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(jí)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(shí)行有效的屏蔽，其振蕩頻率在高頻波段的輻射會(huì)對(duì)無線電廣播、電視以及通信產(chǎn)生嚴(yán)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(fù)載阻抗直接或間接地成為諧振回路的一部分，負(fù)載幾何尺寸、材料的變化會(huì)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(duì)電信設(shè)備干擾嚴(yán)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(duì)電信設(shè)備的干擾，實(shí)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(gè)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(zhǔn)晶振(1)、鑒頻鑒相器(2)、環(huán)路濾波器(3)、機(jī)電調(diào)諧伺服系統(tǒng)(4)和高頻大功率振蕩器(5)組成，基準(zhǔn)晶振(1)接至鑒頻鑒相器(2)的一個(gè)輸入端，機(jī)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(jī)電調(diào)諧伺服系統(tǒng)(4)主要由伺服電路(6)、伺服電機(jī)(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(jī)(7)的電極相接，伺服電機(jī)(7)機(jī)械傳動(dòng)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(gè)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(duì)車發(fā)明作進(jìn)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(jī)電調(diào)諧伺服系統(tǒng)(4)的方塊示意圖。
參照?qǐng)D1、圖2，基準(zhǔn)晶振(1)輸出的參考信號(hào)加至鑒頻鑒相器(2)的一個(gè)輸入端，鑒頻鑒相器(2)的另一個(gè)輸入端接收來自高頻大功率振蕩器(5)的輸出的取樣信號(hào)，鑒頻鑒相器(2)對(duì)輸入的兩個(gè)信號(hào)進(jìn)行頻率/相位的比較后，向環(huán)路濾波器輸出一個(gè)誤差信號(hào)，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(hào)控制機(jī)電調(diào)諧伺服系統(tǒng)(4)中的伺服電路(6)，驅(qū)動(dòng)伺服電機(jī)(7)，改變可變電抗元件(8)的電抗，實(shí)現(xiàn)機(jī)電耦合調(diào)諧，達(dá)到電壓/頻率變換，使高頻大功率振蕩器(5)能跟蹤輸入信號(hào)頻率和相位的變化。
當(dāng)鑒頻鑒相器(2)的兩個(gè)輸入信號(hào)相位差∮(t)＝0時(shí)，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(zhǔn)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(jī)(7)停止轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)∮(t)≠0時(shí)，鑒頻鑒相器(2)輸出的誤差信號(hào)經(jīng)環(huán)路濾波器(3)控制伺服電路(6)，伺服電機(jī)(7)作對(duì)應(yīng)方向的轉(zhuǎn)動(dòng)傳動(dòng)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(dāng)?shù)刃ж?fù)載改變，∮(t)＜或＞2π時(shí)，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(jī)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(hào)頻率向輸入信號(hào)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(dāng)頻差為零時(shí)，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(dòng)轉(zhuǎn)入鎖相控制。
實(shí)施例根據(jù)本發(fā)明制造的鎖相環(huán)路，其中基準(zhǔn)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(gè)雙向開關(guān)電路;伺服電機(jī)(7)采用直流可逆微電機(jī);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(hào)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(duì)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(gè)鎖相裝置，該鎖相裝置包括基準(zhǔn)晶振(1)，鑒頻鑒相器(2)，環(huán)路濾波器(3)，機(jī)電調(diào)諧伺服系統(tǒng)(4)和高頻大功率振蕩器(5)，其中基準(zhǔn)晶振(1)接至鑒頻鑒相器(2)的一個(gè)輸入端，機(jī)電調(diào)諧伺服機(jī)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(jī)電調(diào)諧伺服系統(tǒng)(4)由伺服電路(6)，伺服電機(jī)(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(jī)(7)電極相接，伺服電機(jī)(7)機(jī)械傳動(dòng)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(gè)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(zhǔn)晶振(1)、鑒頻鑒相器(2)、環(huán)路濾波器(3)、機(jī)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(jī)電調(diào)諧VCO部件，從而實(shí)現(xiàn)鎖相穩(wěn)頻，減小帶寬，抑制振蕩邊帶噪聲，減小對(duì)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(jí)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(hào)H03L7/06GK1069371SQ9210431
公開日1993年2月24日 申請(qǐng)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(qǐng)人:蘭溪市工藝制品廠