现调谐；

步骤4）记录上述使电路中的电流最大的电感值及其对应的转子位置。

如图3所示，所述步骤3）具体为：

a）调整可调电感前，确认是否存储有对应于所述工作频率的转子位置数据，若有，则将可调电感的转子预置到该位置，进入步骤d，否则进入步骤b；

b）正向调整可调电感的转子位置，使电感值逐渐增大或逐渐减小，若电流采样达到设定值，进入步骤d，若电感到达极限值后仍不能达到设定值则进入步骤c；

c）反向调整可调电感的转子位置，若电流采样达到设定值，则进入步骤d，否则调谐失败；

d）正向或反向微调转子位置；

e）若电流呈增加趋势，则记录转子所处位置信息和该位置下的电流值；

f）继续微调转子位置，当出现电流到达峰值后又连续变小的情况时，如图4所示，则找到最大电流值，进入步骤f，否则进入步骤d；

f）预置转子到最大电流值对应的位置，调谐成功。

可以看出，通过记录转子的位置信息，可以缩短调谐时间。另外，一旦控制程序失控，可以人工调整至此位置，降低调谐难度。

进一步的，在上述步骤e中，出现电流到达峰值后又连续变小的情况时，由于可调电感是在电流出现了减小趋势后停止的，再加上机械上的误差，转子所停位置并不是电流最大值对应的理论位置，所以可以将该位置作为初始位置，对转子进行进一步微调。

所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的范围。