本發(fā)明屬于無線通信領(lǐng)域，特別涉及一種中波導(dǎo)航終端及其智能切頻和自適應(yīng)調(diào)諧的方法。

背景技術(shù)：

目前，無論國內(nèi)還是國外中波導(dǎo)航臺在一個時間段內(nèi)只能使用單一的頻率進(jìn)行導(dǎo)航，其不能像短波發(fā)射系統(tǒng)那樣實現(xiàn)快速切換頻點。并且由于當(dāng)前中波導(dǎo)航臺在建設(shè)及調(diào)試時，其工作頻點都處在申請當(dāng)中，因此，并不能在中波導(dǎo)航臺建設(shè)及調(diào)試過程中即進(jìn)行其工作頻點的設(shè)置。此外，對于同一個中波導(dǎo)航臺，特別是地處海洋環(huán)境中或者海拔較高的地區(qū)等特殊環(huán)境中的中波導(dǎo)航臺，其發(fā)射天線的匹配網(wǎng)絡(luò)嚴(yán)重依賴于氣候條件。

所以，對于每個中波導(dǎo)航臺，在其工作頻點確定下來并且天線架設(shè)完畢后，都需要導(dǎo)航臺技術(shù)人員自行調(diào)整天線匹配網(wǎng)絡(luò)以便中波導(dǎo)航臺可正常配諧、發(fā)射，并且在每年冷熱交替的春、秋兩季，中波導(dǎo)航臺的天線匹配網(wǎng)絡(luò)需要重新調(diào)整，而對于地處海洋環(huán)境中或者海拔較高的地區(qū)等特殊環(huán)境的中波導(dǎo)航臺，其天線匹配網(wǎng)絡(luò)的匹配狀態(tài)甚至在一天之內(nèi)即有明顯變化，此時，則在一天之內(nèi)即需要進(jìn)行調(diào)諧匹配網(wǎng)絡(luò)的重新調(diào)整。

而由于改變導(dǎo)航頻率或天線參數(shù)變換時涉及調(diào)諧匹配的調(diào)整點比較多，不僅要對發(fā)射機相關(guān)部位進(jìn)行調(diào)整，與發(fā)射機相關(guān)配套的發(fā)射機天線的調(diào)配網(wǎng)絡(luò)隨著頻率的變化也要做出針對性調(diào)整，因此，中波導(dǎo)航臺的調(diào)整需要投入很多的人力和物力。一般情況下，改換一次中波導(dǎo)航臺的頻率非專業(yè)人員并不能直接操作，即使是專業(yè)人員執(zhí)行改頻操作也比較麻煩，至少需要十幾個乃至幾十個小時。

因此，隨著發(fā)射機不斷更新?lián)Q代，在頻點切換或不同長度天線下或當(dāng)前天線發(fā)送參數(shù)改變時，如何實現(xiàn)非專業(yè)人員即可快速操作中波導(dǎo)航系統(tǒng)已成為中波導(dǎo)航系統(tǒng)急需解決的問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是：提供一種中波導(dǎo)航終端及其智能切頻和自適應(yīng)調(diào)諧的方法，實現(xiàn)中波導(dǎo)航系統(tǒng)的智能切頻和自適應(yīng)調(diào)諧。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：

一種中波導(dǎo)航終端，包括依次連接的發(fā)射機、天調(diào)箱、發(fā)射天線，其特征在于，還包括：

監(jiān)控單元，監(jiān)控單元包含工控機；

所述發(fā)射機包含依次連接的激勵控制板、功率放大器和濾波器，濾波器包含波段控制板；

所述天調(diào)箱包含天調(diào)監(jiān)控板以及依次連接的阻抗變換器、射頻取樣板、微調(diào)回路和粗調(diào)回路，所述天調(diào)監(jiān)控板分別與阻抗變換電路、射頻取樣板、微調(diào)回路和粗調(diào)回路連接；

所述工控機分別與所述激勵控制板、所述波段控制板和所述天調(diào)監(jiān)控板建立雙向通訊連接。

本發(fā)明還提供一種中波導(dǎo)航終端智能切頻和自適應(yīng)調(diào)諧的方法，其特征在于，包括步驟：

s1、判斷是否進(jìn)行工作頻率設(shè)置，若是，進(jìn)入步驟s2；若否，進(jìn)入步驟s6；

s2、在工控機提供的人機交互界面選擇工作頻率并確認(rèn)設(shè)置，將所述工作頻率經(jīng)由單片機傳送到dds電路，由dds電路產(chǎn)生對應(yīng)的工作頻率的方波信號，同時發(fā)送波段切換指令至波段控制板的mcu，使其根據(jù)工作頻率設(shè)置值與波段的對應(yīng)關(guān)系，切換為對應(yīng)的波段；

s3、判斷配諧表是否為空，若為空，進(jìn)入步驟s4；若否，進(jìn)入步驟s5；

s4、調(diào)用配諧流程，進(jìn)入步驟s3；

s5、調(diào)用配諧表數(shù)據(jù)，將讀取的粗調(diào)檔位值和阻抗檔位值發(fā)送給天調(diào)監(jiān)控板的mcu進(jìn)行設(shè)置，將讀取的激勵信號電平值發(fā)送給激勵控制板的mcu，使其執(zhí)行正弦脈寬調(diào)制spwm的占空比更改；

s6、發(fā)送開啟高壓電源指令給激勵控制板，使其開啟高壓電源；

s7、調(diào)用微調(diào)回路控制，發(fā)送微調(diào)調(diào)諧指令給天調(diào)控制板的mcu，天調(diào)控制板根據(jù)串聯(lián)諧振原理控制步進(jìn)電機帶動球形可變電感器找尋天線電流最大點，將所述天線電流回傳給工控機；

s8、工控機判斷所述天線電流是否在預(yù)設(shè)電流范圍內(nèi)，若是，則進(jìn)入步驟s10，若否，則進(jìn)入s9；

s9、調(diào)用各參數(shù)判定及處理流程，進(jìn)入s8；

s10、啟動調(diào)制。

本發(fā)明的有益效果在于：通過工控機控制發(fā)射機中的激勵控制板、波段控制板和天調(diào)箱中的天調(diào)監(jiān)控板，實現(xiàn)中波導(dǎo)航系統(tǒng)的智能切頻和自適應(yīng)調(diào)諧。非專業(yè)人員一鍵即可開射頻并正常發(fā)射，可較大減少因批準(zhǔn)的工作頻點與當(dāng)前頻點不一致，或安裝的天線長度不同、以及天線端的天氣造成駐波比變化等，造成中波導(dǎo)航終端無法與天線配諧并正常發(fā)射，需要專業(yè)技術(shù)人員多次或長期駐守在現(xiàn)場大量調(diào)試、間接影響作業(yè)周期的現(xiàn)象，極大的降低了作業(yè)成本和操作人員的技術(shù)專業(yè)性要求。

附圖說明

圖1為中波導(dǎo)航終端的整體框圖；

圖2為中波導(dǎo)航終端智能切頻和自適應(yīng)調(diào)諧的流程圖；

圖3為配諧表的配諧流程圖；

圖4為各參數(shù)判斷及處理流程的流程圖；

圖5為中波導(dǎo)航終端的控制鏈路示意圖；

圖6為中波導(dǎo)航終端的射頻鏈路示意圖；

圖7為激勵控制板的原理示意圖；

圖8為濾波器的原理示意圖；

圖9為阻抗變換器的原理示意圖；

圖10為天調(diào)箱的原理示意圖；

圖11為天線回路的原理示意圖。

具體實施方式

為詳細(xì)說明本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容、所實現(xiàn)目的及效果，以下結(jié)合實施方式并配合附圖予以說明。

本發(fā)明最關(guān)鍵的構(gòu)思在于:通過工控機控制發(fā)射機中的激勵控制板、波段控制板和天調(diào)箱中的天調(diào)監(jiān)控板，實現(xiàn)中波導(dǎo)航系統(tǒng)的智能切頻和自適應(yīng)調(diào)諧。

請參照圖1，一種中波導(dǎo)航終端，包括依次連接的發(fā)射機、天調(diào)箱、發(fā)射天線，還包括：

監(jiān)控單元，監(jiān)控單元包含工控機；

所述發(fā)射機包含依次連接的激勵控制板、功率放大器和濾波器，濾波器包含波段控制板；

所述天調(diào)箱包含天調(diào)監(jiān)控板以及依次連接的阻抗變換器、射頻取樣板、微調(diào)回路和粗調(diào)回路，所述天調(diào)監(jiān)控板分別與阻抗變換電路、射頻取樣板、微調(diào)回路和粗調(diào)回路連接；

所述工控機分別與所述激勵控制板、所述波段控制板和所述天調(diào)監(jiān)控板建立雙向通訊連接。

從上述描述可知，本發(fā)明的有益效果在于：通過工控機控制發(fā)射機中的激勵控制板、波段控制板和天調(diào)箱中的天調(diào)監(jiān)控板，實現(xiàn)中波導(dǎo)航系統(tǒng)的智能切頻和自適應(yīng)調(diào)諧。

進(jìn)一步的，所述微調(diào)回路為一可變電感器，所述粗調(diào)回路由并聯(lián)連接的加感線圈和補償電容組成。

進(jìn)一步的，所述可變電感器為球形可變電感器。

由上述描述可知，微調(diào)回路和粗調(diào)回路組成了天線回路，對天線進(jìn)行調(diào)諧，以使天線上得到最大電流和功率。其中，采用電感量方便可調(diào)的球形可變電感器作為微調(diào)回路，粗調(diào)回路由并聯(lián)連接的加感線圈和補償電容組成，在天線回路中，除了串入可變電感外，還串入固定抽頭的加感線圈和電容，通過調(diào)整兩個電感或選擇電容可實現(xiàn)天線與功放單元的匹配

進(jìn)一步的，所述功率放大器是開關(guān)功率放大器，并采用輸出電壓固定、電流隨負(fù)載變化的模式。

進(jìn)一步的，所述阻抗變換器采用變壓器隔離阻抗匹配模式。

進(jìn)一步的，所述波段控制板包含駐波比檢測電路和功放效率檢測電路。

由上述描述可知，功率放大器采用開關(guān)功放管，并采用輸出電壓固定、電流隨負(fù)載變化的模式，同時阻抗變換器采用變壓器隔離阻抗匹配模式，并且波段控制板包含駐波比檢測電路和功放效率檢測電路，則當(dāng)后端天線回路配諧起來后，不同的阻抗檔位消耗的整機功耗不同，通過預(yù)定的功率需求值/電源功耗所轉(zhuǎn)換來的效率可指引所需求的阻抗匹配，同時駐波比電路所體現(xiàn)的規(guī)律為：越靠近阻抗匹配的阻抗變換器檔位所體現(xiàn)出來的駐波比將為最小值，綜合以上兩種手段，可實現(xiàn)發(fā)射機與天線的阻抗匹配。

請參照圖2，一種中波導(dǎo)航終端智能切頻和自適應(yīng)調(diào)諧的方法，包括步驟：

s1、判斷是否進(jìn)行工作頻率設(shè)置，若是，進(jìn)入步驟s2；若否，進(jìn)入步驟s6；

s2、在工控機提供的人機交互界面選擇工作頻率并確認(rèn)設(shè)置，將所述工作頻率經(jīng)由單片機傳送到dds電路，由dds電路產(chǎn)生對應(yīng)的工作頻率的方波信號，同時發(fā)送波段切換指令至波段控制板的mcu，使其根據(jù)工作頻率設(shè)置值與波段的對應(yīng)關(guān)系，切換為對應(yīng)的波段；

s3、判斷配諧表是否為空，若為空，進(jìn)入步驟s4；若否，進(jìn)入步驟s5；

s4、調(diào)用配諧流程，進(jìn)入步驟s3；

s5、調(diào)用配諧表數(shù)據(jù)，將讀取的粗調(diào)檔位值和阻抗檔位值發(fā)送給天調(diào)監(jiān)控板的mcu進(jìn)行設(shè)置，將讀取的激勵信號電平值發(fā)送給激勵控制板的mcu，使其執(zhí)行正弦脈寬調(diào)制spwm的占空比更改；

其中，激勵信號電平是發(fā)射端的輸出信號功率與接收端的輸入信號功率的比(具體見申請?zhí)?01610948473.3的專利申請)。

s6、發(fā)送開啟高壓電源指令給激勵控制板，使其開啟高壓電源；

s7、調(diào)用微調(diào)回路控制，發(fā)送微調(diào)調(diào)諧指令給天調(diào)控制板的mcu，天調(diào)控制板根據(jù)串聯(lián)諧振原理控制步進(jìn)電機帶動球形可變電感器找尋天線電流最大點，將所述天線電流回傳給工控機；

s8、工控機判斷所述天線電流是否在預(yù)設(shè)電流范圍內(nèi)，若是，則進(jìn)入步驟s10，若否，則進(jìn)入s9；

s9、調(diào)用各參數(shù)判定及處理流程，進(jìn)入s8；

s10、啟動調(diào)制。

由上述描述可知，在工控機的控制下，激勵控制板、波段控制板和天調(diào)監(jiān)控板相互配合，實現(xiàn)中波導(dǎo)航終端自動實現(xiàn)全頻段配諧，并將配諧數(shù)據(jù)存儲，實現(xiàn)非專業(yè)人士的一鍵切頻及開射頻動作，中波導(dǎo)航終端將自動調(diào)用配諧表相關(guān)數(shù)據(jù)并啟動自動調(diào)諧功能，實現(xiàn)發(fā)射機與天線的當(dāng)前頻點及環(huán)境的無縫配諧。

進(jìn)一步的，參見圖3，所述配諧流程具體包括：

s401、設(shè)置工作頻率f＝700khz；

s402、設(shè)置粗調(diào)為0檔，阻抗為5檔，激勵信號電平為60％；

其中，粗調(diào)檔從0檔開始，對應(yīng)470pf，1檔對應(yīng)0uf，2檔對應(yīng)250uf，39檔對應(yīng)2200uf。具體的檔位數(shù)及各檔位對應(yīng)的電容量可根據(jù)實際情況需要設(shè)定。

s403、采用串聯(lián)諧振時僅基波電流最大原則且要求球形可變電感器的角度符合“20～160”度原則分辨所述工作頻率對應(yīng)的粗調(diào)檔位，采用駐波比最小及功放效率最好原則分辨所述工作頻率對應(yīng)的阻抗檔位，得到工作頻率及其對應(yīng)的粗調(diào)檔位、阻抗檔位；

s404、開啟射頻，執(zhí)行步驟s7進(jìn)行調(diào)諧；

s405、調(diào)諧完畢后，執(zhí)行各參數(shù)判定及處理流程；

s406、判斷配諧表是否全部填滿，若是，則進(jìn)入s408；若否，則進(jìn)入s407；

s407、根據(jù)配諧表規(guī)則逐步降低工作頻率，最低工作頻率為190khz，進(jìn)入s402；

s408、結(jié)束。

進(jìn)一步的，所述配諧表規(guī)則具體包括：

a.190khz～250khz內(nèi)，f±3khz；

b.251khz～350khz內(nèi)，f±5khz；

c.351khz～700khz內(nèi)，f±10khz。

由上述描述可知，不同頻段內(nèi)設(shè)置不同的配諧表規(guī)則，提高了配諧表配諧的效率。

進(jìn)一步的，參見圖4，所述各參數(shù)判斷及處理流程具體包括：

s801、查看天線電流值i、微調(diào)顯示值和電源電流值；

s802：執(zhí)行天線電流判斷：

a.若i>＝imax，“激勵信號電平”依次遞減5％，直至i在i正常范圍為止，執(zhí)行s803；

b.若i<imax，則執(zhí)行s803；

s803：執(zhí)行微調(diào)判斷：

a.微調(diào)顯示值在(20-160)度，包括20度和160度，進(jìn)行s804；

b.微調(diào)顯示值在(0-20)度內(nèi)，粗調(diào)減小一檔，重新調(diào)諧后執(zhí)行s801；

c.微調(diào)顯示值為(160-180)度內(nèi)，粗調(diào)增加1檔，重新調(diào)諧后執(zhí)行s801；

s804：執(zhí)行阻抗判斷：

a.設(shè)置不同阻抗，查看駐波比及功放效率比，選擇數(shù)值最佳的檔位，執(zhí)行s805；

b.電源電流不能超過7a，超過7a，降低“激勵信號電平”值；

s805：激勵信號電平設(shè)置：

a.調(diào)整激勵信號電平值，使當(dāng)前天線電流值落入i正常范圍；

b.電源電流不超過5a；

c.將“發(fā)射頻率、調(diào)制頻率、阻抗、粗調(diào)、激勵信號電平”存儲至配諧表。

由上述描述可知，通過各參數(shù)判斷及處理流程保證天線電流工作在正常的范圍內(nèi)。

實施例一

中波導(dǎo)航終端包括監(jiān)控單元、發(fā)射機、天調(diào)箱和發(fā)射天線。監(jiān)控單元包括電源鏈路、工控機及其外圍電路，發(fā)射機包括電源部分、激勵控制板、功率放大器及濾波器，天調(diào)箱包括天調(diào)監(jiān)控板、阻抗變換器、射頻取樣板、微調(diào)回路及粗調(diào)回路，發(fā)射天線由h型天線組成。

監(jiān)控單元是中波導(dǎo)航終端的控制中樞和接收信號監(jiān)測中心，主要用于人機交互，控制發(fā)射機與天調(diào)箱根據(jù)控制流程動作。

發(fā)射機是中波導(dǎo)航終端的發(fā)射信號產(chǎn)生及放大中樞，具有功率受指令控制0w-100w可調(diào)功能。發(fā)射機受監(jiān)控單元控制，可設(shè)置發(fā)射信號的參數(shù)(如發(fā)射頻率、工作方式、激勵信號電平、調(diào)幅度、調(diào)制頻率等)、開關(guān)工作分機以及向監(jiān)控單元上報工作的狀態(tài)及參數(shù)。

天調(diào)箱作為本終端與天線的耦合匹配部分，具有受指令控制，自動匹配配諧功能。天調(diào)箱要完成功放單元所要求的阻抗匹配作用，又要完成傳輸功率的作用，同時還要濾除諧波，使整機輸出的諧波能量符合指標(biāo)要求。

發(fā)射天線主要將天調(diào)箱傳來的射頻信號發(fā)射出去，搭設(shè)在跑道附近。

監(jiān)控單元、發(fā)射機、天調(diào)箱和發(fā)射天線的連接關(guān)系可以分解為兩種鏈路。

(一)控制鏈路

整機控制鏈路包括上下位機通信電路、動作執(zhí)行電路和信號監(jiān)測電路。

如圖5所示，工控機為上位機，激勵控制板、波段控制板和天調(diào)監(jiān)控板為下位機，工控機通過can總線分別與所述激勵控制板、所述波段控制板和所述天調(diào)監(jiān)控板建立雙向通訊連接。

激勵控制板接收工控機發(fā)送的指令信息，用于執(zhí)行“發(fā)射頻率”、“調(diào)制信息”、“激勵信號電平”等功能，同時對發(fā)射機部分參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測和上報，監(jiān)測的參數(shù)有：功放溫度、工作頻率、電源電壓、電源電流。

波段控制板接收工控機發(fā)送的指令信息，用于執(zhí)行“頻段切換”功能。

天調(diào)監(jiān)控板主要完成對匹配耦合鏈路的控制和監(jiān)測，監(jiān)測參數(shù)有天線電流和調(diào)幅度，控制部分有粗調(diào)檔位、阻抗檔位和自動調(diào)諧。

(二)射頻鏈路

中波導(dǎo)航終端的射頻鏈路如圖6所示，包括激勵控制板、功率放大器、濾波器、阻抗變換器、微調(diào)線圈、加感線圈/補償電容及發(fā)射天線。

激勵控制板產(chǎn)生與設(shè)置的參數(shù)相應(yīng)的激勵信號，通過功率放大器放大為大功率信號，經(jīng)過波段控制板切換的對應(yīng)濾波器波段濾波后送入天調(diào)箱。在天調(diào)箱內(nèi)，信號經(jīng)過阻抗匹配和天線回路的調(diào)諧，實現(xiàn)輸出信號與天線負(fù)載處在最佳匹配狀態(tài)下并對外輻射。設(shè)備在高頻段工作時粗調(diào)檔位會由加感線圈切換至補償電容。

通過上述射頻鏈路的說明，可知，智能切頻涉及到激勵控制板、濾波器和天調(diào)箱部分，不同長度的天線配諧及天線環(huán)境因素配諧涉及到天調(diào)箱部分。智能切頻和自適應(yīng)調(diào)諧要求各部分在硬件上存在自動控制的設(shè)計，各部分的原理如下所示。

圖7所示為激勵控制板的原理示意圖。對應(yīng)工作頻率的載波信號由激勵控制板產(chǎn)生，激勵控制板的單片機從can通信鏈路接收到通信內(nèi)容并解析出頻率數(shù)據(jù)，傳送給dds電路，由dds電路產(chǎn)生對應(yīng)的載波信號并經(jīng)驅(qū)動電路送往后級的載波功放電路，由此可見工作頻率的變換輸出可自動控制。

而載波功放對載波信號的功率放大不受限于頻點的范圍，對全頻段均有效，故在切頻部分不表述。

經(jīng)載波功放放大后的載波功率信號，需送經(jīng)后級的濾波器濾波后方可轉(zhuǎn)變?yōu)樾枨蟮妮椛涓袷剑赫也āＳ捎诠ぷ黝l率范圍為190k-700k，低頻頻點范圍的2倍頻、3倍頻落在了工作頻率范圍內(nèi)，故需要進(jìn)行頻段切換。

圖8所示為濾波器的原理示意圖。諧波濾波器內(nèi)存放了涵蓋工作頻段范圍的四段頻段，該四段頻段由波段控制板接收工控機的指令控制真空高壓繼電器切換選擇，此也可自動控制。同時波段控制板上存在駐波比檢測電路及功放效率檢測電路，通過這兩個取樣電路可對后級的阻抗檔位匹配進(jìn)行指導(dǎo)，由于本載波功放采用的是開關(guān)功放管，并采用為輸出電壓固定但電流隨負(fù)載變化的形式，同時根據(jù)圖9所示，本設(shè)備的阻抗變換器采用的是變壓器隔離阻抗匹配模式，則當(dāng)后端天線回路配諧起來后，不同的阻抗檔位消耗的整機功耗不同，通過預(yù)定的功率需求值/電源功耗所轉(zhuǎn)換來的效率可在一定的程度上指引所需求的阻抗匹配，同時駐波比電路所體現(xiàn)的規(guī)律為，越靠近阻抗匹配的阻抗變換器檔位所體現(xiàn)出來的駐波比將為最小值，綜合該兩種手段，則可指引如何實現(xiàn)發(fā)射機與天線的阻抗匹配。

圖10所示為天調(diào)箱的原理示意圖，發(fā)射機輸出的射頻信號(即濾波器輸出的正弦波功率信號)經(jīng)由天調(diào)箱實現(xiàn)與天線的匹配、諧振。天調(diào)箱包括阻抗變換器、射頻取樣板、天調(diào)監(jiān)控板、微調(diào)回路、粗調(diào)回路(加感線圈、補償電容)，其中阻抗匹配器電路如圖9所示，其阻抗檔位可受真空高壓繼電器切換選擇，微調(diào)回路為一球形可變電感器(具體見申請?zhí)?01310154596.6的專利申請)，其受二相步進(jìn)電機控制，粗調(diào)回路的電感或電容也受真空高壓繼電器切換選擇，而以上的繼電器組和二相步進(jìn)電機均由天調(diào)監(jiān)控板接收工控機指令進(jìn)行動作切換，同時其中粗調(diào)回路和微調(diào)回路組成了天線回路。

天線回路的作用是對天線進(jìn)行調(diào)諧，以使天線上得到最大電流和功率。天線回路把功放單元射頻輸出功率經(jīng)調(diào)諧匹配后，最大限度地送到天線去。同時，天線回路諧振時，基波電流最大，而對諧波的串聯(lián)阻抗最大，以阻止諧波電流流入天線，起到進(jìn)一步濾除諧波的作用。自動調(diào)諧裝置能在環(huán)境條件變化引起天線電抗變化時，使天線自動調(diào)諧而保持諧振狀態(tài)。

圖11為天線回路的原理示意圖，對于不同的工作頻率，天線自身的阻抗變化較大，因此在天線回路中，除了串入可變電感t1外，還串入了固定抽頭電感t2和電容c1，它們共同組成了天線串聯(lián)諧振電路，調(diào)整t1、t2或選擇c1使天線與功放單元匹配。

從上述描述可知，硬件層面均采用自動控制設(shè)計，實現(xiàn)了中波導(dǎo)航終端的智能切頻及自適應(yīng)調(diào)諧。

實施例二

根據(jù)實施例一中控制鏈路的說明可知，在執(zhí)行中波導(dǎo)航終端的智能切頻及自適應(yīng)調(diào)諧過程中，主要涉及工控機、激勵控制板、波段控制板及天調(diào)控制板。

在設(shè)備首次系泊時，配諧表基本為空。此時設(shè)備會根據(jù)配諧流程中的操作，配諧流程如圖9所示，工控軟件將啟動首次配諧功能，采用串聯(lián)諧振時僅基波電流最大原則且要求球狀電感器的角度符合“20-160”度原則來分辨工作頻率對應(yīng)的粗調(diào)檔位，采用駐波比最小及功放效率最好原則來分辨工作頻率對應(yīng)的阻抗檔位，分別自行設(shè)置頻率、粗調(diào)、阻抗、激勵等參數(shù)，從最高頻率700k時天線顯現(xiàn)為感抗的原則下，依次選擇補償電容進(jìn)行判斷，在700k配諧成功后，根據(jù)配諧表原則逐步降低工作頻率及增加粗調(diào)檔位(增加加感值)來向最低頻率190k配諧，配諧完畢后，設(shè)定對應(yīng)的激勵信號電平值，并一一將工作頻率、及其所對應(yīng)的粗調(diào)、阻抗、激勵信號電平值、微調(diào)值存儲。

在已有配諧表的情況下，操作人員在工控機提供的人機交互界面選擇工作頻率并確認(rèn)設(shè)置，單片機從can通信鏈路接收并解析出此通信內(nèi)容的工作頻率值，從而將工作頻率值傳送到dds電路，由dds電路產(chǎn)生對應(yīng)的工作頻率的方波信號，同時波段控制板的mcu接收到波段切換指令，根據(jù)頻率設(shè)置值與波段對應(yīng)關(guān)系，切換為對應(yīng)的波段，同時天調(diào)監(jiān)控板的mcu接收到工控機讀取的配諧表存儲的粗調(diào)檔位值設(shè)置和阻抗檔位值設(shè)置，分別對真空繼電器組進(jìn)行切換，激勵控制板的mcu接收工控機讀取的配諧表存儲的激勵信號電平值執(zhí)行spwm的占空比更改。上述即為工作頻率設(shè)置流程。

在完成工作頻率設(shè)置流程后，操作人員可以選擇一鍵開啟射頻，激勵控制板接收工控機傳來的開啟高壓電源指令并執(zhí)行動作，在高壓電源開啟后，天調(diào)控制板的mcu接收工控機傳來的“微調(diào)調(diào)諧”指令，控制步進(jìn)電機先停留在所存儲的微調(diào)值附近，為避免由于天氣環(huán)境變化或天線長度發(fā)生改變(如h型甲板天線)，造成諧點發(fā)生改變，即微調(diào)值發(fā)生改變，天調(diào)控制板根據(jù)串聯(lián)諧振的原理(基波電流最大原則)控制步進(jìn)電機帶動球狀電感器，找尋此時天線電流最大點并停下，天調(diào)控制板回傳該天線電流值于工控板，工控板判定天線電流是否符合要求，符合則啟動調(diào)制，不符合則調(diào)用“各參數(shù)判定及處理流程”，“各參數(shù)判定及處理流程”如圖4所示。

綜上所述，由于中波導(dǎo)航終端自動實現(xiàn)全頻段配諧，并將配諧數(shù)據(jù)存儲，即可實現(xiàn)非專業(yè)人士的一鍵切頻及開射頻動作，中波導(dǎo)航終端將自動調(diào)用配諧表相關(guān)數(shù)據(jù)并啟動自動調(diào)諧功能，實現(xiàn)發(fā)射機與天線的當(dāng)前頻點及環(huán)境的無縫配諧。

以上所述僅為本發(fā)明的實施例，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā)明說明書及附圖內(nèi)容所作的等同變換，或直接或間接運用在相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本發(fā)明的專利保護范圍內(nèi)。