專利名稱：匹配網(wǎng)絡故障自診斷方法及裝置的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及一種電路故障檢測方法及裝置，特別是一種匹配網(wǎng)絡故障自診斷方法 及裝置。
背景技術(shù)：
天線匹配網(wǎng)絡(簡稱匹配網(wǎng)絡)是調(diào)諧大功率發(fā)射天線的匹配裝置，也稱為天線 調(diào)諧網(wǎng)絡，它把隨工作頻率和外部環(huán)境條件變化的天線阻抗轉(zhuǎn)換成盡可能等于發(fā)射機的輸 出阻抗(50 Ω)，使發(fā)射機傳輸?shù)教炀€的功率最大。現(xiàn)有的匹配網(wǎng)絡的組成如圖1所示，主要由并聯(lián)電容模組1、串聯(lián)電容模組2、串聯(lián) 電感模組3及天線電容模組4組成；所述并聯(lián)電容模組1是由多個電容Cll、C12、…、Cln 并聯(lián)組成，每個電容分別通過串聯(lián)于各自的繼電器K11、K12、…、Kln與網(wǎng)絡連接；所述串 聯(lián)電容模組2是由多個電容C21、C22、…、C2n串聯(lián)組成，所述電容C21、C22、…、C2n的兩 端分別并聯(lián)繼電器K21、K22、…、K2n;所述串聯(lián)電感模組3是由多個電感L31、L32、…、 L3n串聯(lián)組成，所述電感L31、L32、…、L3n的兩端分別并聯(lián)繼電器K31、K32、…、Κ3η ；所述 天線電容模組4是由多個電容C41、C42、…、C4n并聯(lián)組成，每個電容分別通過繼電器K41、 K42、…、K4n與網(wǎng)絡連接。通過切換繼電器的開關調(diào)節(jié)匹配網(wǎng)絡的阻抗，以達到要求的阻 抗值范圍判定匹配是否良好。在實際工作中，要求匹配網(wǎng)絡工作在頻率范圍內(nèi)的任何一點，如短波則在 3ΜΗζ-30ΜΗζ內(nèi)的任一頻率點。由于電容值、電感值之間的不連續(xù)性，在各頻點進行調(diào)諧匹 配時，需要多次、反復接通或者斷開某一繼電器，從而最終達到最好的匹配效果。若天調(diào)內(nèi) 部匹配網(wǎng)絡存在硬件故障，就需要用人工依次檢查繼電器有無故障，上電后進行調(diào)試，且無 法檢查匹配網(wǎng)絡中的電感或電容是否損壞。長期以來，對于損壞的電感或電容的判斷全憑 調(diào)機人員的經(jīng)驗，有時需要花費幾天時間才能查找出損壞的電感或電容。調(diào)機工作量很大， 效率極低，且需要消耗大量電能。在調(diào)試過程中如何方便、快捷、準確的檢測出故障繼電器或某一故障電感、電容是 大功率通信廣播發(fā)射設備迫切需要解決的難題之一。有鑒于上述現(xiàn)有的匹配網(wǎng)絡故障檢測方法所存在的上述工作量大、效率低的不 足，本發(fā)明人基于從事此類產(chǎn)品設計制造多年豐富的實務經(jīng)驗及專業(yè)知識，并配合學理的 運用，積極加以研究創(chuàng)新，以期創(chuàng)設一種新的匹配網(wǎng)絡故障自診斷方法及裝置，能夠改進一 般現(xiàn)有的人工查找方法，使其更具有實用性。經(jīng)過不斷的研究、設計，并經(jīng)反復試作樣品及 改進后，終于創(chuàng)設出確具實用價值的本發(fā)明。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的在于，克服現(xiàn)有的匹配網(wǎng)絡故障人工查找存在的上述缺陷，而 提供一種匹配網(wǎng)絡故障自診斷方法及裝置，所要解決的技術(shù)問題是通過計算機控制裝置自 動監(jiān)測匹配網(wǎng)絡中的繼電器單元是否存在故障，以提高調(diào)試效率，從而更加適于實用。所述
5繼電器單元包括繼電器及由該繼電器控制接入的電容或電感元件。本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問題是采用以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的。依據(jù)本發(fā)明提出 的一種匹配網(wǎng)絡故障自診斷方法，包括以下步驟(1)尋找匹配網(wǎng)絡的諧振頻率 ；(2)將頻率為f0的信號送匹配網(wǎng)絡；(3)記錄該狀態(tài)一時的電壓振幅值VI、電流振幅值Il以及它們之間的相位差 Φ1 ；(4)改變被測繼電器模塊N中的繼電器的開關狀態(tài)，記錄該狀態(tài)二時的電壓振幅 值V2、電流振幅值12以及它們之間的相位差Φ2 ；(5)再次改變被測繼電器模塊N中的繼電器的開關狀態(tài)，記錄該狀態(tài)三時的電壓 振幅值V3、電流振幅值13以及它們之間的相位差Φ3 ；(6)比較三種狀態(tài)下的V、I及Φ ；(6-1)比較 V，若 V1-V3 < V1-V2 或 V1-V3 < | V3-V2 |，則進入下一步，否則 該繼電器模塊N為故障模塊；(6-2)比較 I，若 111-13 I < 11-12 或 111-13 | < 113-12 |，則進入下一步，否則 該繼電器模塊N為故障模塊；(6-3)比較 Φ，若 I Φ1-Φ3| < Φ1-Φ2 或 | Φ1_Φ3| < | Φ3_Φ2|，則該繼電 器模塊無故障，否則該繼電器模塊N為故障模塊，回到(4)，進行下一個電器模塊Ν+1的檢 測。本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問題還可采用以下技術(shù)措施進一步實現(xiàn)。前述的匹配網(wǎng)絡故障自診斷方法，其中步驟1所述的尋找當前狀態(tài)的匹配網(wǎng)絡的 諧振頻率fo包括以下步驟1-1將匹配網(wǎng)絡中的電容電感全部短接；1-2在匹配網(wǎng)絡的整個工作頻率范圍內(nèi)，每隔0. IMHz采樣、計算、比較，尋找電壓 駐波比最小的頻點；1-3所述最小頻點的電壓駐波比在1. 1以下，則認為該頻率為諧振頻率fO。前述的匹配網(wǎng)絡故障自診斷方法，其中步驟1所述的尋找當前狀態(tài)的匹配網(wǎng)絡的 諧振頻率fO包括以下步驟1-1將匹配網(wǎng)絡中的電容電感全部短接；1-2在匹配網(wǎng)絡的整個工作頻率范圍內(nèi)，每隔0. 5MHz采樣、計算、比較，尋找電壓 駐波比最小的頻點fO’ ；1-3再在fO，士0. 4MHz的范圍內(nèi)，每隔0. IMHz采樣、計算、比較，尋找電壓駐波比 最小的頻點；1-4所述最小頻點的電壓駐波比在1. 1以下，則認為該頻率為諧振頻率fO。本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問題還可以采用下述另一種技術(shù)方案來實現(xiàn)。依據(jù)本 發(fā)明提出的一種匹配網(wǎng)絡故障自診斷方法，包括以下步驟(1)將匹配網(wǎng)絡的工作頻率范圍fmin fmax內(nèi)的任意頻率fl的信號送匹配網(wǎng) (2)記錄該狀態(tài)一時的電壓振幅值Vfll、電流振幅值Ifll以及它們之間的相位差Ofll ；(3)改變被測繼電器模塊N中的繼電器的開關狀態(tài)，記錄該狀態(tài)二時的電壓振幅 值Vfl2、電流振幅值Ifl2以及它們之間的相位差ΦΠ2 ；(4)再次改變被測繼電器模塊N中的繼電器的開關狀態(tài)，記錄該狀態(tài)三時的電壓 振幅值Vfl3、電流振幅值Ifl3以及它們之間的相位差ΦΠ3 ；(5)比較三種狀態(tài)下的V、I及Φ ；(5-1)若 VfIl-Vf13 < VfIl-Vf12 或Vfll-Vfl3 < |Vfl3_Vfl2|，則進入下一步，否則該繼電器模塊N可能為故障模 塊；(5-2)若 Ifll-Ifl3 < |ΙΠ1_ΙΠ2| 或|lfll-Ifl3| < ΙΠ3-ΙΠ2|，則進入下一步，否則該繼電器模塊N可能為故障模 塊；(5-3)若 I ΦΠ1-ΦΠ3| < | ΦΠ1_ΦΠ2| 或|ΦΠ1-ΦΠ3| < |ΦΠ3_ΦΠ2|，則該繼電器模塊無故障，否則該繼電器模塊N 為故障模塊。(6)將頻率為f2的信號送匹配網(wǎng)絡，且f2與f 1以工作頻段中心對稱；(7)記錄該狀態(tài)一時的電壓振幅值Vf21、電流振幅值If21以及它們之間的相位差 Φ 21 ；(8)改變被測繼電器模塊N中的繼電器的開關狀態(tài)，記錄該狀態(tài)二時的電壓振幅 值Vf22、電流振幅值If22以及它們之間的相位差Φ 22 ；(9)再次改變被測繼電器模塊N中的繼電器的開關狀態(tài)，記錄該狀態(tài)三時的電壓 振幅值Vf23、電流振幅值If23以及它們之間的相位差Φ 23 ；(10)比較三種狀態(tài)下的V、I及Φ，并匯同(5)中的結(jié)果共同判斷；(10-1)比較 V，若 Vf21-Vf23 < Vf21-Vf22 或Vf21-Vf23 < | Vf23_Vf22 |，則進入下一步，否則查看(5-1)中該繼電器模塊N 是否為故障模塊，若是，則該繼電器模塊N為故障模塊，若否，則進入下一步；(10-2)比較 I，若 If21-If23 < If21-If22 或|lf21_If23| < | If23_If22 |，則進入下一步，否則查看(5_2)中該繼電器模塊N 是否為故障模塊，若是，則該繼電器模塊N為故障模塊，若否，則進入下一步；(10-3)比較 Φ，若 I Of21-Of23 < | Φ 21~Φ 22\ 或Of21-Of23 < | Φ 23_Φ 22 |，則該繼電器模塊無故障，否則查看(5_3)中該 繼電器模塊N是否為故障模塊，若是，則該繼電器模塊N為故障模塊，若否，則該繼電器模塊 N無故障，回到(3)，進行下一個電器模塊Ν+1的檢測。本發(fā)明還提供一種用于上述匹配網(wǎng)絡故障自診斷方法的裝置，其中包括輸入信號 源、測量模塊、控制器、顯示器及接口電路，所述測量模塊設于所述匹配網(wǎng)絡的輸入端，監(jiān)測 輸入信號流經(jīng)匹配網(wǎng)絡的電壓振幅值V、電流振幅值I以及它們之間的相位差φ ；所述控制 器連接所述輸入信號源、測量模塊、顯示器及接口電路，所述控制器按程序控制輸入信號源 送給匹配網(wǎng)絡一定頻率的調(diào)試信號，依序控制繼電器單元中繼電器的工作狀態(tài)，根據(jù)測量 模塊送來的某開關不同狀態(tài)下的電壓振幅值V、電流振幅值I以及它們之間的相位差φ進行分析比較，判斷該繼電器單元是否為故障單元，將結(jié)果存儲，并送顯示器顯示。前述的匹配網(wǎng)絡故障自診斷方法的裝置，其中所述輸入信號源主要是由直接數(shù)字 頻率合成器DDS和功率放大器所構(gòu)成，所述直接數(shù)字頻率合成器DDS連接所述控制器，所述 控制器控制所述直接數(shù)字頻率合成器DDS產(chǎn)生穩(wěn)定的所需的頻率信號，所述功率放大器將 直接數(shù)字頻率合成器DDS產(chǎn)生穩(wěn)定的頻率信號進行功率放大送匹配網(wǎng)絡。前述的匹配網(wǎng)絡故障自診斷方法的裝置，其中所述控制器是微處理單片機。前述的匹配網(wǎng)絡故障自診斷方法的裝置，其中所述繼電器單元中的繼電器電路上 還串聯(lián)有濾波器。借由上述技術(shù)方案，本發(fā)明匹配網(wǎng)絡故障自診斷方法及裝置至少具有下列優(yōu)點及 有益效果1、本發(fā)明的匹配網(wǎng)絡故障自診斷方法及裝置能方便快捷準確地檢測出匹配網(wǎng)絡 內(nèi)部的硬件故障，極大地提高了大功率通信廣播發(fā)射設備的調(diào)試速度。2、本發(fā)明采用DDS小功放信號源送入調(diào)試所需的頻率信號進行預調(diào)和檢測，節(jié)省 大功率設備調(diào)機的能量消耗。綜上所述，本發(fā)明具有上述諸多優(yōu)點及實用價值，其不論在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、方法或功能 上皆有較大的改進，在技術(shù)上有顯著的進步，并產(chǎn)生了好用及實用的效果，且較現(xiàn)有的人工 檢查匹配網(wǎng)絡硬件有無故障的方法具有增進的突出多項功效，從而更加適于實用，并具有 產(chǎn)業(yè)的廣泛利用價值，誠為一新穎、進步、實用的新設計。上述說明僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術(shù)手段， 而可依照說明書的內(nèi)容予以實施，并且為了讓本發(fā)明的上述和其他目的、特征和優(yōu)點能夠 更明顯易懂，以下特舉較佳實施例，并配合附圖，詳細說明如下。


圖1是匹配網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本發(fā)明匹配網(wǎng)絡故障自診斷方法的一種實施步驟流程圖。圖3是本發(fā)明匹配網(wǎng)絡故障自診斷方法的另一種實施步驟流程圖。圖4是實施本發(fā)明匹配網(wǎng)絡故障自診斷方法的裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式有關本發(fā)明的前述及其他技術(shù)內(nèi)容、特點及功效，在以下配合參考圖式的較佳實 施例的詳細說明中將可清楚呈現(xiàn)。通過具體實施方式
的說明，當可對本發(fā)明為達成預定目 的所采取的技術(shù)手段及功效得一更加深入且具體的了解，然而所附圖式僅是提供參考與說 明之用，并非用來對本發(fā)明加以限制。本發(fā)明所述的匹配網(wǎng)絡故障自診斷方法是指在匹配網(wǎng)絡中設置專用裝置，用裝用 裝置取代人工查找匹配網(wǎng)絡中的故障繼電器模塊，以便快捷更換節(jié)省調(diào)機時間。所述繼電 器模塊是指，構(gòu)成匹配網(wǎng)絡的并聯(lián)電容模組1、串聯(lián)電容模組2、串聯(lián)電感模組3及天線電容 模組4中的，電容或電感元件與控制該元件接入或短接的繼電器的組合。如圖1、4所示，所 述并聯(lián)電容模組1是由多個電容C11、C12、…、Cln并聯(lián)組成，每個電容分別通過串聯(lián)于各 自的繼電器Kll、K12、…、Kln與網(wǎng)絡連接，控制繼電器K11、K12、…、Kln吸合即可控制
8C11、C12、…、Cln接入匹配網(wǎng)絡；所述串聯(lián)電容模組2是由多個電容C21、C22、…、C2n串 聯(lián)組成，所述電容C21、C22、…、C2n的兩端分別并聯(lián)繼電器K21、K22、…、K2n，控制繼電 器Κ21、Κ22、…、Κ2η吸合，即可分別控制電容C21、C22、…、C2n被短接；所述串聯(lián)電感模 組3是由多個電感L31、L32、…、L3n串聯(lián)組成，所述電感L31、L32、…、L3n的兩端分別并 聯(lián)繼電器K 31、K32、…、Κ3η，控制繼電器Κ31、Κ32、…、Κ3η吸合，即可分別控制電感L31、 L32、…、L3n被短接；所述天線電容模組4是由多個電容C41、C42、…、C4n并聯(lián)組成，每個 電容分別通過繼電器K41、K42、…、Κ4η與網(wǎng)絡連接，控制繼電器Κ41、Κ42、…、Κ4η吸合即 可控制電容C41、C42、…、C4n接入匹配網(wǎng)絡。圖1和圖4的匹配網(wǎng)絡相同，因此元器件用 相同標號。請參閱圖2，本發(fā)明匹配網(wǎng)絡故障自診斷方法較佳實施例的步驟流程圖，包括以下 步驟(1)尋找匹配網(wǎng)絡的諧振頻率f0 ；因為在諧振點附近，采樣值對匹配網(wǎng)絡的微小 改變很敏感。尋找匹配網(wǎng)絡的諧振頻率f0的方法說明于后。(2)將頻率為f0的信號送匹配網(wǎng)絡；并設定此時匹配網(wǎng)絡中所有繼電器的開關狀 態(tài)為狀態(tài)一。(3)記錄該狀態(tài)一時的電壓振幅值VI、電流振幅值Il以及它們之間的相位差 Φ1 ；(4)改變被測繼電器模塊N中的繼電器的開關狀態(tài)，記錄該狀態(tài)二時的電壓振幅 值V2、電流振幅值12以及它們之間的相位差Φ2 ；通常繼電器模塊N選取第一只，即N為1， 而后依次檢測。(5)再次改變被測繼電器模塊N中的繼電器的開關狀態(tài)，記錄該狀態(tài)三時的電壓 振幅值V3、電流振幅值13以及它們之間的相位差Φ3 ；(6)比較三種狀態(tài)下的V、I及Φ ；(6-1)若 |V1_V3| < V1-V2 或 |V1_V3| < | V3-V2 |，則進入下一步，否則該繼電 器模塊N為故障模塊；(6-2)若 111-13 I < 11-12 或 111-13 | < 113-12 |，則進入下一步，否則該繼電 器模塊N為故障模塊；(6-3)若 I Φ1-Φ3| < Φ1-Φ2 或 | Φ1_Φ3| < | Φ3-Φ2 |，則該繼電器模塊無 故障，否則該繼電器模塊N為故障模塊，回到(4)，進行下一個電器模塊Ν+1的檢測。步驟1所述的尋找當前狀態(tài)的匹配網(wǎng)絡的諧振頻率f0包括以下步驟1-1將匹配網(wǎng)絡中的電容電感全部短接；1-2在匹配網(wǎng)絡的整個工作頻率范圍內(nèi)，每隔0. IMHz采樣、計算、比較，尋找電壓 駐波比最小的頻點；1-3所述最小頻點的電壓駐波比在1. 1以下，則認為該頻率為諧振頻率 。為減少尋找次數(shù)，所述的尋找當前狀態(tài)的匹配網(wǎng)絡的諧振頻率f0還可以采用以 下步驟1-1將匹配網(wǎng)絡中的電容電感全部短接；1-2在匹配網(wǎng)絡的整個工作頻率范圍內(nèi)，每隔0. 5MHz采樣、計算、比較，尋找電壓 駐波比最小的頻點f0’ ；也可以每隔1MHz，或其他間隔進行采樣。
1-3再在f0' 士0. 4MHz的范圍內(nèi)，每隔0. IMHz采樣、計算、比較，尋找電壓駐波比 最小的頻點；若每隔IMHz采樣，則再在士0. 9MHz的范圍內(nèi)，每隔0. IMHz進行采樣、計算、比 較，尋找電壓駐波比最小的頻點；1-4所述最小頻點的電壓駐波比在1. 1以下，則認為該頻率為諧振頻率 。本發(fā)明還提供了一種用任意頻率查找天調(diào)網(wǎng)路中故障繼電器模塊的方法。如圖3 所示，該包括以下步驟(1)將匹配網(wǎng)絡的工作頻率范圍fmin fmax內(nèi)的頻率fl的信號送匹配網(wǎng)絡；(2)記錄該狀態(tài)一時的電壓振幅值Vfll、電流振幅值Ifll以及它們之間的相位差 Ofll ；(3)改變被測繼電器模塊N中的繼電器的開關狀態(tài)，記錄該狀態(tài)二時的電壓振幅 值Vfl2、電流振幅值Ifl2以及它們之間的相位差ΦΠ2 ；(4)再次改變被測繼電器模塊N中的繼電器的開關狀態(tài)，記錄該狀態(tài)三時的電壓 振幅值Vfl3、電流振幅值Ifl3以及它們之間的相位差ΦΠ3 ；(5)比較三種狀態(tài)下的V、I及Φ ；(5-1)若 VfIl-Vf13 < VfIl-Vf12 或Vfll-Vfl3 < |Vfl3_Vfl2|，則進入下一步，否則該繼電器模塊N可能為故障模 塊；(5-2)若 Ifll-Ifl3 < |ΙΠ1_ΙΠ2| 或|lfll-Ifl3| < ΙΠ3-ΙΠ2|，則進入下一步，否則該繼電器模塊N可能為故障模 塊；(5-3)若 I ΦΠ1-ΦΠ3| < | ΦΠ1_ΦΠ2| 或|ΦΠ1-ΦΠ3| < |ΦΠ3_ΦΠ2|，則該繼電器模塊無故障，否則該繼電器模塊N 為故障模塊。(6)將頻率為f2的信號送匹配網(wǎng)絡，所述f2與所述fl以匹配網(wǎng)絡工作頻率范圍 的中點對稱；若fl為底端頻率，則所選f2應為高端頻率，且滿足f 1-fmin = fmax-f2 ；若以 體現(xiàn)整個工作范圍內(nèi)頻率不同對繼電器檢測的影響。(7)記錄該狀態(tài)一時的電壓振幅值Vf21、電流振幅值If21以及它們之間的相位差 Φ 21 ；(8)改變被測繼電器模塊N中的繼電器的開關狀態(tài)，記錄該狀態(tài)二時的電壓振幅 值Vf22、電流振幅值If22以及它們之間的相位差Φ 22 ；(9)再次改變被測繼電器模塊N中的繼電器的開關狀態(tài)，記錄該狀態(tài)三時的電壓 振幅值Vf23、電流振幅值If23以及它們之間的相位差Φ 23 ；(10)比較三種狀態(tài)下的V、I及Φ，并匯同(5)中的結(jié)果共同判斷；(10-1)比較 V，若 Vf21-Vf23 < Vf21-Vf22 或Vf21-Vf23 < | Vf23_Vf22 |，則進入下一步，否則查看(5-1)中該繼電器模塊N 是否為故障模塊，若是，則該繼電器模塊N為故障模塊，若否，則進入下一步；(10-2)比較 I，若 If21-If23 < If21-If22 或|lf21-If23| < | If23_If22 |，則進入下一步，否則查看(5-2)中該繼電器模塊N 是否為故障模塊，若是，則該繼電器模塊N為故障模塊，若否，則進入下一步；
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(10-3)比較 Φ，若 I Of21-Of23 < | Φ 21~Φ 22\ 或Of21-Of23 < | Of23_Of22 |，則該繼電器模塊無故障，否則查看(5_3)中該 繼電器模塊N是否為故障模塊，若是，則該繼電器模塊N為故障模塊，若否，則該繼電器模塊 N無故障，回到(3)，進行下一個電器模塊N+1的檢測。本發(fā)明還提供一種用于上述匹配網(wǎng)絡故障自診斷方法的裝置，請參閱圖4所示， 所述匹配網(wǎng)絡包括并聯(lián)電容模組1、串聯(lián)電容模組2、串聯(lián)電感模組3及天線電容模組4組 成；所述并聯(lián)電容模組1是由多個電容Cll、C12、…、Cln并聯(lián)組成，每個電容分別通過串 聯(lián)于各自的繼電器K11、K12、…、Kln與網(wǎng)絡連接；所述串聯(lián)電容模組2是由多個電容C21、 C22、…、C2n串聯(lián)組成，所述電容C21、C22、…、C2n的兩端分別并聯(lián)繼電器K21、K22、…、 Κ2η;所述串聯(lián)電感模組3是由多個電感L 31、L32、…、L3n串聯(lián)組成，所述電感L31、 L32、…、L3n的兩端分別并聯(lián)繼電器K31、K32、…、Κ3η ；所述天線電容模組4是由多個電 容C41、C42、…、C4n并聯(lián)組成，每個電容分別通過繼電器K41、K42、…、Κ4η與網(wǎng)絡連接。 通過切換繼電器的開關調(diào)節(jié)天線調(diào)諧網(wǎng)絡的阻抗，所述裝置包括輸入信號源、測量模塊、控 制器、顯示器及接口電路，所述測量模塊設于所述匹配網(wǎng)絡的輸入端，監(jiān)測輸入信號流經(jīng)匹 配網(wǎng)絡的電壓振幅值V、電流振幅值I以及它們之間的相位差Φ ；所述控制器連接所述輸入 信號源、測量模塊、顯示器及接口電路，所述控制器按程序控制輸入信號源送給匹配網(wǎng)絡一 定頻率的調(diào)試信號，依序控制繼電器單元中繼電器的工作狀態(tài)，根據(jù)測量模塊送來的某開 關不同狀態(tài)下的電壓振幅值V、電流振幅值I以及它們之間的相位差Φ進行分析比較，判斷 該繼電器單元是否為故障單元，將結(jié)果存儲，并送顯示器顯示。所述輸入信號源主要是由直接數(shù)字頻率合成器DDS和功率放大器所構(gòu)成，所述直 接數(shù)字頻率合成器DDS連接所述控制器，所述控制器控制所述直接數(shù)字頻率合成器DDS產(chǎn) 生穩(wěn)定的所需的頻率信號，所述功率放大器將直接數(shù)字頻率合成器DDS產(chǎn)生穩(wěn)定的頻率信 號進行功率放大送匹配網(wǎng)絡。所述控制器是微處理單片機。所述繼電器單元中的繼電器電路上還串聯(lián)有濾波器，用來濾除繼電器電源中可能 出現(xiàn)的感應雜波。以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例而已，并非對本發(fā)明作任何形式上的限制，雖 然本發(fā)明已以較佳實施例揭露如上，然而并非用以限定本發(fā)明，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人 員，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍內(nèi)，當可利用上述揭示的方法及技術(shù)內(nèi)容作出些許的更 動或修飾為等同變化的等效實施例，但凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的 技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案 的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
一種匹配網(wǎng)絡故障自診斷方法，包括以下步驟(1)尋找匹配網(wǎng)絡的諧振頻率f0；(2)將頻率為f0的信號送匹配網(wǎng)絡；(3)記錄該狀態(tài)一時的電壓振幅值V1、電流振幅值I1以及它們之間的相位差Φ1；(4)改變被測繼電器模塊N中的繼電器的開關狀態(tài)，記錄該狀態(tài)二時的電壓振幅值V2、電流振幅值I2以及它們之間的相位差Φ2；(5)再次改變被測繼電器模塊N中的繼電器的開關狀態(tài)，記錄該狀態(tài)三時的電壓振幅值V3、電流振幅值I3以及它們之間的相位差Φ3；(6)比較三種狀態(tài)下的V、I及Φ；(6 1)若|V1 V3|＜|V1 V2|或|V1 V3|＜|V3 V2|，則進入下一步，否則該繼電器模塊N為故障模塊；(6 2)若|I1 I3|＜|I1 I2|或|I1 I3|＜|I3 I2|，則進入下一步，否則該繼電器模塊N為故障模塊；(6 3)若|Φ1 Φ3|＜|Φ1 Φ2|或|Φ1 Φ3|＜|Φ3 Φ2|，則該繼電器模塊無故障，否則該繼電器模塊N為故障模塊，回到(4)，進行下一個電器模塊N+1的檢測。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的匹配網(wǎng)絡故障自診斷方法，其特征在于步驟1所述的尋找當 前狀態(tài)的匹配網(wǎng)絡的諧振頻率f0包括以下步驟(1-1)將匹配網(wǎng)絡中的電容電感全部短接；(1-2)在匹配網(wǎng)絡的整個工作頻率范圍內(nèi)，每隔0. IMHz采樣、計算、比較，尋找電壓駐 波比最小的頻點；(1-3)所述最小頻點的電壓駐波比在1. 1以下，則認為該頻率為諧振頻率f0。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的匹配網(wǎng)絡故障自診斷方法，其特征在于步驟1所述的尋找當 前狀態(tài)的匹配網(wǎng)絡的諧振頻率f0包括以下步驟(1-1)將匹配網(wǎng)絡中的電容電感全部短接；(1-2)在匹配網(wǎng)絡的整個工作頻率范圍內(nèi)，每隔0. 5MHz采樣、計算、比較，尋找電壓駐 波比最小的頻點f0’ ；(1-3)再在f0’ 士0.4MHz的范圍內(nèi)，每隔0. IMHz采樣、計算、比較，尋找電壓駐波比最 小的頻點；(1-4)所述最小頻點的電壓駐波比在1. 1以下，則認為該頻率為諧振頻率fO。
4.一種匹配網(wǎng)絡故障自診斷方法，包括以下步驟(1)將匹配網(wǎng)絡的工作頻率范圍fmin fmax內(nèi)的任意頻率fl的信號送匹配網(wǎng)絡；(2)記錄該狀態(tài)一時的電壓振幅值Vfll、電流振幅值Ifll以及它們之間的相位差 Ofll ；(3)改變被測繼電器模塊N中的繼電器的開關狀態(tài)，記錄該狀態(tài)二時的電壓振幅值 VH2、電流振幅值Ifl2以及它們之間的相位差ΦΠ2 ；(4)再次改變被測繼電器模塊N中的繼電器的開關狀態(tài)，記錄該狀態(tài)三時的電壓振幅 值Vfl3、電流振幅值Ifl3以及它們之間的相位差ΦΠ3 ；(5)比較三種狀態(tài)下的V、I及Φ；(5-1)若 VfIl-Vf13 < VfIl-Vf12 或|Vfll-Vfl3 < |Vfl3-Vfl2|，則進入下一步，否則該繼電器模塊N可能為故障模塊；(5-2)若 Ifll-Ifl3 < Ifll-Ifl2 或If Il-If 13 I < I If 13-If 12 I，則進入下一步，否則該繼電器模塊N可能為故障模塊；(5-3)若 Ofll-Ofl3 < |ΦΠ1-ΦΠ2| 或ΦΠ1-ΦΠ3| < |ΦΠ3-ΦΠ2|，則該繼電器模塊無故障，否則該繼電器模塊N為故 障模塊。(6)將頻率為f2的信號送匹配網(wǎng)絡，且f2與fl以工作頻段中心對稱；(7)記錄該狀態(tài)一時的電壓振幅值Vf21、電流振幅值If21以及它們之間的相位差 Φ 21 ；(8)改變被測繼電器模塊N中的繼電器的開關狀態(tài)，記錄該狀態(tài)二時的電壓振幅值 Vf22、電流振幅值If22以及它們之間的相位差Φ 22 ；(9)再次改變被測繼電器模塊N中的繼電器的開關狀態(tài)，記錄該狀態(tài)三時的電壓振幅 值Vf23、電流振幅值If23以及它們之間的相位差Φ 23 ；(10)比較三種狀態(tài)下的V、I及Φ，并匯同(5)中的結(jié)果共同判斷；(10-1)比較 V，若 Vf21-Vf23 < Vf21-Vf22 或Vf21-Vf23 < |Vf23-Vf22|，則進入下一步，否則查看(5-1)中該繼電器模塊N是否 為故障模塊，若是，則該繼電器模塊N為故障模塊，若否，則進入下一步；(10-2)比較 I，若 If21-If23 < If21-If22 或If21-If23 < |lf23-If22|，則進入下一步，否則查看(5_2)中該繼電器模塊N是否 為故障模塊，若是，則該繼電器模塊N為故障模塊，若否，則進入下一步；(10-3)比較 Φ，若 I Of21-Of23 < I Φ 21~Φ 22\ 或Of21-Of23 < I Φ 23-Φ 22|，則該繼電器模塊無故障，否則查看(5-3)中該繼電 器模塊N是否為故障模塊，若是，則該繼電器模塊N為故障模塊，若否，則該繼電器模塊N無 故障，回到(3)，進行下一個電器模塊Ν+1的檢測。
5.一種用于上述匹配網(wǎng)絡故障自診斷方法的裝置，其特征在于包括輸入信號源、測量 模塊、控制器、顯示器及接口電路，所述測量模塊設于所述匹配網(wǎng)絡的輸入端，監(jiān)測輸入信 號流經(jīng)匹配網(wǎng)絡的電壓振幅值V、電流振幅值I以及它們之間的相位差Φ ；所述控制器連接 所述輸入信號源、測量模塊、顯示器及接口電路，所述控制器按程序控制輸入信號源送給匹 配網(wǎng)絡一定頻率的調(diào)試信號，依序控制繼電器單元中繼電器的工作狀態(tài)，根據(jù)測量模塊送 來的某開關不同狀態(tài)下的電壓振幅值V、電流振幅值I以及它們之間的相位差φ進行分析 比較，判斷該繼電器單元是否為故障單元，將結(jié)果存儲，并送顯示器顯示。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的匹配網(wǎng)絡故障自診斷方法的裝置，其特征在于所述輸入信號 源主要是由直接數(shù)字頻率合成器DDS和功率放大器所構(gòu)成，所述直接數(shù)字頻率合成器DDS 連接所述控制器，所述控制器控制所述直接數(shù)字頻率合成器DDS產(chǎn)生穩(wěn)定的所需的頻率信 號，所述功率放大器將直接數(shù)字頻率合成器DDS產(chǎn)生穩(wěn)定的頻率信號進行功率放大送匹配 網(wǎng)絡。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的匹配網(wǎng)絡故障自診斷方法的裝置，其特征在于所述控制器是 微處理單片機。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的匹配網(wǎng)絡故障自診斷方法的裝置，其特征在于所述繼電器單元中的繼電器電路上還串聯(lián)有濾波器。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種電路故障檢測方法及裝置，特別是一種匹配網(wǎng)絡故障自診斷方法及裝置，所述方法是將諧振頻率的信號送匹配網(wǎng)絡，通過比較繼電器初始開關位置、切換后位置及回到初始位置三種狀態(tài)下的電壓振幅值V、電流振幅值I以及它們之間的相位差Φ的方法，方便、快捷、準確的檢測出故障繼電器單元。
文檔編號G01R31/02GK101900778SQ200910085200
公開日2010年12月1日 申請日期2009年6月1日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月1日
發(fā)明者張俊昌, 李衛(wèi)澤, 楊麗華, 王小紅, 王良麗, 程宇峰, 趙興 申請人:北京七六一通信雷達有限公司