大功率PSM短波發(fā)射機自動調(diào)諧系統(tǒng)的研究與實現(xiàn)
發(fā)布時間:2022-01-03 10:00
廣播電視作為傳播國家政治、經(jīng)濟政策的主要途徑以及休閑娛樂主要手段,人們對廣播電視的要求日漸提高。傳統(tǒng)的短波發(fā)射機沒有設(shè)計自動調(diào)諧功能,必須依靠人工操作才能實現(xiàn)調(diào)諧和頻率置換等功能,導致效率低下、成本較高。盡管目前市面上部分發(fā)射機具備自動化系統(tǒng),但存在散熱不便,維護量大,異態(tài)頻發(fā),運行緩慢等問題。短波發(fā)射機的自動化升級改造是提高廣播電視性能的一項值得推廣的方法,本文對此開展深入研究。首先對短波發(fā)射機研究的背景、重要性、意義以及研究的整體現(xiàn)狀進行概述,明確了論文的研究方向及結(jié)構(gòu)層次。其次對大功率PSM短波發(fā)射機系統(tǒng)構(gòu)成和基本工作原理進行大量細致的研究,在此基礎(chǔ)上設(shè)計了大功率PSM短波發(fā)射機自動調(diào)諧系統(tǒng)的總體方案。最后以總體方案為指導,詳細說明了大功率PSM短波發(fā)射機自動調(diào)諧系統(tǒng)的硬件組成和設(shè)計并進行了測試驗證。通過FPGA和ARM嵌入式技術(shù)對大功率PSM短波發(fā)射機自動調(diào)諧系統(tǒng)各個組成單元和ARM和FPGA之間的接口通信方式進行詳細設(shè)計及硬件的調(diào)試驗證,不僅可以降低磁場的干擾,還可以保證在相應環(huán)境中的正常運行。
【文章來源】:內(nèi)蒙古大學內(nèi)蒙古自治區(qū) 211工程院校
【文章頁數(shù)】:52 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
射頻系統(tǒng)組成圖
內(nèi)蒙古大學碩士學位論文11特別要提到的是由馬達驅(qū)動的放大器功放器件只有很短的時間過渡,基本上只在開關(guān)工作方式下切換。圖2.2馬達驅(qū)動放大器電路原理圖Figure2.2Circuitschematicdiagramofmotordriveamplifier2.4.1手動調(diào)諧手動調(diào)諧過程如下:(1)末前調(diào)諧:末前調(diào)諧是對末前回路中與電容電感相關(guān)的參數(shù)進行調(diào)整,從而起到并聯(lián)諧振的作用,使信號能夠完整輸出,從而對末級管的屏流脈沖進行工作控制。(2)高末調(diào)諧:與末前調(diào)諧非常相似,它的功能是對高末回路對應的真空陶瓷性電容的參數(shù)進行調(diào)整,從而產(chǎn)生諧振。(3)高末調(diào)載:高末調(diào)載的主要功能是對高末電容以及電感相關(guān)的參數(shù)進行調(diào)整,從而使得高末電子管的負載能夠得到控制。(4)波段驅(qū)動:波段驅(qū)動在末級的輸出網(wǎng)絡中起到了粗調(diào)的功能。根據(jù)設(shè)置的頻率不同,三個短路棒被推動到不一樣的位置,從而達到調(diào)諧的目的。(5)諧波驅(qū)動:由于國際電聯(lián)要求廣播諧波發(fā)射功率不能大于50毫瓦,因此諧波濾波器被預先安裝到了大功率PSM型短波發(fā)射機的機箱頂部;谥C波濾波器能夠進行設(shè)置的屬性,能夠控制發(fā)射機達到諧波發(fā)射功率小于50毫瓦的目標。(6)平轉(zhuǎn)補償電容調(diào)整:平轉(zhuǎn)補償電容能夠?qū)δ┘壎说牟黄胶庾杩挂约疤炀端的平衡阻抗進行匹配。大功率PSM短波發(fā)射機如果要通過手動調(diào)諧進行工作,第一要按下與之對應的信道按鈕,馬達驅(qū)動放大器便能夠通電正常工作,與之對應的調(diào)諧設(shè)備也能夠開始運作到指定的位置。進行高壓通電,按下調(diào)諧按鍵允許其工作,首先末前調(diào)諧開始工作,發(fā)現(xiàn)末前的諧振點;然后高末調(diào)諧開始工作,發(fā)現(xiàn)高末諧振點;其次平轉(zhuǎn)調(diào)諧開始工作,反射功率從而實現(xiàn)最小;高末調(diào)諧再次開始工作,這次使得高末負載開始隨之發(fā)生改變,高末陰流的輸出值達到一個
內(nèi)蒙古大學碩士學位論文17圖3.1自動調(diào)諧控制原理圖Figure3.1Principlediagramofautomatictuningcontrol自動調(diào)諧系統(tǒng)通過工業(yè)上通用的標準計算機(工控機)實施控制,同時裝配通用的工業(yè)總線板卡,實現(xiàn)完美跟蹤控制所需的理想信號,從而使得短波發(fā)射機能夠?qū)Σ煌瑪?shù)據(jù)進行采集并施加控制,進而達到自動調(diào)諧的目的[34]。擬通過模擬人工調(diào)諧的方法,實現(xiàn)大功率PSM短波發(fā)射機的自動調(diào)諧系統(tǒng)的相關(guān)技術(shù)層面的要求,該技術(shù)不僅能夠模擬精確的人工調(diào)諧,而且調(diào)諧的效果也很好。設(shè)計軟件采用Linux系統(tǒng)作為開發(fā)環(huán)境,設(shè)計界面極具人性化,并且直觀易懂易操作。整個系統(tǒng)的各個組成單元,使用標準的工控機串口協(xié)議RS232協(xié)議進行通信,通過TCP/IP協(xié)議進行遠程控制通信。整個系統(tǒng)中的數(shù)字信號和模擬信號的輸入輸出都采用了光電隔離措施,從而使得輸入輸出的干擾明顯得到了改善。另外,模擬信號的輸入采用了多級有源濾波操作,從而保證了模擬信號的穩(wěn)定性和可靠性。實際調(diào)諧過程中,工控機首先要讀取事先保存完整的基本數(shù)據(jù),并通過計算對結(jié)果進行處理分析,獲得需要的實際頻率的初始設(shè)置位置,通過數(shù)模轉(zhuǎn)換板卡輸出所需電平將各個不同通道的馬達快速驅(qū)動到初始位置,同時數(shù)模轉(zhuǎn)換板卡開始對不同通道的馬達所處的位置進行讀齲一旦驅(qū)動到達指定位置,立即啟動高壓操作,依照原先軟件規(guī)劃設(shè)置的順序,一方面對表中的數(shù)據(jù)進行讀取并加以分析處理,一方面驅(qū)動相對應的馬達開始調(diào)諧,逐漸實現(xiàn)人工調(diào)諧的模擬操作,并自動實現(xiàn)人工調(diào)諧的一切工作流程。整個系統(tǒng)的硬件組成主要分為兩部分:工控機和工控機內(nèi)部的各種板卡以及外圍的一些設(shè)備和相關(guān)接口的控制板卡。3.4.1主機配置工控機機箱,8GB容量的電子硬盤,因特爾4GBCPU板,1G容量的DDR內(nèi)存,工業(yè)級14寸裝有LCD?
【參考文獻】:
期刊論文
[1]短波發(fā)射機維護中的安全防護措施[J]. 申源. 科技傳播. 2018(10)
[2]150KW短波發(fā)射機駐波比過大問題的解決方法[J]. 吳宜斌. 現(xiàn)代信息科技. 2018(05)
[3]短波發(fā)射機遠程自動變頻控制系統(tǒng)設(shè)計[J]. 蘇春花. 青海大學學報. 2018(02)
[4]幾項技改在420C型500kW短波發(fā)射機中的應用[J]. 許誠義. 廣播電視信息. 2018(01)
[5]影響短波發(fā)射機功率的因素及解決[J]. 賀墻. 通訊世界. 2017(15)
[6]淺析DF100A型100kW短波發(fā)射機的應急故障處理[J]. 宋巖峰. 現(xiàn)代工業(yè)經(jīng)濟和信息化. 2016(15)
[7]500KW大功率短波發(fā)射機自動化設(shè)計研究[J]. 陳蘊涵. 信息通信. 2016(07)
[8]PSM型150kW短波發(fā)射機自動調(diào)諧系統(tǒng)抗干擾性設(shè)計[J]. 閻婷婷. 中國新通信. 2016(13)
[9]DF100A短波發(fā)射機自動化系統(tǒng)控制原理闡述與故障問題的解決方案研究[J]. 武晶. 黑龍江科技信息. 2016(03)
[10]100kW短波發(fā)射機自動化設(shè)計及實現(xiàn)探析[J]. 洪清. 通訊世界. 2015(17)
本文編號:3566069
【文章來源】:內(nèi)蒙古大學內(nèi)蒙古自治區(qū) 211工程院校
【文章頁數(shù)】:52 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
射頻系統(tǒng)組成圖
內(nèi)蒙古大學碩士學位論文11特別要提到的是由馬達驅(qū)動的放大器功放器件只有很短的時間過渡,基本上只在開關(guān)工作方式下切換。圖2.2馬達驅(qū)動放大器電路原理圖Figure2.2Circuitschematicdiagramofmotordriveamplifier2.4.1手動調(diào)諧手動調(diào)諧過程如下:(1)末前調(diào)諧:末前調(diào)諧是對末前回路中與電容電感相關(guān)的參數(shù)進行調(diào)整,從而起到并聯(lián)諧振的作用,使信號能夠完整輸出,從而對末級管的屏流脈沖進行工作控制。(2)高末調(diào)諧:與末前調(diào)諧非常相似,它的功能是對高末回路對應的真空陶瓷性電容的參數(shù)進行調(diào)整,從而產(chǎn)生諧振。(3)高末調(diào)載:高末調(diào)載的主要功能是對高末電容以及電感相關(guān)的參數(shù)進行調(diào)整,從而使得高末電子管的負載能夠得到控制。(4)波段驅(qū)動:波段驅(qū)動在末級的輸出網(wǎng)絡中起到了粗調(diào)的功能。根據(jù)設(shè)置的頻率不同,三個短路棒被推動到不一樣的位置,從而達到調(diào)諧的目的。(5)諧波驅(qū)動:由于國際電聯(lián)要求廣播諧波發(fā)射功率不能大于50毫瓦,因此諧波濾波器被預先安裝到了大功率PSM型短波發(fā)射機的機箱頂部;谥C波濾波器能夠進行設(shè)置的屬性,能夠控制發(fā)射機達到諧波發(fā)射功率小于50毫瓦的目標。(6)平轉(zhuǎn)補償電容調(diào)整:平轉(zhuǎn)補償電容能夠?qū)δ┘壎说牟黄胶庾杩挂约疤炀端的平衡阻抗進行匹配。大功率PSM短波發(fā)射機如果要通過手動調(diào)諧進行工作,第一要按下與之對應的信道按鈕,馬達驅(qū)動放大器便能夠通電正常工作,與之對應的調(diào)諧設(shè)備也能夠開始運作到指定的位置。進行高壓通電,按下調(diào)諧按鍵允許其工作,首先末前調(diào)諧開始工作,發(fā)現(xiàn)末前的諧振點;然后高末調(diào)諧開始工作,發(fā)現(xiàn)高末諧振點;其次平轉(zhuǎn)調(diào)諧開始工作,反射功率從而實現(xiàn)最小;高末調(diào)諧再次開始工作,這次使得高末負載開始隨之發(fā)生改變,高末陰流的輸出值達到一個
內(nèi)蒙古大學碩士學位論文17圖3.1自動調(diào)諧控制原理圖Figure3.1Principlediagramofautomatictuningcontrol自動調(diào)諧系統(tǒng)通過工業(yè)上通用的標準計算機(工控機)實施控制,同時裝配通用的工業(yè)總線板卡,實現(xiàn)完美跟蹤控制所需的理想信號,從而使得短波發(fā)射機能夠?qū)Σ煌瑪?shù)據(jù)進行采集并施加控制,進而達到自動調(diào)諧的目的[34]。擬通過模擬人工調(diào)諧的方法,實現(xiàn)大功率PSM短波發(fā)射機的自動調(diào)諧系統(tǒng)的相關(guān)技術(shù)層面的要求,該技術(shù)不僅能夠模擬精確的人工調(diào)諧,而且調(diào)諧的效果也很好。設(shè)計軟件采用Linux系統(tǒng)作為開發(fā)環(huán)境,設(shè)計界面極具人性化,并且直觀易懂易操作。整個系統(tǒng)的各個組成單元,使用標準的工控機串口協(xié)議RS232協(xié)議進行通信,通過TCP/IP協(xié)議進行遠程控制通信。整個系統(tǒng)中的數(shù)字信號和模擬信號的輸入輸出都采用了光電隔離措施,從而使得輸入輸出的干擾明顯得到了改善。另外,模擬信號的輸入采用了多級有源濾波操作,從而保證了模擬信號的穩(wěn)定性和可靠性。實際調(diào)諧過程中,工控機首先要讀取事先保存完整的基本數(shù)據(jù),并通過計算對結(jié)果進行處理分析,獲得需要的實際頻率的初始設(shè)置位置,通過數(shù)模轉(zhuǎn)換板卡輸出所需電平將各個不同通道的馬達快速驅(qū)動到初始位置,同時數(shù)模轉(zhuǎn)換板卡開始對不同通道的馬達所處的位置進行讀齲一旦驅(qū)動到達指定位置,立即啟動高壓操作,依照原先軟件規(guī)劃設(shè)置的順序,一方面對表中的數(shù)據(jù)進行讀取并加以分析處理,一方面驅(qū)動相對應的馬達開始調(diào)諧,逐漸實現(xiàn)人工調(diào)諧的模擬操作,并自動實現(xiàn)人工調(diào)諧的一切工作流程。整個系統(tǒng)的硬件組成主要分為兩部分:工控機和工控機內(nèi)部的各種板卡以及外圍的一些設(shè)備和相關(guān)接口的控制板卡。3.4.1主機配置工控機機箱,8GB容量的電子硬盤,因特爾4GBCPU板,1G容量的DDR內(nèi)存,工業(yè)級14寸裝有LCD?
【參考文獻】:
期刊論文
[1]短波發(fā)射機維護中的安全防護措施[J]. 申源. 科技傳播. 2018(10)
[2]150KW短波發(fā)射機駐波比過大問題的解決方法[J]. 吳宜斌. 現(xiàn)代信息科技. 2018(05)
[3]短波發(fā)射機遠程自動變頻控制系統(tǒng)設(shè)計[J]. 蘇春花. 青海大學學報. 2018(02)
[4]幾項技改在420C型500kW短波發(fā)射機中的應用[J]. 許誠義. 廣播電視信息. 2018(01)
[5]影響短波發(fā)射機功率的因素及解決[J]. 賀墻. 通訊世界. 2017(15)
[6]淺析DF100A型100kW短波發(fā)射機的應急故障處理[J]. 宋巖峰. 現(xiàn)代工業(yè)經(jīng)濟和信息化. 2016(15)
[7]500KW大功率短波發(fā)射機自動化設(shè)計研究[J]. 陳蘊涵. 信息通信. 2016(07)
[8]PSM型150kW短波發(fā)射機自動調(diào)諧系統(tǒng)抗干擾性設(shè)計[J]. 閻婷婷. 中國新通信. 2016(13)
[9]DF100A短波發(fā)射機自動化系統(tǒng)控制原理闡述與故障問題的解決方案研究[J]. 武晶. 黑龍江科技信息. 2016(03)
[10]100kW短波發(fā)射機自動化設(shè)計及實現(xiàn)探析[J]. 洪清. 通訊世界. 2015(17)
本文編號:3566069
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