專利名稱：大功率工科醫(yī)射頻設(shè)備的鎖相方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于電子技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種大功率工科醫(yī)射頻設(shè)備的鎖相方法。
目前，單級高頻大功率自激振蕩器構(gòu)成的高頻設(shè)備，被廣泛應(yīng)用于冶金熔煉、金屬焊接、塑料皮革加工、木材烘干、膠合制板、糧食及種子殺菌、醫(yī)用高頻手術(shù)刀、理療等方面。這些設(shè)備由于輸出功率很高，而且難以實行有效的屏蔽，其振蕩頻率在高頻波段的輻射會對無線電廣播、電視以及通信產(chǎn)生嚴重的干擾。雖然近年來國內(nèi)外規(guī)定了工科醫(yī)(ISM)射頻設(shè)備的使用頻率，以減小同頻干擾，但是，由于高頻大功率自激振蕩器一般用電感、電容或諧振腔為選頻元件組成諧振回路，頻穩(wěn)度差，所占頻帶寬。尤其是振蕩器等效負載阻抗直接或間接地成為諧振回路的一部分，負載幾何尺寸、材料的變化會使諧振參數(shù)急劇變化，使振蕩頻率產(chǎn)生偏移，超出規(guī)定的帶寬容限，干擾相鄰頻道的電信設(shè)備。因此，現(xiàn)有ISM射頻設(shè)備不僅頻穩(wěn)度差，所占頻帶寬，對電信設(shè)備干擾嚴重，而且自身功效較低。
本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足之處而提供一種大功率ISM射頻設(shè)備的鎖相方法，從而穩(wěn)定高頻大功率振蕩器的振蕩頻率，減小帶寬、抑制對電信設(shè)備的干擾，實現(xiàn)窄帶跟蹤濾波，濾除諧波輻射能量，提高ISM射頻設(shè)備的功效。
本發(fā)明的技術(shù)解決方案是在現(xiàn)有的高頻大功率自激振蕩器基礎(chǔ)上設(shè)置一個鎖相環(huán)路，使高頻大功率自激振蕩器成為環(huán)路中的VCO部件。所述鎖相環(huán)路由基準晶振(1)、鑒頻鑒相器(2)、環(huán)路濾波器(3)、機電調(diào)諧伺服系統(tǒng)(4)和高頻大功率振蕩器(5)組成，基準晶振(1)接至鑒頻鑒相器(2)的一個輸入端，機電調(diào)諧伺系統(tǒng)(4)設(shè)置在環(huán)路濾波器(3)和高頻大功率振蕩器(5)之間。
本發(fā)明的機電調(diào)諧伺服系統(tǒng)(4)主要由伺服電路(6)、伺服電機(7)、可變電抗元件(8)構(gòu)成，其中伺服電路(6)輸入端接至環(huán)路濾波器(3)的輸出端，伺服電路(6)輸出端與伺服電機(7)的電極相接，伺服電機(7)機械傳動連接可變電抗元件(8)，可變電抗元件(8)接在高頻大功率振蕩器(5)的輸出回路上。
本發(fā)明的高頻大功率振蕩器(5)的輸出回路是一個電感臨界耦合輸出電路，該輸出回路設(shè)有屏蔽箱。
以下將結(jié)合附圖對車發(fā)明作進一步的描述。


圖1為本發(fā)明的電路原理方框圖。
圖2為本發(fā)明機電調(diào)諧伺服系統(tǒng)(4)的方塊示意圖。
參照圖1、圖2，基準晶振(1)輸出的參考信號加至鑒頻鑒相器(2)的一個輸入端，鑒頻鑒相器(2)的另一個輸入端接收來自高頻大功率振蕩器(5)的輸出的取樣信號，鑒頻鑒相器(2)對輸入的兩個信號進行頻率/相位的比較后，向環(huán)路濾波器輸出一個誤差信號，經(jīng)環(huán)路濾波器(3)濾除基帶噪聲和高頻雜波干擾后，其輸出信號控制機電調(diào)諧伺服系統(tǒng)(4)中的伺服電路(6)，驅(qū)動伺服電機(7)，改變可變電抗元件(8)的電抗，實現(xiàn)機電耦合調(diào)諧，達到電壓/頻率變換，使高頻大功率振蕩器(5)能跟蹤輸入信號頻率和相位的變化。
當鑒頻鑒相器(2)的兩個輸入信號相位差∮(t)＝0時，其輸出電壓為零，可變電抗元件(8)調(diào)諧于高頻大功率振蕩器(5)的中心頻率f0，其頻穩(wěn)度僅由基準晶振(1)給定，環(huán)路處于鎖定狀態(tài)，伺服電路(6)無輸出，伺服電機(7)停止轉(zhuǎn)動，當∮(t)≠0時，鑒頻鑒相器(2)輸出的誤差信號經(jīng)環(huán)路濾波器(3)控制伺服電路(6)，伺服電機(7)作對應(yīng)方向的轉(zhuǎn)動傳動可變電抗元件(8)調(diào)諧，使之保持相位同步，重新使環(huán)路處于鎖定狀態(tài)。
當?shù)刃ж撦d改變，∮(t)＜或＞2π時，振蕩中心頻率f0偏移產(chǎn)生頻差，鑒頻鑒相器(2)具有較寬的捕獲失諧頻率范圍，其輸出差拍頻率升高，誤差電壓脈沖占空比減小，機電調(diào)諧伺服系統(tǒng)(4)迅速控制高頻大功率振蕩器(5)向減小頻差方向變化，迫使振蕩輸出信號頻率向輸入信號頻率靠攏，使差拍頻率越來越低，直至完全消除頻差而被鎖定。當頻差為零時，表明高頻大功率振蕩器(5)的中心頻率f0正確無誤，環(huán)路自動轉(zhuǎn)入鎖相控制。
實施例根據(jù)本發(fā)明制造的鎖相環(huán)路，其中基準晶振(1)、鑒頻鑒相器(2)、環(huán)路濾波器(3)均采用集成電路;伺服電路(6)為一個雙向開關(guān)電路;伺服電機(7)采用直流可逆微電機;可變電抗元件(8)為可變電容或可變電感;高頻大功率振蕩器(5)的輸出回路采用腔體電感耦合環(huán)雙回路。
由于采用了上述的鎖相環(huán)路，使高頻大功率振蕩器能跟蹤輸入信號頻率和相位的變化，高度穩(wěn)定了振蕩基波中心頻率，減小了帶寬，從而抑制了大功率ISM射頻設(shè)備對電信設(shè)備的干擾;而且通過電感臨界耦合輸出回路的跟蹤調(diào)諧，較好地抑制了諧波的產(chǎn)生，提高了ISM射頻設(shè)備的自身功效。
權(quán)利要求
1.一種大功率工科醫(yī)射頻設(shè)備的鎖相方法，其特征在于所述的鎖相方法是在工科醫(yī)射頻設(shè)備上設(shè)置一個鎖相裝置，該鎖相裝置包括基準晶振(1)，鑒頻鑒相器(2)，環(huán)路濾波器(3)，機電調(diào)諧伺服系統(tǒng)(4)和高頻大功率振蕩器(5)，其中基準晶振(1)接至鑒頻鑒相器(2)的一個輸入端，機電調(diào)諧伺服機構(gòu)(4)設(shè)置在環(huán)路波器(3)和高頻大功率振蕩器(5)之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大功率工科醫(yī)射頻設(shè)備的鎖相方法，其特征在于機電調(diào)諧伺服系統(tǒng)(4)由伺服電路(6)，伺服電機(7)和可變電抗元件(8)構(gòu)成，其中伺服電路(6)的輸入端接至環(huán)路濾波器(3)的輸出端，伺服電路(6)的輸出端與伺服電機(7)電極相接，伺服電機(7)機械傳動連接可變電抗元件(8)，可變電抗元件(8)接在高頻大功率振蕩器(5)的輸出回路上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的大功率工科醫(yī)射頻設(shè)備的鎖相方法，其特征在于高頻大功率振蕩器(5)的輸出回路是一個電感臨界耦合復(fù)合輸出回路，該輸出回路設(shè)有屏蔽箱。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種大功率ISM射頻設(shè)備的鎖相方法，該鎖相法所提供的鎖相環(huán)路主要包括基準晶振(1)、鑒頻鑒相器(2)、環(huán)路濾波器(3)、機電調(diào)諧伺服系統(tǒng)4和高頻大功率振蕩器5。本發(fā)明是在現(xiàn)有的高頻大功率自激振蕩器的基礎(chǔ)上建立機電調(diào)諧VCO部件，從而實現(xiàn)鎖相穩(wěn)頻，減小帶寬，抑制振蕩邊帶噪聲，減小對電信設(shè)備的電磁干擾，提高大功率射頻設(shè)備的自身功效。本發(fā)明適用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、科研、醫(yī)療的單級高頻大功率自激振蕩器構(gòu)成的各種高頻設(shè)備。
文檔編號H03L7/06GK1069371SQ9210431
公開日1993年2月24日 申請日期1992年6月5日 優(yōu)先權(quán)日1992年6月5日
發(fā)明者阮樹成 申請人:蘭溪市工藝制品廠