利用大功率微波電磁波消除霧霾的裝置的制造方法
【技術領域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種利用大功率微波電磁波消除霧霾的裝置，適用于霧霾的消除和防 治。
【背景技術】
[0002] 近年來我國大氣霧霾呈現(xiàn)出明顯的上升趨勢，一時間大氣霧霾的成因以及對霧霾 的防治方法成為人們研宄的熱點。
[0003] 誠然，汽車以及工業(yè)尾氣的排放、燃料能源的燃燒、氣候和地形等因素是霧霾形成 的主要原因，但是人們沒有意識到，當代社會迅速發(fā)展的無線通信系統(tǒng)、廣播電視系統(tǒng)、衛(wèi) 星微波通信系統(tǒng)等所使用的無線電波對霧霾的形成也具有一定的影響，密布的通信網絡基 站，環(huán)境中逐漸增加的電磁波能量，都會導致大氣中懸浮顆粒物濃度的增加，如果加之氣候 條件不利于吹散大氣中的懸浮顆粒物，那么通信用無線電磁波就可能會成為加重霧霾天氣 的因素之一，因此，研宄無線電波對大氣霧霾的影響有著切實的意義。
[0004] 此外，無線電波能夠改變大氣中微小懸浮顆粒物的帶電特性、極化特性等，因此可 以在霧霾的防治中發(fā)揮一定的作用。利用電磁波可以使得空氣中的懸浮顆粒物聚集或沉 降；通過改變霧霾顆粒物的電磁環(huán)境，還可以使得懸浮顆粒物所攜帶的致病細菌和病毒得 到一定的控制，進而對預防由霧霾天氣所帶來的疾病也具有一定的積極意義。
[0005] 中國專利公開了"一種利用聲波消除霧霾的方法"（【申請?zhí)枴?01410089188. 1)，該 方法使用的是聲波消除霧霾裝置，該裝置主要由信號發(fā)生器、功率放大器和電源組成，信號 發(fā)生器能產生一定頻率的電信號，功率放大器能將電信號放大，揚聲器能將電信號轉換成 聲信號，電源負責供電。空氣中的水蒸氣隨著聲波震動，小水珠匯聚成大水珠，進而形成雨 水，空氣中的粉塵顆粒物融入雨水中隨著雨水降落到地面，霧霾快速被消除。
[0006] 上述專利申請利用揚聲器發(fā)出的聲波消除空氣中的粉塵顆粒，眾所周知，聲波的 最高頻率為IOOKHz左右，由于聲波的頻率較低，利用聲波消除霧霾是不可能實現(xiàn)的。

【發(fā)明內容】

[0007] 本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種利用大功率微波電磁波消除霧霾的裝置。
[0008] 為解決上述技術問題所采用的技術方案是： 本發(fā)明包括單片機Ul、D/A轉換器、YTO主線圈驅動電路、調諧振蕩器ΥΤ0、二倍頻電路、 前置功放電路、射頻驅動模塊、天線、參考頻率晶振U2、四分頻器U3、鎖相環(huán)電路、低通濾波 器、YTO副線圈驅動電路、鍵盤和顯示屏； 所述鍵盤和顯示屏分別接單片機Ul的相應接口；所述單片機Ul的一路輸出依次經D/ A轉換器、YTO主線圈驅動電路接調諧振蕩器YTO的主線圈，所述調諧振蕩器YTO的輸出端 分別接二倍頻電路和四分頻器U3的輸入端，所述四分頻器U3的輸出端接鎖相環(huán)電路的射 頻輸入端，所述參考頻率晶振U2的輸出端接鎖相環(huán)電路的相應輸入端，所述鎖相環(huán)電路的 輸出端依次經低通濾波器、YTO副線圈驅動電路接調諧振蕩器YTO的副線圈； 所述二倍頻電路的輸出端依次經前置功放電路、射頻驅動模塊接天線。
[0009] 所述單片機Ul的型號為C8051F120, D/A轉換器的型號為DAC7545,調諧振蕩器 YTO的型號為Avantek S080-0655,四分頻器U3的型號為HMC433。
[0010] 所述參考頻率晶振U2采用高精度溫補IOMHz晶振，其型號為3225。
[0011] 所述鎖相環(huán)電路由小數(shù)分頻數(shù)字鎖相環(huán)芯片U4及其外圍元件電阻R1-R6、電容 C1-C3組成；所述小數(shù)分頻數(shù)字鎖相環(huán)芯片U4的輸入端6-8腳、12腳分別經電阻R1-R6接 單片機Ul的I/O 口 U5,所述小數(shù)分頻數(shù)字鎖相環(huán)芯片U4的射頻輸入端4腳依次經電阻R2、 電容C2、四分頻器U3接調諧振蕩器YTO的輸出端，所述電容C3接在小數(shù)分頻數(shù)字鎖相環(huán)芯 片U4的5腳與地之間；所述小數(shù)分頻數(shù)字鎖相環(huán)芯片U4的型號為LMX2485 ; 所述低通濾波器由電容C4-C6、電阻R7-R8組成；電容C4接在小數(shù)分頻數(shù)字鎖相環(huán)芯 片U4的輸出端1腳與地之間，電阻R7與電容C5串聯(lián)后與電容C4并聯(lián)，電容C6與電阻R8串 聯(lián)后與電容C4并聯(lián)；所述YTO副線圈驅動電路由運算放大器U6及其外圍元件電阻R9-R11 組成；運算放大器U6的正向輸入端3腳經電阻R9接電容C6與電阻R8的節(jié)點，電阻RlO接 在運算放大器U6的反向輸入端2腳與地之間，電阻Rll接在運算放大器U6的輸出端與反 向輸入端2腳之間，運算放大器U6的輸出端接調諧振蕩器YTO的副線圈；所述運算放大器 U6的型號為0P07。
[0012] 所述調諧振蕩器YTO輸出的微波信號的頻率為4-7GHZ，所述前置功放電路的輸出 功率為100W，所述射頻驅動模塊的輸出功率為1500W。
[0013] 所述射頻驅動模塊采用國光B系列行波管。
[0014] 本發(fā)明的工作原理如下：本發(fā)明利用微波電磁波（IOGHz左右）來轟擊霧霾空氣， 使其中的固體顆粒物極化帶電，進而互相吸引或排斥，進而與水汽結合，由體積較小的顆粒 物凝結成體積較大的顆粒物從而沉降到地面，或產生定向移動而得到擴散。
[0015] 此外，本裝置可以方便地利用移動通信遍布各地的通信基站，因此在技術實施上 具有得天獨厚的優(yōu)勢，不用再布置更多的站點。由于本裝置是針對上空的霧霾成分，因此對 現(xiàn)有移動通信系統(tǒng)不會造成影響，而且可以采用頻段躲避的方式避開通信用頻段即可。同 樣本裝置應用的大功率微波電磁波是朝著上空發(fā)射，具有定向性要求。
[0016] 本發(fā)明的有益效果如下： (1)本裝置可以通過單片機和鎖相環(huán)電路，方便地調整微波電磁波的頻率，以適應各種 直徑的霧霾顆粒，如PM2. 5和PMlO等。
[0017] (2)使用時，在某一區(qū)域布置多臺本裝置，各臺裝置的天線采用陣列式排布，并調 整各天線的發(fā)射角度，使各天線發(fā)射的電磁波產生同相位干涉，從而提高消除霧霾的效果。
[0018] (3)為人們消除霧霾提供了一種新的方法。
【附圖說明】
[0019] 圖1為本發(fā)明的原理框圖。
[0020] 圖2為鎖相環(huán)電路及其與之相關電路的電路原理圖。
[0021] 圖3為前置放大電路的電路原理圖。
[0022] 圖4為單片機為鎖相環(huán)芯片提供的三種信號的時序圖。
[0023] 圖5為本發(fā)明的程序流程圖。
【具體實施方式】
[0024] 由圖1-3所示的實施例可知，它包括單片機U1、D/A轉換器、YTO主線圈驅動電路、 調諧振蕩器ΥΤ0、二倍頻電路、前置功放電路、射頻驅動模塊、天線、參考頻率晶振U2、四分 頻器U3、鎖相環(huán)電路、低通濾波器、YTO副線圈驅動電路、鍵盤和顯示屏； 所述鍵盤和顯示屏分別接單片機Ul的相應接口；所述單片機Ul的一路輸出依次經D/ A轉換器、YTO主線圈驅動電路接調諧振蕩器YTO的主線圈，所述調諧振蕩器YTO的輸出端 分別接二倍頻電路和四分頻器U3的輸入端，所述四分頻器U3的輸出端接鎖相環(huán)電路的射 頻輸入端，所述參考頻率晶振U2的輸出端接鎖相環(huán)電路的相應輸入端，所述鎖相環(huán)電路的 輸出端依次經低通濾波器、YTO副線圈驅動電路接調諧振蕩器YTO的副線圈； 所述二倍頻電路的輸出端依次經前置功放電路、射頻驅動模塊接天線。
[0025] 所述單片機Ul的型號為C8051F120, D/A轉換器的型號為DAC7545,調諧振蕩器 YTO的型號為Avantek S080-0655,四分頻器U3的型號為HMC433。
[0026] 所述參考頻率晶振U2采用高精度溫補IOMHz晶振，其型號為3225。
[0027] 所述鎖相環(huán)電路由小數(shù)分頻數(shù)字鎖相環(huán)芯片U4及其外圍元件電阻R1-R6、電容 C1-C3組成；所述小數(shù)分頻數(shù)字鎖相環(huán)芯片U4的輸入端6-8腳、12腳分別經電阻R1-R6接 單片機Ul的I/O 口 U5,所述小數(shù)分頻數(shù)字鎖相環(huán)芯片U4的射頻輸入端4腳依次經電阻R2、 電容C2、四分頻器U3接調諧振蕩器YTO的輸出端，所述電容C3接在小數(shù)分頻數(shù)字鎖相環(huán)芯 片U4的5腳與地之間；所述小數(shù)分頻數(shù)字鎖相環(huán)芯片U4的型號為LMX2485 ; 所述低通濾波器由電容C4-C6、電阻R7-R8組成；電容C4接在小數(shù)分頻數(shù)字鎖相環(huán)芯 片U4的輸出端1腳與地之間，電阻R7與電容C5串聯(lián)后與電容C4并聯(lián)，電容C6與電阻R8串 聯(lián)后與電容C4并聯(lián)；所述YTO副線圈驅動電路由運算放大器U6及其外圍元件電阻R9-R11 組成；運算放大器U6的正向輸入端3腳經電阻R9接電容C6與電阻R8的節(jié)點，電阻RlO接 在運算放大器U6的反向輸入端2腳與地之間，電阻Rll接在運算放大器U6的輸出端與反 向輸入端2腳之間，運算放大器U6的輸出端接調諧振蕩器YTO的副線圈；所述運算放大器 U6的型號為0P07。
[0028] 所述調諧振蕩器YTO輸出的微波信號的頻率為4-7GHZ，所述前置功放電路的輸出 功率為100W，所述射頻驅動模塊的輸出功率為1500W。
[0029] 所述射頻驅動模塊采用國光B系列行波管。
[0030] 在本實施例中，前置功放電路的電路原理圖如圖3所示，在圖3中，G1-G3為微波 隔離器，其型號為TGG-601A10-15GHz(SMA RF射頻微波同軸隔離器），01-02為微波正交耦 合器，其型號為WILTR0N660-D-13830 (2-40GHz 10DB)，MMICI-MMIC3為單片微波放大器集 成電路，其型號為A