一种中波全频段快速换频装置及其换频方法

摘要

本发明涉及中波发射系统频率切换技术领域，提供一种中波全频段快速换频装置及其换频方法。本发明实施例的中波全频段快速换频装置，通过数字频率发生器切换频率源，通过伺服系统调谐调谐回路，通过继电器执行单元选择电感，通过全频控制处理器的控制上述装置及方法的实施；其中调谐回路的调谐是通过伺服系统控制旋转式可调电容和/或旋转式可调电感的旋转角度完成；电感选择是通过继电器的通断改变效率线圈的抽头位置选择需要的电感完成。

说明书

技术领域

本发明涉及中波发射系统频率切换技术领域，具体地涉及一种中波全频段快速换频装置及其换频方法。

背景技术

中波调幅广播发射系统，无论是国内还是国外在一个时间段内只能使用单一的频率进行广播，不能像短波发射系统那样实现快速换频播出。这主要是由于改变播出频率涉及调谐匹配的调整点比较多，非专业人员不能直接操作，即使是专业人员参与改频操作起来也比较复杂，不仅要对发射机相关部位进行调整，与发射机相关配套的发射天线的调配网络随着频率的变化也要做出针对性调整，因此当一部中波调幅发射机要改变频率播出时，调整起来需要投入很多的人力和物力，一般情况下改换一次频率至少需要十几个乃至几十个小时。

发明内容

本发明实施例中波全频段快速换频装置及其换频方法。具体技术方案如下：

本发明实施例的中波全频段快速换频装置，包括全频控制处理器、缓冲放大器、预推动放大器、预推动匹配网络、推动器、推动匹配网络、合成分配单元、功放栅极、功率合成单元、串联谐振、带通滤波器、t型匹配网络、负载、继电器执行单元、输出监控，所述全频控制处理器、缓冲放大器、预推动放大器、预推动匹配网络、推动器、推动匹配网络、合成分配单元、功放栅极依次连接，所述功率合成单元、串联谐振、带通滤波器、t型匹配网络、负载依次连接，所述继电器执行单元与输出监测连接，所述预推动匹配网络、推动匹配网络、串联谐振、带通滤波器、t型匹配网络、负载、继电器执行单元均与全频控制处理器连接；还包括伺服系统，所述伺服系统伺服用于控制调谐回路中的旋转式可调电容和/或旋转式可调电感的旋转角度。

进一步地，所述伺服系统包括依次连接的伺服电机、伺服驱动器以及控制器，所述伺服电机与旋转式可调电容和/或旋转式可调电感旋转传动连接，所述控制器与全频控制处理器连接。

进一步地，所述伺服系统还包括编码器，所述编码器与伺服电机旋转传动连接，所述编码器与控制器电连接。

进一步地，所述继电器执行单元包括效率线圈和继电器，所述继电器与全频控制处理器连接，所述继电器控制效率线圈的抽头位置。

进一步地，所述继电器为四刀双掷继电器。

本发明实施例的中波全频段快速换频装置的换频方法，包括在全频控制处理器的控制下，通过数字频率发生器切换频率源，通过伺服系统调谐调谐回路，通过继电器执行单元选择电感；其中，调谐回路的调谐是通过伺服系统控制旋转式可调电容和/或旋转式可调电感的旋转角度完成。

进一步地，电感选择是通过继电器的通断改变效率线圈的抽头位置选择需要的电感完成。

进一步地，所述控制器通过读取的编码器的读数，对伺服电机的旋转角度进行监控。

本发明实施例的中波全频段快速换频装置，通过数字频率发生器切换频率源，通过伺服系统调谐调谐回路，通过继电器执行单元选择电感，通过全频控制处理器的控制上述装置及方法的实施；其中调谐回路的调谐是通过伺服系统控制旋转式可调电容和/或旋转式可调电感的旋转角度完成；电感选择是通过继电器的通断改变效率线圈的抽头位置选择需要的电感完成。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。

图1为本发明实施例中波全频段快速换频装置的原理示意图。

图2为本发明实施例伺服系统的原理示意图。

图3为本发明实施例继电器接点的原理示意图。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。其中的“第一”或“第二”等只表示对同类部件或装置加以区分，不代表限制。

如图1-2所示，本发明实施例的中波全频段快速换频装置，包括全频控制处理器、缓冲放大器、预推动放大器、预推动匹配网络、推动器、推动匹配网络、合成分配单元、功放栅极、功率合成单元、串联谐振、带通滤波器、t型匹配网络、负载、继电器执行单元、输出监控，全频控制处理器、缓冲放大器、预推动放大器、预推动匹配网络、推动器、推动匹配网络、合成分配单元、功放栅极依次连接，功率合成单元、串联谐振、带通滤波器、t型匹配网络、负载依次连接，继电器执行单元与输出监测连接，预推动匹配网络、推动匹配网络、串联谐振、带通滤波器、t型匹配网络、负载、继电器执行单元均与全频控制处理器连接；还包括伺服系统，伺服系统伺服用于控制调谐回路中的旋转式可调电容和/或旋转式可调电感的旋转角度。

其中，伺服系统包括依次连接的伺服电机、伺服驱动器以及控制器，伺服电机与旋转式可调电容和/或旋转式可调电感旋转传动连接，控制器与全频控制处理器连接。

其中，伺服系统还包括编码器，编码器与伺服电机旋转传动连接，编码器与控制器电连接。

其中，调谐回路包括预推动级调谐回路、推动级调谐回路以及末级调谐回路，预推动级调谐回路连接于数字频率发生器与推动级调谐回路之间，末级调谐回路与负载连接。

其中，预推动级调谐回路包括依次连接的缓冲放大器、预推动放大器以及预推动匹配网络；推动级调谐回路包括依次连接的推动器、推动匹配网络、合成分配单元以及功放栅极；末级调谐回路包括依次连接的功率合成单元、串联谐振、带通滤波器以及t型匹配网络。

其中，继电器执行单元包括效率线圈和继电器，继电器与全频控制处理器连接，继电器控制效率线圈的抽头位置。

其中，继电器为四刀双掷继电器。

本发明实施例的中波全频段快速换频装置换频方法，包括全频控制处理器的控制下，通过数字频率发生器切换频率源，通过伺服系统调谐调谐回路，通过继电器执行单元选择电感；其中，调谐回路的调谐是通过伺服系统控制旋转式可调电容和/或旋转式可调电感的旋转角度完成。

其中，电感选择是通过继电器的通断改变效率线圈的抽头位置选择需要的电感完成。

其中，控制器通过读取的编码器的读数，对伺服电机的旋转角度进行监控。

具体地，全频控制处理器可以采用美国AD公司推出的采用DDS技术的频率合成器AD9850和单片机AT89C51，AD9850是AD I公司推出的先进的DDS频率合成芯片，它内部包括可编程DDS系统、高性能DAC及高速比较器，能实现全数字编程控制的频率合成器，AD9850接口控制简单,可以用8位并行口或串行口直接输入频率、相位等控制数据，频率变换通过开关K1和K2实现，4个7段数码管用来显示频率。

具体地，中波广播发射机中有许多调谐回路，大部分调谐回路是大功率LC调谐(阻抗变换)回路，伺服电机系统可以做到精确的全闭环负反馈控制，而且设计简单、控制方便、成本较低。伺服系统可以工作在位置模式、速度模式、转矩模式三种模式下，本实施例只是控制电容或电感转过的圈数和角度，这实际上仅仅是对伺服系统位置的要求，转矩方面只要求电机能顺畅的转动电容，速度方面只要求电机转速能降到电容或电感安全平稳运转(电机的额定转速在3000r/m转)，理论上伺服电机转速可以再1-3000r/m转任意设定，一般将转速设定在大约100r/m就可以，本实施例选择伺服系统的工作模式为位置模式。服系统关于位置参数的给定方式有两种选择，一种是通过CN1口以脉冲的形式给定，另一种是以通信的方式给定，本实施例的控制器采用PLC控制器，给定以及控制方式是通过PLC给定控制。

具体地，由于目前中波发射机上所采用的真空电容转动力矩大多在2.5N.m以下，比如10kW机输出网络(槽路)使用的真空电容CKTB2000/25/220的转动力矩为1.2N.m，转动惯量很小。据此本实施例的伺服电机可选择低惯量小容量电机ISMH1-55B30CB,它的额定转矩为1.75N.m，额定输出功率550W，额定转速3000转，电压为单相220V。多伺服电机位置控制模式伺服系统简图如图2所示。

具体地，继电器的接点如图3所示，图中JP1为手动/自动切换，S1为手动切换。继电器on，状态输出off；继电器off，状态输出on。

应当理解的是，本发明实施例中的结构之间的安装，可以是指焊接、螺栓连接、螺钉连接、嵌接、以及粘接；管路之间的连接可以是指连通；电器之间的连接可以是指电连接。本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。