專利名稱：匹配網絡故障自診斷方法及裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種電路故障檢測方法及裝置，特別是一種匹配網絡故障自診斷方法 及裝置。
背景技術：
天線匹配網絡(簡稱匹配網絡)是調諧大功率發(fā)射天線的匹配裝置，也稱為天線 調諧網絡，它把隨工作頻率和外部環(huán)境條件變化的天線阻抗轉換成盡可能等于發(fā)射機的輸 出阻抗(50 Ω)，使發(fā)射機傳輸到天線的功率最大?，F有的匹配網絡的組成如圖1所示，主要由并聯(lián)電容模組1、串聯(lián)電容模組2、串聯(lián) 電感模組3及天線電容模組4組成；所述并聯(lián)電容模組1是由多個電容Cll、C12、…、Cln 并聯(lián)組成，每個電容分別通過串聯(lián)于各自的繼電器K11、K12、…、Kln與網絡連接；所述串 聯(lián)電容模組2是由多個電容C21、C22、…、C2n串聯(lián)組成，所述電容C21、C22、…、C2n的兩 端分別并聯(lián)繼電器K21、K22、…、K2n;所述串聯(lián)電感模組3是由多個電感L31、L32、…、 L3n串聯(lián)組成，所述電感L31、L32、…、L3n的兩端分別并聯(lián)繼電器K31、K32、…、Κ3η ；所述 天線電容模組4是由多個電容C41、C42、…、C4n并聯(lián)組成，每個電容分別通過繼電器K41、 K42、…、K4n與網絡連接。通過切換繼電器的開關調節(jié)匹配網絡的阻抗，以達到要求的阻 抗值范圍判定匹配是否良好。在實際工作中，要求匹配網絡工作在頻率范圍內的任何一點，如短波則在 3ΜΗζ-30ΜΗζ內的任一頻率點。由于電容值、電感值之間的不連續(xù)性，在各頻點進行調諧匹 配時，需要多次、反復接通或者斷開某一繼電器，從而最終達到最好的匹配效果。若天調內 部匹配網絡存在硬件故障，就需要用人工依次檢查繼電器有無故障，上電后進行調試，且無 法檢查匹配網絡中的電感或電容是否損壞。長期以來，對于損壞的電感或電容的判斷全憑 調機人員的經驗，有時需要花費幾天時間才能查找出損壞的電感或電容。調機工作量很大， 效率極低，且需要消耗大量電能。在調試過程中如何方便、快捷、準確的檢測出故障繼電器或某一故障電感、電容是 大功率通信廣播發(fā)射設備迫切需要解決的難題之一。有鑒于上述現有的匹配網絡故障檢測方法所存在的上述工作量大、效率低的不 足，本發(fā)明人基于從事此類產品設計制造多年豐富的實務經驗及專業(yè)知識，并配合學理的 運用，積極加以研究創(chuàng)新，以期創(chuàng)設一種新的匹配網絡故障自診斷方法及裝置，能夠改進一 般現有的人工查找方法，使其更具有實用性。經過不斷的研究、設計，并經反復試作樣品及 改進后，終于創(chuàng)設出確具實用價值的本發(fā)明。
發(fā)明內容
本發(fā)明的主要目的在于，克服現有的匹配網絡故障人工查找存在的上述缺陷，而 提供一種匹配網絡故障自診斷方法及裝置，所要解決的技術問題是通過計算機控制裝置自 動監(jiān)測匹配網絡中的繼電器單元是否存在故障，以提高調試效率，從而更加適于實用。所述
5繼電器單元包括繼電器及由該繼電器控制接入的電容或電感元件。本發(fā)明的目的及解決其技術問題是采用以下技術方案來實現的。依據本發(fā)明提出 的一種匹配網絡故障自診斷方法，包括以下步驟(1)尋找匹配網絡的諧振頻率 ；(2)將頻率為f0的信號送匹配網絡；(3)記錄該狀態(tài)一時的電壓振幅值VI、電流振幅值Il以及它們之間的相位差 Φ1 ；(4)改變被測繼電器模塊N中的繼電器的開關狀態(tài)，記錄該狀態(tài)二時的電壓振幅 值V2、電流振幅值12以及它們之間的相位差Φ2 ；(5)再次改變被測繼電器模塊N中的繼電器的開關狀態(tài)，記錄該狀態(tài)三時的電壓 振幅值V3、電流振幅值13以及它們之間的相位差Φ3 ；(6)比較三種狀態(tài)下的V、I及Φ ；(6-1)比較 V，若 V1-V3 < V1-V2 或 V1-V3 < | V3-V2 |，則進入下一步，否則 該繼電器模塊N為故障模塊；(6-2)比較 I，若 111-13 I < 11-12 或 111-13 | < 113-12 |，則進入下一步，否則 該繼電器模塊N為故障模塊；(6-3)比較 Φ，若 I Φ1-Φ3| < Φ1-Φ2 或 | Φ1_Φ3| < | Φ3_Φ2|，則該繼電 器模塊無故障，否則該繼電器模塊N為故障模塊，回到(4)，進行下一個電器模塊Ν+1的檢 測。本發(fā)明的目的及解決其技術問題還可采用以下技術措施進一步實現。前述的匹配網絡故障自診斷方法，其中步驟1所述的尋找當前狀態(tài)的匹配網絡的 諧振頻率fo包括以下步驟1-1將匹配網絡中的電容電感全部短接；1-2在匹配網絡的整個工作頻率范圍內，每隔0. IMHz采樣、計算、比較，尋找電壓 駐波比最小的頻點；1-3所述最小頻點的電壓駐波比在1. 1以下，則認為該頻率為諧振頻率fO。前述的匹配網絡故障自診斷方法，其中步驟1所述的尋找當前狀態(tài)的匹配網絡的 諧振頻率fO包括以下步驟1-1將匹配網絡中的電容電感全部短接；1-2在匹配網絡的整個工作頻率范圍內，每隔0. 5MHz采樣、計算、比較，尋找電壓 駐波比最小的頻點fO’ ；1-3再在fO，士0. 4MHz的范圍內，每隔0. IMHz采樣、計算、比較，尋找電壓駐波比 最小的頻點；1-4所述最小頻點的電壓駐波比在1. 1以下，則認為該頻率為諧振頻率fO。本發(fā)明的目的及解決其技術問題還可以采用下述另一種技術方案來實現。依據本 發(fā)明提出的一種匹配網絡故障自診斷方法，包括以下步驟(1)將匹配網絡的工作頻率范圍fmin fmax內的任意頻率fl的信號送匹配網 (2)記錄該狀態(tài)一時的電壓振幅值Vfll、電流振幅值Ifll以及它們之間的相位差Ofll ；(3)改變被測繼電器模塊N中的繼電器的開關狀態(tài)，記錄該狀態(tài)二時的電壓振幅 值Vfl2、電流振幅值Ifl2以及它們之間的相位差ΦΠ2 ；(4)再次改變被測繼電器模塊N中的繼電器的開關狀態(tài)，記錄該狀態(tài)三時的電壓 振幅值Vfl3、電流振幅值Ifl3以及它們之間的相位差ΦΠ3 ；(5)比較三種狀態(tài)下的V、I及Φ ；(5-1)若 VfIl-Vf13 < VfIl-Vf12 或Vfll-Vfl3 < |Vfl3_Vfl2|，則進入下一步，否則該繼電器模塊N可能為故障模 塊；(5-2)若 Ifll-Ifl3 < |ΙΠ1_ΙΠ2| 或|lfll-Ifl3| < ΙΠ3-ΙΠ2|，則進入下一步，否則該繼電器模塊N可能為故障模 塊；(5-3)若 I ΦΠ1-ΦΠ3| < | ΦΠ1_ΦΠ2| 或|ΦΠ1-ΦΠ3| < |ΦΠ3_ΦΠ2|，則該繼電器模塊無故障，否則該繼電器模塊N 為故障模塊。(6)將頻率為f2的信號送匹配網絡，且f2與f 1以工作頻段中心對稱；(7)記錄該狀態(tài)一時的電壓振幅值Vf21、電流振幅值If21以及它們之間的相位差 Φ 21 ；(8)改變被測繼電器模塊N中的繼電器的開關狀態(tài)，記錄該狀態(tài)二時的電壓振幅 值Vf22、電流振幅值If22以及它們之間的相位差Φ 22 ；(9)再次改變被測繼電器模塊N中的繼電器的開關狀態(tài)，記錄該狀態(tài)三時的電壓 振幅值Vf23、電流振幅值If23以及它們之間的相位差Φ 23 ；(10)比較三種狀態(tài)下的V、I及Φ，并匯同(5)中的結果共同判斷；(10-1)比較 V，若 Vf21-Vf23 < Vf21-Vf22 或Vf21-Vf23 < | Vf23_Vf22 |，則進入下一步，否則查看(5-1)中該繼電器模塊N 是否為故障模塊，若是，則該繼電器模塊N為故障模塊，若否，則進入下一步；(10-2)比較 I，若 If21-If23 < If21-If22 或|lf21_If23| < | If23_If22 |，則進入下一步，否則查看(5_2)中該繼電器模塊N 是否為故障模塊，若是，則該繼電器模塊N為故障模塊，若否，則進入下一步；(10-3)比較 Φ，若 I Of21-Of23 < | Φ 21~Φ 22\ 或Of21-Of23 < | Φ 23_Φ 22 |，則該繼電器模塊無故障，否則查看(5_3)中該 繼電器模塊N是否為故障模塊，若是，則該繼電器模塊N為故障模塊，若否，則該繼電器模塊 N無故障，回到(3)，進行下一個電器模塊Ν+1的檢測。本發(fā)明還提供一種用于上述匹配網絡故障自診斷方法的裝置，其中包括輸入信號 源、測量模塊、控制器、顯示器及接口電路，所述測量模塊設于所述匹配網絡的輸入端，監(jiān)測 輸入信號流經匹配網絡的電壓振幅值V、電流振幅值I以及它們之間的相位差φ ；所述控制 器連接所述輸入信號源、測量模塊、顯示器及接口電路，所述控制器按程序控制輸入信號源 送給匹配網絡一定頻率的調試信號，依序控制繼電器單元中繼電器的工作狀態(tài)，根據測量 模塊送來的某開關不同狀態(tài)下的電壓振幅值V、電流振幅值I以及它們之間的相位差φ進行分析比較，判斷該繼電器單元是否為故障單元，將結果存儲，并送顯示器顯示。前述的匹配網絡故障自診斷方法的裝置，其中所述輸入信號源主要是由直接數字 頻率合成器DDS和功率放大器所構成，所述直接數字頻率合成器DDS連接所述控制器，所述 控制器控制所述直接數字頻率合成器DDS產生穩(wěn)定的所需的頻率信號，所述功率放大器將 直接數字頻率合成器DDS產生穩(wěn)定的頻率信號進行功率放大送匹配網絡。前述的匹配網絡故障自診斷方法的裝置，其中所述控制器是微處理單片機。前述的匹配網絡故障自診斷方法的裝置，其中所述繼電器單元中的繼電器電路上 還串聯(lián)有濾波器。借由上述技術方案，本發(fā)明匹配網絡故障自診斷方法及裝置至少具有下列優(yōu)點及 有益效果1、本發(fā)明的匹配網絡故障自診斷方法及裝置能方便快捷準確地檢測出匹配網絡 內部的硬件故障，極大地提高了大功率通信廣播發(fā)射設備的調試速度。2、本發(fā)明采用DDS小功放信號源送入調試所需的頻率信號進行預調和檢測，節(jié)省 大功率設備調機的能量消耗。綜上所述，本發(fā)明具有上述諸多優(yōu)點及實用價值，其不論在產品結構、方法或功能 上皆有較大的改進，在技術上有顯著的進步，并產生了好用及實用的效果，且較現有的人工 檢查匹配網絡硬件有無故障的方法具有增進的突出多項功效，從而更加適于實用，并具有 產業(yè)的廣泛利用價值，誠為一新穎、進步、實用的新設計。上述說明僅是本發(fā)明技術方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術手段， 而可依照說明書的內容予以實施，并且為了讓本發(fā)明的上述和其他目的、特征和優(yōu)點能夠 更明顯易懂，以下特舉較佳實施例，并配合附圖，詳細說明如下。
圖1是匹配網絡結構示意圖。圖2是本發(fā)明匹配網絡故障自診斷方法的一種實施步驟流程圖。圖3是本發(fā)明匹配網絡故障自診斷方法的另一種實施步驟流程圖。圖4是實施本發(fā)明匹配網絡故障自診斷方法的裝置結構示意圖。
具體實施例方式有關本發(fā)明的前述及其他技術內容、特點及功效，在以下配合參考圖式的較佳實 施例的詳細說明中將可清楚呈現。通過具體實施方式
的說明，當可對本發(fā)明為達成預定目 的所采取的技術手段及功效得一更加深入且具體的了解，然而所附圖式僅是提供參考與說 明之用，并非用來對本發(fā)明加以限制。本發(fā)明所述的匹配網絡故障自診斷方法是指在匹配網絡中設置專用裝置，用裝用 裝置取代人工查找匹配網絡中的故障繼電器模塊，以便快捷更換節(jié)省調機時間。所述繼電 器模塊是指，構成匹配網絡的并聯(lián)電容模組1、串聯(lián)電容模組2、串聯(lián)電感模組3及天線電容 模組4中的，電容或電感元件與控制該元件接入或短接的繼電器的組合。如圖1、4所示，所 述并聯(lián)電容模組1是由多個電容C11、C12、…、Cln并聯(lián)組成，每個電容分別通過串聯(lián)于各 自的繼電器Kll、K12、…、Kln與網絡連接，控制繼電器K11、K12、…、Kln吸合即可控制
8C11、C12、…、Cln接入匹配網絡；所述串聯(lián)電容模組2是由多個電容C21、C22、…、C2n串 聯(lián)組成，所述電容C21、C22、…、C2n的兩端分別并聯(lián)繼電器K21、K22、…、K2n，控制繼電 器Κ21、Κ22、…、Κ2η吸合，即可分別控制電容C21、C22、…、C2n被短接；所述串聯(lián)電感模 組3是由多個電感L31、L32、…、L3n串聯(lián)組成，所述電感L31、L32、…、L3n的兩端分別并 聯(lián)繼電器K 31、K32、…、Κ3η，控制繼電器Κ31、Κ32、…、Κ3η吸合，即可分別控制電感L31、 L32、…、L3n被短接；所述天線電容模組4是由多個電容C41、C42、…、C4n并聯(lián)組成，每個 電容分別通過繼電器K41、K42、…、Κ4η與網絡連接，控制繼電器Κ41、Κ42、…、Κ4η吸合即 可控制電容C41、C42、…、C4n接入匹配網絡。圖1和圖4的匹配網絡相同，因此元器件用 相同標號。請參閱圖2，本發(fā)明匹配網絡故障自診斷方法較佳實施例的步驟流程圖，包括以下 步驟(1)尋找匹配網絡的諧振頻率f0 ；因為在諧振點附近，采樣值對匹配網絡的微小 改變很敏感。尋找匹配網絡的諧振頻率f0的方法說明于后。(2)將頻率為f0的信號送匹配網絡；并設定此時匹配網絡中所有繼電器的開關狀 態(tài)為狀態(tài)一。(3)記錄該狀態(tài)一時的電壓振幅值VI、電流振幅值Il以及它們之間的相位差 Φ1 ；(4)改變被測繼電器模塊N中的繼電器的開關狀態(tài)，記錄該狀態(tài)二時的電壓振幅 值V2、電流振幅值12以及它們之間的相位差Φ2 ；通常繼電器模塊N選取第一只，即N為1， 而后依次檢測。(5)再次改變被測繼電器模塊N中的繼電器的開關狀態(tài)，記錄該狀態(tài)三時的電壓 振幅值V3、電流振幅值13以及它們之間的相位差Φ3 ；(6)比較三種狀態(tài)下的V、I及Φ ；(6-1)若 |V1_V3| < V1-V2 或 |V1_V3| < | V3-V2 |，則進入下一步，否則該繼電 器模塊N為故障模塊；(6-2)若 111-13 I < 11-12 或 111-13 | < 113-12 |，則進入下一步，否則該繼電 器模塊N為故障模塊；(6-3)若 I Φ1-Φ3| < Φ1-Φ2 或 | Φ1_Φ3| < | Φ3-Φ2 |，則該繼電器模塊無 故障，否則該繼電器模塊N為故障模塊，回到(4)，進行下一個電器模塊Ν+1的檢測。步驟1所述的尋找當前狀態(tài)的匹配網絡的諧振頻率f0包括以下步驟1-1將匹配網絡中的電容電感全部短接；1-2在匹配網絡的整個工作頻率范圍內，每隔0. IMHz采樣、計算、比較，尋找電壓 駐波比最小的頻點；1-3所述最小頻點的電壓駐波比在1. 1以下，則認為該頻率為諧振頻率 。為減少尋找次數，所述的尋找當前狀態(tài)的匹配網絡的諧振頻率f0還可以采用以 下步驟1-1將匹配網絡中的電容電感全部短接；1-2在匹配網絡的整個工作頻率范圍內，每隔0. 5MHz采樣、計算、比較，尋找電壓 駐波比最小的頻點f0’ ；也可以每隔1MHz，或其他間隔進行采樣。
1-3再在f0' 士0. 4MHz的范圍內，每隔0. IMHz采樣、計算、比較，尋找電壓駐波比 最小的頻點；若每隔IMHz采樣，則再在士0. 9MHz的范圍內，每隔0. IMHz進行采樣、計算、比 較，尋找電壓駐波比最小的頻點；1-4所述最小頻點的電壓駐波比在1. 1以下，則認為該頻率為諧振頻率 。本發(fā)明還提供了一種用任意頻率查找天調網路中故障繼電器模塊的方法。如圖3 所示，該包括以下步驟(1)將匹配網絡的工作頻率范圍fmin fmax內的頻率fl的信號送匹配網絡；(2)記錄該狀態(tài)一時的電壓振幅值Vfll、電流振幅值Ifll以及它們之間的相位差 Ofll ；(3)改變被測繼電器模塊N中的繼電器的開關狀態(tài)，記錄該狀態(tài)二時的電壓振幅 值Vfl2、電流振幅值Ifl2以及它們之間的相位差ΦΠ2 ；(4)再次改變被測繼電器模塊N中的繼電器的開關狀態(tài)，記錄該狀態(tài)三時的電壓 振幅值Vfl3、電流振幅值Ifl3以及它們之間的相位差ΦΠ3 ；(5)比較三種狀態(tài)下的V、I及Φ ；(5-1)若 VfIl-Vf13 < VfIl-Vf12 或Vfll-Vfl3 < |Vfl3_Vfl2|，則進入下一步，否則該繼電器模塊N可能為故障模 塊；(5-2)若 Ifll-Ifl3 < |ΙΠ1_ΙΠ2| 或|lfll-Ifl3| < ΙΠ3-ΙΠ2|，則進入下一步，否則該繼電器模塊N可能為故障模 塊；(5-3)若 I ΦΠ1-ΦΠ3| < | ΦΠ1_ΦΠ2| 或|ΦΠ1-ΦΠ3| < |ΦΠ3_ΦΠ2|，則該繼電器模塊無故障，否則該繼電器模塊N 為故障模塊。(6)將頻率為f2的信號送匹配網絡，所述f2與所述fl以匹配網絡工作頻率范圍 的中點對稱；若fl為底端頻率，則所選f2應為高端頻率，且滿足f 1-fmin = fmax-f2 ；若以 體現整個工作范圍內頻率不同對繼電器檢測的影響。(7)記錄該狀態(tài)一時的電壓振幅值Vf21、電流振幅值If21以及它們之間的相位差 Φ 21 ；(8)改變被測繼電器模塊N中的繼電器的開關狀態(tài)，記錄該狀態(tài)二時的電壓振幅 值Vf22、電流振幅值If22以及它們之間的相位差Φ 22 ；(9)再次改變被測繼電器模塊N中的繼電器的開關狀態(tài)，記錄該狀態(tài)三時的電壓 振幅值Vf23、電流振幅值If23以及它們之間的相位差Φ 23 ；(10)比較三種狀態(tài)下的V、I及Φ，并匯同(5)中的結果共同判斷；(10-1)比較 V，若 Vf21-Vf23 < Vf21-Vf22 或Vf21-Vf23 < | Vf23_Vf22 |，則進入下一步，否則查看(5-1)中該繼電器模塊N 是否為故障模塊，若是，則該繼電器模塊N為故障模塊，若否，則進入下一步；(10-2)比較 I，若 If21-If23 < If21-If22 或|lf21-If23| < | If23_If22 |，則進入下一步，否則查看(5-2)中該繼電器模塊N 是否為故障模塊，若是，則該繼電器模塊N為故障模塊，若否，則進入下一步；
10
(10-3)比較 Φ，若 I Of21-Of23 < | Φ 21~Φ 22\ 或Of21-Of23 < | Of23_Of22 |，則該繼電器模塊無故障，否則查看(5_3)中該 繼電器模塊N是否為故障模塊，若是，則該繼電器模塊N為故障模塊，若否，則該繼電器模塊 N無故障，回到(3)，進行下一個電器模塊N+1的檢測。本發(fā)明還提供一種用于上述匹配網絡故障自診斷方法的裝置，請參閱圖4所示， 所述匹配網絡包括并聯(lián)電容模組1、串聯(lián)電容模組2、串聯(lián)電感模組3及天線電容模組4組 成；所述并聯(lián)電容模組1是由多個電容Cll、C12、…、Cln并聯(lián)組成，每個電容分別通過串 聯(lián)于各自的繼電器K11、K12、…、Kln與網絡連接；所述串聯(lián)電容模組2是由多個電容C21、 C22、…、C2n串聯(lián)組成，所述電容C21、C22、…、C2n的兩端分別并聯(lián)繼電器K21、K22、…、 Κ2η;所述串聯(lián)電感模組3是由多個電感L 31、L32、…、L3n串聯(lián)組成，所述電感L31、 L32、…、L3n的兩端分別并聯(lián)繼電器K31、K32、…、Κ3η ；所述天線電容模組4是由多個電 容C41、C42、…、C4n并聯(lián)組成，每個電容分別通過繼電器K41、K42、…、Κ4η與網絡連接。 通過切換繼電器的開關調節(jié)天線調諧網絡的阻抗，所述裝置包括輸入信號源、測量模塊、控 制器、顯示器及接口電路，所述測量模塊設于所述匹配網絡的輸入端，監(jiān)測輸入信號流經匹 配網絡的電壓振幅值V、電流振幅值I以及它們之間的相位差Φ ；所述控制器連接所述輸入 信號源、測量模塊、顯示器及接口電路，所述控制器按程序控制輸入信號源送給匹配網絡一 定頻率的調試信號，依序控制繼電器單元中繼電器的工作狀態(tài)，根據測量模塊送來的某開 關不同狀態(tài)下的電壓振幅值V、電流振幅值I以及它們之間的相位差Φ進行分析比較，判斷 該繼電器單元是否為故障單元，將結果存儲，并送顯示器顯示。所述輸入信號源主要是由直接數字頻率合成器DDS和功率放大器所構成，所述直 接數字頻率合成器DDS連接所述控制器，所述控制器控制所述直接數字頻率合成器DDS產 生穩(wěn)定的所需的頻率信號，所述功率放大器將直接數字頻率合成器DDS產生穩(wěn)定的頻率信 號進行功率放大送匹配網絡。所述控制器是微處理單片機。所述繼電器單元中的繼電器電路上還串聯(lián)有濾波器，用來濾除繼電器電源中可能 出現的感應雜波。以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例而已，并非對本發(fā)明作任何形式上的限制，雖 然本發(fā)明已以較佳實施例揭露如上，然而并非用以限定本發(fā)明，任何熟悉本專業(yè)的技術人 員，在不脫離本發(fā)明技術方案范圍內，當可利用上述揭示的方法及技術內容作出些許的更 動或修飾為等同變化的等效實施例，但凡是未脫離本發(fā)明技術方案的內容，依據本發(fā)明的 技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術方案 的范圍內。
權利要求
一種匹配網絡故障自診斷方法，包括以下步驟(1)尋找匹配網絡的諧振頻率f0；(2)將頻率為f0的信號送匹配網絡；(3)記錄該狀態(tài)一時的電壓振幅值V1、電流振幅值I1以及它們之間的相位差Φ1；(4)改變被測繼電器模塊N中的繼電器的開關狀態(tài)，記錄該狀態(tài)二時的電壓振幅值V2、電流振幅值I2以及它們之間的相位差Φ2；(5)再次改變被測繼電器模塊N中的繼電器的開關狀態(tài)，記錄該狀態(tài)三時的電壓振幅值V3、電流振幅值I3以及它們之間的相位差Φ3；(6)比較三種狀態(tài)下的V、I及Φ；(6 1)若|V1 V3|＜|V1 V2|或|V1 V3|＜|V3 V2|，則進入下一步，否則該繼電器模塊N為故障模塊；(6 2)若|I1 I3|＜|I1 I2|或|I1 I3|＜|I3 I2|，則進入下一步，否則該繼電器模塊N為故障模塊；(6 3)若|Φ1 Φ3|＜|Φ1 Φ2|或|Φ1 Φ3|＜|Φ3 Φ2|，則該繼電器模塊無故障，否則該繼電器模塊N為故障模塊，回到(4)，進行下一個電器模塊N+1的檢測。
2.根據權利要求1所述的匹配網絡故障自診斷方法，其特征在于步驟1所述的尋找當 前狀態(tài)的匹配網絡的諧振頻率f0包括以下步驟(1-1)將匹配網絡中的電容電感全部短接；(1-2)在匹配網絡的整個工作頻率范圍內，每隔0. IMHz采樣、計算、比較，尋找電壓駐 波比最小的頻點；(1-3)所述最小頻點的電壓駐波比在1. 1以下，則認為該頻率為諧振頻率f0。
3.根據權利要求1所述的匹配網絡故障自診斷方法，其特征在于步驟1所述的尋找當 前狀態(tài)的匹配網絡的諧振頻率f0包括以下步驟(1-1)將匹配網絡中的電容電感全部短接；(1-2)在匹配網絡的整個工作頻率范圍內，每隔0. 5MHz采樣、計算、比較，尋找電壓駐 波比最小的頻點f0’ ；(1-3)再在f0’ 士0.4MHz的范圍內，每隔0. IMHz采樣、計算、比較，尋找電壓駐波比最 小的頻點；(1-4)所述最小頻點的電壓駐波比在1. 1以下，則認為該頻率為諧振頻率fO。
4.一種匹配網絡故障自診斷方法，包括以下步驟(1)將匹配網絡的工作頻率范圍fmin fmax內的任意頻率fl的信號送匹配網絡；(2)記錄該狀態(tài)一時的電壓振幅值Vfll、電流振幅值Ifll以及它們之間的相位差 Ofll ；(3)改變被測繼電器模塊N中的繼電器的開關狀態(tài)，記錄該狀態(tài)二時的電壓振幅值 VH2、電流振幅值Ifl2以及它們之間的相位差ΦΠ2 ；(4)再次改變被測繼電器模塊N中的繼電器的開關狀態(tài)，記錄該狀態(tài)三時的電壓振幅 值Vfl3、電流振幅值Ifl3以及它們之間的相位差ΦΠ3 ；(5)比較三種狀態(tài)下的V、I及Φ；(5-1)若 VfIl-Vf13 < VfIl-Vf12 或|Vfll-Vfl3 < |Vfl3-Vfl2|，則進入下一步，否則該繼電器模塊N可能為故障模塊；(5-2)若 Ifll-Ifl3 < Ifll-Ifl2 或If Il-If 13 I < I If 13-If 12 I，則進入下一步，否則該繼電器模塊N可能為故障模塊；(5-3)若 Ofll-Ofl3 < |ΦΠ1-ΦΠ2| 或ΦΠ1-ΦΠ3| < |ΦΠ3-ΦΠ2|，則該繼電器模塊無故障，否則該繼電器模塊N為故 障模塊。(6)將頻率為f2的信號送匹配網絡，且f2與fl以工作頻段中心對稱；(7)記錄該狀態(tài)一時的電壓振幅值Vf21、電流振幅值If21以及它們之間的相位差 Φ 21 ；(8)改變被測繼電器模塊N中的繼電器的開關狀態(tài)，記錄該狀態(tài)二時的電壓振幅值 Vf22、電流振幅值If22以及它們之間的相位差Φ 22 ；(9)再次改變被測繼電器模塊N中的繼電器的開關狀態(tài)，記錄該狀態(tài)三時的電壓振幅 值Vf23、電流振幅值If23以及它們之間的相位差Φ 23 ；(10)比較三種狀態(tài)下的V、I及Φ，并匯同(5)中的結果共同判斷；(10-1)比較 V，若 Vf21-Vf23 < Vf21-Vf22 或Vf21-Vf23 < |Vf23-Vf22|，則進入下一步，否則查看(5-1)中該繼電器模塊N是否 為故障模塊，若是，則該繼電器模塊N為故障模塊，若否，則進入下一步；(10-2)比較 I，若 If21-If23 < If21-If22 或If21-If23 < |lf23-If22|，則進入下一步，否則查看(5_2)中該繼電器模塊N是否 為故障模塊，若是，則該繼電器模塊N為故障模塊，若否，則進入下一步；(10-3)比較 Φ，若 I Of21-Of23 < I Φ 21~Φ 22\ 或Of21-Of23 < I Φ 23-Φ 22|，則該繼電器模塊無故障，否則查看(5-3)中該繼電 器模塊N是否為故障模塊，若是，則該繼電器模塊N為故障模塊，若否，則該繼電器模塊N無 故障，回到(3)，進行下一個電器模塊Ν+1的檢測。
5.一種用于上述匹配網絡故障自診斷方法的裝置，其特征在于包括輸入信號源、測量 模塊、控制器、顯示器及接口電路，所述測量模塊設于所述匹配網絡的輸入端，監(jiān)測輸入信 號流經匹配網絡的電壓振幅值V、電流振幅值I以及它們之間的相位差Φ ；所述控制器連接 所述輸入信號源、測量模塊、顯示器及接口電路，所述控制器按程序控制輸入信號源送給匹 配網絡一定頻率的調試信號，依序控制繼電器單元中繼電器的工作狀態(tài)，根據測量模塊送 來的某開關不同狀態(tài)下的電壓振幅值V、電流振幅值I以及它們之間的相位差φ進行分析 比較，判斷該繼電器單元是否為故障單元，將結果存儲，并送顯示器顯示。
6.根據權利要求5所述的匹配網絡故障自診斷方法的裝置，其特征在于所述輸入信號 源主要是由直接數字頻率合成器DDS和功率放大器所構成，所述直接數字頻率合成器DDS 連接所述控制器，所述控制器控制所述直接數字頻率合成器DDS產生穩(wěn)定的所需的頻率信 號，所述功率放大器將直接數字頻率合成器DDS產生穩(wěn)定的頻率信號進行功率放大送匹配 網絡。
7.根據權利要求5所述的匹配網絡故障自診斷方法的裝置，其特征在于所述控制器是 微處理單片機。
8.根據權利要求5所述的匹配網絡故障自診斷方法的裝置，其特征在于所述繼電器單元中的繼電器電路上還串聯(lián)有濾波器。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種電路故障檢測方法及裝置，特別是一種匹配網絡故障自診斷方法及裝置，所述方法是將諧振頻率的信號送匹配網絡，通過比較繼電器初始開關位置、切換后位置及回到初始位置三種狀態(tài)下的電壓振幅值V、電流振幅值I以及它們之間的相位差Φ的方法，方便、快捷、準確的檢測出故障繼電器單元。
文檔編號G01R31/02GK101900778SQ200910085200
公開日2010年12月1日 申請日期2009年6月1日 優(yōu)先權日2009年6月1日
發(fā)明者張俊昌, 李衛(wèi)澤, 楊麗華, 王小紅, 王良麗, 程宇峰, 趙興 申請人:北京七六一通信雷達有限公司