天線調(diào)諧器檢測系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種天線調(diào)諧器檢測系統(tǒng)，屬于通信與計(jì)算機(jī)應(yīng)用【技術(shù)領(lǐng)域】。本發(fā)明一種天調(diào)檢測系統(tǒng)包括主控制單元、替換控制器、阻抗測量單元、功率發(fā)生單元、虛擬示波單元；主控制單元分別與替換控制器、功率發(fā)生單元、阻抗測量單元、虛擬示波單元相連、以實(shí)現(xiàn)對替換控制器、阻抗測量單元、功率發(fā)生單元、虛擬示波單元的控制。本發(fā)明所需硬件電路簡單，制作成本較低，穩(wěn)定性好，具備實(shí)現(xiàn)集成化、產(chǎn)品化的潛力，具有較高的經(jīng)濟(jì)效益。
【專利說明】天線調(diào)諧器檢測系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于通信與計(jì)算機(jī)應(yīng)用【技術(shù)領(lǐng)域】，更具體地說，涉及一種有關(guān)天線調(diào)諧器 的自動檢測技術(shù)。

【背景技術(shù)】
[0002] 現(xiàn)有技術(shù)中天線調(diào)諧器（本文中簡稱"天調(diào)"）是大功率短波無線通信系統(tǒng)中的必 備部分，天線調(diào)諧器是連接在發(fā)射機(jī)（電臺）與天線之間的阻抗匹配設(shè)備，天線調(diào)諧器目前 廣泛應(yīng)用于地面、車載、船載及航空的大功率短波電臺中。圖1A給出了天線調(diào)諧器的內(nèi)部 結(jié)構(gòu)，天線調(diào)諧器2包括控制部分201、檢測部分203、調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)202三部分，控制部分201、 檢測部分203、調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)202也可以稱為天調(diào)控制部分、天調(diào)檢測部分、天調(diào)調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)。天 調(diào)控制部分接受電臺發(fā)射機(jī)的調(diào)諧指令，天調(diào)控制部分控制天調(diào)調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)不斷進(jìn)行調(diào)整、 以使得天調(diào)調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)的阻抗值與天線匹配；天調(diào)檢測部分對天調(diào)調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)和天線的匹配情 況不斷進(jìn)行檢測、并反饋給天調(diào)控制部分。天線調(diào)諧器的外圍接口包括控制口 211、射頻口 213和天線口 212,控制口 211和射頻口 213與發(fā)射機(jī)相連，天線口 212與天線相連。天調(diào) 調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)是由大量的電容、電感等阻抗元件以及繼電器按照一定的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)排列組成的復(fù) 雜二端口網(wǎng)絡(luò)，任何型號的天調(diào)調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)都有一個射頻入口和一個射頻出口，射頻入口和 射頻出口是天調(diào)調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)的兩個端口，射頻出口和天線相連。
[0003] 現(xiàn)有技術(shù)中對天調(diào)控制部分進(jìn)行檢測的時候，通常需要發(fā)射機(jī)配合，人工操作發(fā) 射機(jī)，使發(fā)射機(jī)向天線調(diào)諧器發(fā)送調(diào)諧指令，通過觀察反饋給發(fā)射機(jī)的調(diào)諧結(jié)果顯示、并用 獨(dú)立示波器捕捉測量瞬時信號樣式來對天調(diào)控制部分進(jìn)行檢測。
[0004] 圖1B給出了一個簡單的天調(diào)調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部的典型結(jié)構(gòu)，網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部由若干阻抗元 件組成，在形式上可以分為串聯(lián)型電容（如圖1B中電容C4)、并聯(lián)型電容（如圖1B中電容 〇5工6、07)、串聯(lián)型電感（如圖18中電感11、12、13)、并聯(lián)型電感（如圖18中電感18)4種 類型。每個阻抗元件都對應(yīng)有一個繼電器，工作時天調(diào)控制部分通過控制使得調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)中 這些繼電器吸合與釋放，從而控制各阻抗元件是否接入網(wǎng)絡(luò)，改變調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié) 構(gòu)。例如，繼電器K1的吸合將使電感L1被短路，即電感L1將不被接入至網(wǎng)絡(luò)中；繼電器K5 的斷開將使電容C5被斷路，即電容C5將不被接入至網(wǎng)絡(luò)中。
[0005] 現(xiàn)有技術(shù)中對調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行檢測的時候，需要將調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)中的任一阻抗元件分別 斷開后獨(dú)立檢測阻抗值以確定阻抗值是否正常；對每個阻抗元件進(jìn)行獨(dú)立檢測的時候需要 利用電烙鐵將每個阻抗元件的支路分別斷開，檢測完阻抗值后再將每個阻抗元件的支路焊 接連接好，檢測工作量非常大，效率非常低。
[0006] 圖1B是天調(diào)調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)的簡化原型，實(shí)際調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)中阻抗元件數(shù)量要遠(yuǎn)多于圖1B 中的阻抗元件，實(shí)際調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)中阻抗元件一般為數(shù)十個?；谡{(diào)諧網(wǎng)絡(luò)這種元件種類少、元 件數(shù)量大、連接形式呈動態(tài)變化的特性，在天線調(diào)諧器的維修中，有關(guān)調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)的維修甚為 繁瑣。目前常見的對于調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)的維修依靠人工手段完成，基本方法是逐一測量網(wǎng)絡(luò)中每 個阻抗元件的參數(shù)，通過判定參數(shù)值是否正常來推斷阻抗元件或?qū)?yīng)繼電器的故障。
[0007] 由于無法隔斷任意一個阻抗元件與整個調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)的電連接，在調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)電路上直 接測量阻抗元件的參數(shù)值基本不可能，現(xiàn)有技術(shù)中的測量方式必須將調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)電路上的任 意一個阻抗元件拆焊下來、人工使用萬用表單獨(dú)測量。如果調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)的阻抗元件數(shù)量達(dá)到 數(shù)十個、則整個檢修過程將非常耗時費(fèi)力，并且破壞調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)原有電路容易造成新的故障。 現(xiàn)有技術(shù)中人工維修要求維修人員對被測天調(diào)調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)的電路組成、原理、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 有相當(dāng)程度的了解，并且具備較高的維修能力和經(jīng)驗(yàn)。
[0008] 現(xiàn)有技術(shù)中對天調(diào)檢測部分進(jìn)行維修的時候，需要在天調(diào)的天線口先后分別連接 容性、感性、純阻性負(fù)載，然后用發(fā)射機(jī)在天調(diào)的射頻口輸入一定功率和頻率的射頻信號， 然后用萬用表測量天調(diào)檢測部分的駐波比檢測值、相位檢測值，并與正常值進(jìn)行比對。
[0009] 由于天線調(diào)諧器的調(diào)諧過程受控制部分中原控制器內(nèi)部的程序控制，調(diào)諧過程是 自動、瞬時完成的，維修人員無法介入控制調(diào)諧過程，難以捕捉調(diào)諧過程中的發(fā)射機(jī)發(fā)給天 線調(diào)諧器的指令信號、功率信號和天線調(diào)諧器控制部分發(fā)出的驅(qū)動信號等，目前依靠人工 對天線調(diào)諧器的檢測非常困難。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0010] 本發(fā)明為了有效地解決以上技術(shù)問題，給出了一種天線調(diào)諧器檢測系統(tǒng)。
[0011] 本發(fā)明的一種天線調(diào)諧器檢測系統(tǒng)，其特征在于：包括主控制單元、天線調(diào)諧器、 替換控制器、阻抗測量單元、功率發(fā)生單元、虛擬示波單元；其中：
[0012] 主控制單元分別與天線調(diào)諧器、功率發(fā)生單元、阻抗測量單元、虛擬示波單元電性 相連；替換控制器替代安裝在天線調(diào)諧器的原控制器位置處，主控制單元與替換控制器形 成主從控制關(guān)系、使得主控制單元獲得對天線調(diào)諧器的控制權(quán)，阻抗測量單元與天調(diào)調(diào)諧 網(wǎng)絡(luò)相連、以測量天調(diào)調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)的阻抗值，功率發(fā)生單元與天調(diào)檢測部分相連、為天調(diào)檢測 部分提供功率信號，虛擬示波單元用于顯示檢測過程中的指令信號和功率信號的波形；
[0013] 主控制單元在不依賴發(fā)射機(jī)的情況下控制替換控制器、并依靠與虛擬示波單元的 配合對天調(diào)控制部分進(jìn)行檢測；或者：
[0014] 主控制單元在不依賴發(fā)射機(jī)的情況下控制天調(diào)控制部分及其上的替換控制器、并 依靠阻抗測量單元的配合對天調(diào)調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行檢測；或者：
[0015] 主控制單元在不依賴發(fā)射機(jī)的情況下控制天調(diào)控制部分及其上的替換控制器、并 依靠功率發(fā)生單元和虛擬示波單元的相互配合對天調(diào)檢測部分進(jìn)行檢測。
[0016] 根據(jù)以上所述的天線調(diào)諧器檢測系統(tǒng)，優(yōu)選：主控制單元通過天線調(diào)諧器的控制 口與天調(diào)控制部分相連，主控制單元依靠與虛擬示波單元的配合對天調(diào)控制部分進(jìn)行檢 測。
[0017] 根據(jù)以上所述的天線調(diào)諧器檢測系統(tǒng)，優(yōu)選：阻抗測量單元的兩個測量端與天調(diào) 調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)的射頻入口、射頻出口相連，主控制單元依靠與阻抗測量單元對天調(diào)調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)進(jìn) 行檢測。
[0018] 根據(jù)以上所述的天線調(diào)諧器檢測系統(tǒng)，優(yōu)選：還包括第一阻抗測量端通斷電路、第 二阻抗測量端通斷電路，第一阻抗測量端通斷電路、第二阻抗測量端通斷電路分別連接阻 抗測量單元的兩個測量端。
[0019] 根據(jù)以上所述的天線調(diào)諧器檢測系統(tǒng)，優(yōu)選：
[0020] 阻抗測量單元的兩個測量端通過第一阻抗測量端通斷電路和第二阻抗測量端通 斷電路與天調(diào)調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)的射頻入口和射頻出口相連，主控制單元控制第一阻抗測量端通 斷電路和第二阻抗測量端通斷電路的吸合或釋放、以實(shí)現(xiàn)阻抗測量單元的兩個測量端分別 與調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)射頻入口和射頻出口的連接或斷開；
[0021] 主控制單元控制替換控制器使得天調(diào)控制部分對天調(diào)調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)中的所有繼電器 分別吸合或釋放、以使得天調(diào)調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)中的所有阻抗元件從天調(diào)調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)中斷開，主控制 單元控制第一阻抗測量端通斷電路吸合、以及控制第二阻抗測量端通斷電路吸合，實(shí)現(xiàn)阻 抗測量單元的兩個測量端與天調(diào)調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)的連通，使用阻抗測量單元測量天調(diào)調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)的 "固有阻抗"值；
[0022] 主控制單元控制替換控制器使得天調(diào)控制部分對天調(diào)調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)中的所有繼電器 分別吸合或釋放、進(jìn)而使得天調(diào)調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)中只有任意一個待檢測的阻抗元件與天調(diào)調(diào)諧網(wǎng) 絡(luò)的射頻入口和射頻出口相連；主控制單元控制第一阻抗測量端通斷電路的吸合或釋放、 以及第二阻抗測量端通斷電路的吸合或釋放實(shí)現(xiàn)對天調(diào)調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)中該任意一個待檢測阻 抗元件阻抗值的測量。
[0023] 根據(jù)以上所述的天線調(diào)諧器檢測系統(tǒng)，優(yōu)選：功率發(fā)生單元通過天線調(diào)諧器的射 頻口與天調(diào)檢測部分相連，主控制單元通過天線調(diào)諧器的控制口與天調(diào)控制部分相連，主 控制單元依靠功率發(fā)生單元和虛擬示波單元的相互配合對天調(diào)檢測部分進(jìn)行檢測。
[0024] 根據(jù)以上所述的天線調(diào)諧器檢測系統(tǒng)，優(yōu)選：主控制單元是嵌入式計(jì)算機(jī)、或者臺 式計(jì)算機(jī)、或者筆記本計(jì)算機(jī)。
[0025] 根據(jù)以上所述的天線調(diào)諧器檢測系統(tǒng)，優(yōu)選：還包括與主控制單元相連的顯示器 單元和打印機(jī)單元。
[0026] 根據(jù)以上所述的天線調(diào)諧器檢測系統(tǒng)，優(yōu)選：替換控制器的存儲器中存儲有天調(diào) 調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)信息。
[0027] 根據(jù)以上所述的天線調(diào)諧器檢測系統(tǒng)，優(yōu)選：替換控制器的存儲器中存儲有天調(diào) 調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)分別呈現(xiàn)容性、感性和純阻性三種狀態(tài)下阻抗檢測部分、相位檢測部分、駐波比檢 測部分的正常值。
[0028] 本發(fā)明的一種天線調(diào)諧器檢測方法，其特征在于，所述檢測方法包括：
[0029] S1用替換控制器置換天調(diào)控制部分的原控制器，主控制單元通過天調(diào)的控制口與 天調(diào)控制部分相連，檢測系統(tǒng)開機(jī)后、主控制單元對天調(diào)控制部分上的替換控制器進(jìn)行初 始化操作，并控制阻抗測量單元、虛擬示波單元上電，準(zhǔn)備對天調(diào)控制部分進(jìn)行檢測；
[0030] S2主控制單元向天調(diào)控制部分發(fā)出檢測信息后，如果主控制單元接收到控制部分 的回復(fù)信息后確認(rèn)天調(diào)控制部分沒有故障，則直接進(jìn)入S3步驟；如果主控制單元沒有接收 到天調(diào)控制部分的回復(fù)信息后確認(rèn)天調(diào)控制部分有故障，使用虛擬示波單元查找具體的故 障位置；
[0031] S3主控制單元控制替換控制器使調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)中的所有繼電器吸合或釋放、以使得所 有阻抗元件從調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)中斷開，使用阻抗測量單元測量調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)的"固有阻抗"值；
[0032] S4為檢測調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)中任一阻抗元件的阻抗值，主控制單元控制替換控制器對調(diào)諧 網(wǎng)絡(luò)中的繼電器分別吸合或釋放、以使得調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)中只有任一待檢測的阻抗元件與調(diào)諧網(wǎng) 絡(luò)的兩端相連；
[0033] S5為檢測調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)中已獨(dú)立出的任意一個阻抗元件阻抗值，主控制單元控制第一 阻抗測量端通斷電路的吸合或釋放、以及第二阻抗測量端通斷電路的吸合或釋放實(shí)現(xiàn)對該 阻抗元件阻抗值的獨(dú)立測量；
[0034] S6主控制單元獲得阻抗測量單元測量到的調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)中該任一阻抗元件阻抗值后 減去調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)的"固有阻抗"值后獲得該阻抗元件的實(shí)際阻抗值，對該阻抗元件的實(shí)際阻抗 值進(jìn)行存儲；
[0035] S7主控制單元根據(jù)調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)檢查是否完成對天調(diào)調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)中的所有阻 抗元件的測量，如果完成則轉(zhuǎn)至S8、否則重新跳轉(zhuǎn)至S4 ;
[0036] S8主控制單元依據(jù)測量到的調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)中所有阻抗元件的阻抗值、對調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)的故 障情況進(jìn)行綜合分析；根據(jù)每個阻抗元件的實(shí)際阻抗值，將調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)中所有阻抗元件分別 歸入"誤差合理"組和"誤差超標(biāo)"組；
[0037] S9如果調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)中阻抗元件全部歸入"誤差超標(biāo)"組，主控制單元經(jīng)過判斷確認(rèn)調(diào) 諧網(wǎng)絡(luò)故障不是由其自身引起的，而是由于用戶在連接阻抗測量單元時連接錯誤造成的， 否則轉(zhuǎn)至S10 ;
[0038] S10如果調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)中阻抗元件部分歸入"誤差超標(biāo)"組，主控制單元經(jīng)過判斷確認(rèn) "誤差超標(biāo)"組中與阻抗元件對應(yīng)的繼電器部分發(fā)生故障，否則轉(zhuǎn)至S11 ;
[0039] S11主控制單元依次分析"誤差合理組"中所有阻抗元件的實(shí)測值與理論值之間的 誤差，如果阻抗元件的實(shí)測值與理論值之間的誤差超過了 30%的范圍，主控制單元經(jīng)過判 斷確認(rèn)阻抗元件存在故障；
[0040] S12功率發(fā)生單元在主控制單元控制之下產(chǎn)生一定頻率的功率信號，功率信號發(fā) 送給天調(diào)中的檢測部分；
[0041] 主控制單元控制天調(diào)替換控制器使調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)分別呈現(xiàn)容性、感性和純阻性；調(diào)諧 網(wǎng)絡(luò)在呈現(xiàn)容性、感性和純阻性三種狀態(tài)下，天調(diào)替換控制器均依次對檢測部分的阻抗檢 測部分、相位檢測部分、駐波比檢測部分進(jìn)行檢測，天調(diào)替換控制器將檢測結(jié)果反饋給主控 制單兀；
[0042] S13主控制單元將反饋過來的檢測結(jié)果與天調(diào)檢測部分中阻抗檢測部分、相位檢 測部分、駐波比檢測部分的正常值進(jìn)行比對并給出判定結(jié)果；
[0043] S14根據(jù)步驟S13中的判斷結(jié)果顯示檢測結(jié)果與正常值存在誤差時，主控制單元 控制虛擬示波單元測量故障電路的波形和電壓進(jìn)而查找故障點(diǎn)。
[0044] 根據(jù)以上所述的天線調(diào)諧器檢測方法，優(yōu)選，所述步驟S2中：
[0045] 如果替換控制器不能收到主控制單元發(fā)出的檢測指令，虛擬示波單元逐級測量天 線調(diào)諧器中控制部分的接口電平轉(zhuǎn)換電路中的收支路，直到找到故障位置。
[0046] 根據(jù)以上所述的天線調(diào)諧器檢測方法，優(yōu)選，所述步驟S2中：
[0047] 如果替換控制器能收到主控制單元發(fā)出的檢測指令，但是沒有發(fā)出回復(fù)數(shù)據(jù)；虛 擬示波單元測量天線調(diào)諧器中控制部分的電源、復(fù)位、時鐘電路，直到找到故障位置。
[0048] 根據(jù)以上所述的天線調(diào)諧器檢測方法，優(yōu)選，所述步驟S2中：
[0049] 如果替換控制器收到主控制單元發(fā)出的檢測指令，并發(fā)出回復(fù)數(shù)據(jù)，虛擬示波單 元逐級測量天線調(diào)諧器中控制部分的接口電平轉(zhuǎn)換電路中的發(fā)支路，直到找到故障位置。
[0050] 根據(jù)以上所述的天線調(diào)諧器檢測方法，優(yōu)選，所述檢測方法還包括S15 :主控制單 元控制顯示器單元或打印機(jī)單元對分析結(jié)果進(jìn)行顯示或打印。
[0051] 本發(fā)明通過設(shè)置主控制單元以及配套的替換控制器、阻抗測量單元、功率發(fā)生單 元、虛擬示波單元，可以有效地完成對天調(diào)控制部分、天調(diào)檢測部分、天調(diào)調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)的檢測 工作，使用本發(fā)明的天線調(diào)諧器的檢測系統(tǒng)和方法可以大大提高了檢測過程的工作效率。
[0052] 本發(fā)明通過巧妙地設(shè)計(jì)阻抗測量單元的測量端與被測調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)的連接關(guān)系，并配 合控制改變調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)中的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)僅僅利用阻抗測量單元的兩個測量端口即可 測量調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)整體的阻抗值、以及調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)中的任意一個阻抗元件的阻抗值。這樣就有效 地避免了人工維修中必須將調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)中的阻抗元件拆焊下來使用萬用表單獨(dú)測量的繁瑣 過程，實(shí)現(xiàn)了測量過程的自動化和智能化。
[0053] 本發(fā)明還通過在主控制單元中設(shè)置好故障分析算法、利用計(jì)算機(jī)軟件智能化地完 成故障阻抗元件的判定以及可能故障形式的認(rèn)定。這使得維修人員省去了逐個分析網(wǎng)絡(luò)阻 抗值的復(fù)雜過程，將這項(xiàng)任務(wù)交給更適合于此的計(jì)算機(jī)程序來完成，從而實(shí)現(xiàn)了故障分析 的智能化。
[0054] 本發(fā)明的調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)檢測時間可以在1?2分鐘的范圍內(nèi)，如果包括檢測前替換天 調(diào)控制部分的原控制器及連接測量線纜的時間，則調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)總體檢測時間可以控制在10 分鐘以內(nèi)；相比之下現(xiàn)有技術(shù)中的人工檢測維修調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)過程一般需要耗時一兩天時間。 本發(fā)明的調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)檢測方法和檢測系統(tǒng)可以使得維修人員不需要對天調(diào)調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)有過多 了解，故障的檢測、分析和判斷完全由系統(tǒng)自動化地完成，維修人員往往只需坐等主控制單 元的"診斷結(jié)論"即可。
[0055] 本發(fā)明所需硬件電路簡單，制作成本較低，穩(wěn)定性好，具備實(shí)現(xiàn)集成化、產(chǎn)品化的 潛力，具有較高的經(jīng)濟(jì)效益，故障分析的準(zhǔn)確率很高。本發(fā)明可以大大縮短天線調(diào)諧器調(diào)諧 網(wǎng)絡(luò)的故障檢測及維修時間，簡化維修過程，可完全免去人工拆焊阻抗元件的過程，整個檢 修過程自動化程度高，無需人工分析自動給出結(jié)果。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0056] 附圖1A是現(xiàn)有技術(shù)中天線調(diào)諧器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0057] 附圖1B是現(xiàn)有技術(shù)中天調(diào)調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0058] 附圖2A是本發(fā)明天線調(diào)諧器檢測系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0059] 附圖2B是本發(fā)明天調(diào)調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)檢測系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0060] 附圖3是本發(fā)明天調(diào)調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)的故障檢測流程圖；
[0061]附圖4A是本發(fā)明天調(diào)控制部分與調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)的連接結(jié)構(gòu)示意圖；
[0062] 附圖4B是本發(fā)明天調(diào)控制部分與調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)阻抗測量單元的連接結(jié)構(gòu)示意圖；
[0063] 附圖5是本發(fā)明一種用于具體檢測的調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)圖。

【具體實(shí)施方式】
[0064] 圖2A是本發(fā)明天線調(diào)諧器檢測系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；本發(fā)明的一種天線調(diào)諧器檢 測系統(tǒng)包括主控制單元1、天線調(diào)諧器2 (天線調(diào)諧器2即是天調(diào)2,天調(diào)2包括控制部分 201、調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)202、檢測部分203)、替換控制器2011、阻抗測量單元3、功率發(fā)生單元4、虛擬 示波單元5 ;其中：
[0065] 主控制單元1可以是嵌入式計(jì)算機(jī)、或者臺式計(jì)算機(jī)、或者筆記本計(jì)算機(jī)，這里可 以根據(jù)具體使用場合以及使用的方便性確定具體的計(jì)算機(jī)類型。檢測還包括與主控制單元 相連的顯示器單元和打印機(jī)單元，顯示器單元和打印機(jī)單元完全可以使用現(xiàn)有技術(shù)中的產(chǎn) 品或設(shè)備，故在圖中沒有標(biāo)識出顯示器單元和打印機(jī)單元。替換控制器2011的存儲器中有 天調(diào)調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)信息，該拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)信息用于替換控制器2011根據(jù)主控制單元1的 指示對天調(diào)調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)202中的阻抗測量元件進(jìn)行測量，替換控制器2011的存儲器中存儲有 與主控制單元1進(jìn)行配合工作的程序，使得主控制單元1和替換控制器2011之間形成主從 控制關(guān)系。
[0066] 主控制單元1分別與天線調(diào)諧器2、阻抗測量單元3、功率發(fā)生單元4、虛擬示波單 元5相連，實(shí)現(xiàn)對天線調(diào)諧器2、阻抗測量單元3、功率發(fā)生單元4、虛擬示波單元5的控制； [0067]替換控制器2011替代安裝在天線調(diào)諧器2的原控制器位置處，主控制單元1與替 換控制器2011形成主從控制關(guān)系、使得主控制單元1獲得對天線調(diào)諧器2的控制權(quán)，阻抗 測量單元3與調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)202相連、以測量調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)202中每一個阻抗元件的阻抗值，功率發(fā) 生單元4與檢測部分203相連、為天線調(diào)諧器2中檢測部分203提供功率信號，虛擬示波單 元5用于顯示檢測過程中的指令信號和功率信號的波形；
[0068] 主控制單元1在不依賴發(fā)射機(jī)的情況下控制替換控制器2011、并依靠和虛擬示波 單元5的相互配合完成對控制部分201的檢測；利用本發(fā)明對天線調(diào)諧器2中控制部分201 進(jìn)行檢測時，主控制單元1通過控制口向天線調(diào)諧器2的控制部分201發(fā)出檢測指令（一 串約定的串行數(shù)據(jù)）、到達(dá)替換控制器2011的接收數(shù)據(jù)端，如果替換控制器2011能夠正確 接收檢測指令，立即進(jìn)行指令回復(fù)（一串約定的串行數(shù)據(jù)）。為了便于使用虛擬示波單元5 測試觀察，不論是主控制單元1向替換控制器2011發(fā)出的檢測指令、還是替換控制器2011 進(jìn)行的回復(fù)指令都是連續(xù)的發(fā)出，因此用虛擬示波單元5進(jìn)行測試時都能夠觀察到穩(wěn)定的 波形。
[0069]如果主控制單元1能夠收到替換控制器2011的回復(fù)數(shù)據(jù)，則說明天線調(diào)諧器2中 控制部分201的電源、復(fù)位、時鐘、接口電平轉(zhuǎn)換電路是正常的；如果主控制單元1不能收到 替換控制器2011的回復(fù)數(shù)據(jù)，則可能有以下幾種情況：
[0070] 情況一，替換控制器2011不能收到主控制單元1發(fā)出的檢測指令。這時，用虛擬 示波單元5逐級測量天線調(diào)諧器2中控制部分201的接口電平轉(zhuǎn)換電路的收支路，直到找 到故障位置；
[0071] 情況二，替換控制器2011能收到主控制單元1發(fā)出的檢測指令，但是沒有發(fā)出回 復(fù)數(shù)據(jù)；這說明替換控制器2011不能正常工作，這時，用虛擬示波單元5測量天線調(diào)諧器2 中控制部分201的電源、復(fù)位、時鐘電路，直到找到故障位置；
[0072] 情況三，替換控制器2011收到主控制單元1發(fā)出的檢測指令，并發(fā)出了回復(fù)數(shù)據(jù)， 這時用虛擬示波單元5逐級測量天線調(diào)諧器2中控制部分201的接口電平轉(zhuǎn)換電路的發(fā)支 路，直到找到故障位置；
[0073] 主控制單元1在不依賴發(fā)射機(jī)的情況下控制替換控制器2011、并依靠阻抗測量單 元3完成對調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)202的檢測；利用本發(fā)明對天線調(diào)諧器調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行檢測時，通常首先 檢測天線調(diào)諧器2中控制部分201，在天線調(diào)諧器2中控制部分201無故障時，再對天線調(diào) 諧器調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行檢測。主控制單元1通過控制口發(fā)出檢測指令（一串約定的串行數(shù)據(jù)）， 替換控制器2011根據(jù)指令，控制天線調(diào)諧器調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)，將每一支路分別接入測量回路。阻 抗測量單元3測量每一支路的阻抗值，并將測量值傳送給主控制單元1。從而使主控制單元 1獲得調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)每一支路的阻抗值，并與實(shí)際值進(jìn)行比對，給出判定結(jié)果。
[0074] 主控制單元1在不依賴發(fā)射機(jī)的情況下控制替換控制器2011、并依靠功率發(fā)生單 元4和虛擬示波單元5的相互配合完成對檢測部分203的檢測。利用本發(fā)明的檢測系統(tǒng)和 方法對天線調(diào)諧器進(jìn)行檢測時，通常先檢測天調(diào)控制部分和調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)；在天線調(diào)諧器控制 部分和調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)無故障時，再對天線調(diào)諧器檢測部分進(jìn)行檢測。主控制單元1通過控制口 發(fā)出檢測指令（一串約定的串行數(shù)據(jù)），替換控制器2011根據(jù)指令，控制天線調(diào)諧器調(diào)諧網(wǎng) 絡(luò)，使天線口 212的阻抗分別呈現(xiàn)容性、感性和純阻。
[0075] 主控制單元1控制功率發(fā)生單元4產(chǎn)生一定頻率和功率的信號，信號通過射頻口 提供給天線調(diào)諧器，替換控制器2011檢測相應(yīng)的10端口（阻抗檢測、相位檢測、駐波比檢 測）電平，并向主控制單元1進(jìn)行回復(fù)，主控制單元1將檢測結(jié)果與正確值進(jìn)行比對，給出 判定結(jié)果。當(dāng)某一支路（阻抗檢測、相位檢測、駐波比檢測）出現(xiàn)問題時，用虛擬示波單元 5測量該支路波形和電壓，進(jìn)一步查找故障點(diǎn)。
[0076] 圖2B是本發(fā)明天調(diào)調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)檢測系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；天調(diào)調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)檢測系統(tǒng)包 括主控制單元1、天線調(diào)諧器2、替換控制器2011、阻抗測量單元3、第一阻抗測量端通斷電 路301和第二阻抗測量端通斷電路302。阻抗測量單元3通過串口 102與主控制單元1連 接并進(jìn)行通信；替換控制器2011通過串口 102與主控制單元1連接并進(jìn)行通信；主控制單 元1通過通用輸入輸出接口 101與第一阻抗測量端通斷電路301和第二阻抗測量端通斷電 路302相連，實(shí)現(xiàn)對第一阻抗測量端通斷電路301和第二阻抗測量端通斷電路302的控制。
[0077] 阻抗測量單元3的兩個測量端連接任意阻抗元件兩端可對其參數(shù)值進(jìn)行測量，阻 抗測量單元3的兩個測量端通過第一阻抗測量端通斷電路301和第二阻抗測量端通斷電路 302與天線調(diào)諧器2中調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)202的兩端相連接。由于天調(diào)控制部分的原控制器一般為 通用51系列單片機(jī)，所以替換控制器2011也選用通用51系列單片機(jī)，替換控制器2011內(nèi) 部有與主控制單元1進(jìn)行主從配合的控制程序；替換控制器2011可完成與主控制單元1的 數(shù)據(jù)通信，并在相應(yīng)管腳產(chǎn)生控制信號，工作時替換天調(diào)控制部分201中的原控制器，用于 控制天調(diào)控制部分201的內(nèi)部電路。
[0078] 主控制單元1上運(yùn)行有調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)自動檢測應(yīng)用程序，該程序能夠完成與阻抗測量 單元3以及替換控制器2011的數(shù)據(jù)通信，能夠控制通用輸入輸出接口 101產(chǎn)生控制信號， 使各部分協(xié)同運(yùn)作，并可將測量數(shù)據(jù)匯總、分析，給出結(jié)論。阻抗檢測通斷電路301以及阻 抗檢測通斷電路302主要由繼電器及其輔助電路構(gòu)成。
[0079] 替換控制器2011置換天調(diào)控制部分201上的原控制器，主控制單元1與天調(diào)控制 部分201相連進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對替換控制器2011的控制，主控制單元1和替換控制器2011存在 主從控制關(guān)系；阻抗測量單元3與主控制單元1相連，以實(shí)現(xiàn)主控制單元1對阻抗測量單元 3的控制、以及阻抗測量單元3的測量值直接傳送給主控制單元1 ;阻抗測量單元3通過第 一阻抗測量端通斷電路301和第二阻抗測量端通斷電路302與天調(diào)調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)202的射頻入 口和射頻出口相連，主控制單元控制第一阻抗測量端通斷電路和第二阻抗測量端通斷電路 的吸合或釋放、以實(shí)現(xiàn)阻抗測量單元的兩個測量端分別與調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)兩端的連接或斷開；
[0080] 主控制單元1控制替換控制器2011使得天調(diào)控制部分201對調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)202中的 所有繼電器分別吸合或釋放、以使得調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)202中的所有阻抗元件從調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)202中斷 開，主控制單元1控制第一阻抗測量端通斷電路301吸合、以及控制第二阻抗測量端通斷電 路302吸合，實(shí)現(xiàn)阻抗測量單元兩端探頭與調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)202的連通，使用阻抗測量單元3測量 調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)202的"固有阻抗"值；
[0081] 主控制單元1控制替換控制器2011使得天調(diào)控制部分201對調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)202中的 所有繼電器分別吸合或釋放、進(jìn)而使得調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)202中只有任意一個待檢測的阻抗元件與 天調(diào)調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)202的射頻入口和射頻出口相連；主控制單元1控制第一阻抗測量端通斷電 路301的吸合或釋放、以及第二阻抗測量端通斷電路302的吸合或釋放實(shí)現(xiàn)對調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)202 中該任意一個待檢測阻抗元件阻抗值的獨(dú)立測量。
[0082] 本發(fā)明一種天調(diào)檢測方法包括以下步驟：
[0083] S1用替換控制器2011置換天調(diào)控制部分201的原控制器，主控制單元1通過天線 調(diào)諧器2的控制口 211與天調(diào)控制部分201相連，檢測系統(tǒng)開機(jī)后、主控制單元1對天調(diào)控 制部分201上的替換控制器2011進(jìn)行初始化操作，并控制阻抗測量單元3、虛擬示波單元5 上電，準(zhǔn)備對天調(diào)控制部分201進(jìn)行檢測；
[0084] S2主控制單元1向天調(diào)控制部分201發(fā)出檢測信息后，如果主控制單元1接收到 天調(diào)控制部分201的回復(fù)信息后確認(rèn)天調(diào)控制部分201沒有故障，則直接進(jìn)入S3步驟；如 果主控制單元1沒有接收到天調(diào)控制部分201的回復(fù)信息后確認(rèn)天調(diào)控制部分201有故 障，使用虛擬示波單元5查找具體的故障位置；
[0085] 如果替換控制器2011不能收到主控制單元1發(fā)出的檢測指令，虛擬示波單元5逐 級檢測天調(diào)控制部分201中的接口電平轉(zhuǎn)換電路中的收支路，直到找到故障位置；或者：
[0086] 如果替換控制器2011能收到主控制單元1發(fā)出的檢測指令，但是沒有發(fā)出回復(fù)數(shù) 據(jù)；虛擬示波單元5逐級檢測天調(diào)控制部分201中的電源電路、復(fù)位電路、時鐘電路，直到找 到故障位置；或者：
[0087]如果替換控制器2011收到主控制單元1發(fā)出的檢測指令，并發(fā)出回復(fù)數(shù)據(jù)，虛擬 示波單元5逐級檢測天調(diào)控制部分201中的接口電平轉(zhuǎn)換電路中的發(fā)支路，直到找到故障 位置；
[0088] S3主控制單元1控制替換控制器2011使天調(diào)調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)202中的所有繼電器吸合 或釋放、以使得所有阻抗元件從天調(diào)調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)202中斷開，使用阻抗測量單元3測量天調(diào)調(diào) 諧網(wǎng)絡(luò)202的"固有阻抗"值；
[0089] S4為檢測天調(diào)調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)202中任一阻抗元件的阻抗值，主控制單元1控制替換控 制器2011對天調(diào)調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)202中的繼電器分別吸合或釋放、以使得天調(diào)調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)202中只 有任一待檢測的阻抗元件與天調(diào)調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)202的兩端相連；
[0090] S5為檢測天調(diào)調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)202中已獨(dú)立出的任意一個阻抗元件阻抗值，主控制單元 1控制第一阻抗測量端301通斷電路的吸合或釋放、以及第二阻抗測量端302通斷電路的吸 合或釋放實(shí)現(xiàn)對該阻抗元件阻抗值的獨(dú)立測量；
[0091] S6主控制單元1獲得阻抗測量單元4測量到的調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)中該任一阻抗元件阻抗值 后減去天調(diào)調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)202的"固有阻抗"值獲得該阻抗元件的實(shí)際阻抗值，對該阻抗元件的 實(shí)際阻抗值進(jìn)行存儲；
[0092] S7主控制單元1根據(jù)調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)檢查是否完成對天調(diào)調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)202中的所 有阻抗元件的測量，如果完成則轉(zhuǎn)至S8、否則重新跳轉(zhuǎn)至S4 ;
[0093]S8主控制單元1依據(jù)測量到的天調(diào)調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)202中所有阻抗元件的阻抗值、對天 調(diào)調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)202的故障情況進(jìn)行綜合分析；
[0094] S9根據(jù)每個阻抗元件的實(shí)際阻抗值，將天調(diào)調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)202中所有阻抗元件分別歸 入"誤差合理"組和"誤差超標(biāo)"組；如果天調(diào)調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)202中阻抗元件全部歸入"誤差超 標(biāo)"組，主控制單元經(jīng)過判斷確認(rèn)天調(diào)調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)202故障不是由其自身引起的，而是由于用 戶在連接阻抗測量單元3時連接錯誤造成的，否則轉(zhuǎn)至S10 ;
[0095]S10如果天調(diào)調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)202中阻抗元件部分歸入"誤差超標(biāo)"組，主控制單元1經(jīng) 過判斷確認(rèn)"誤差超標(biāo)"組中與阻抗元件對應(yīng)的繼電器部分發(fā)生故障，否則轉(zhuǎn)至S11 ;
[0096] S11主控制單元1依次分析"誤差合理組"中所有阻抗元件的實(shí)測值與理論值之間 的誤差，如果阻抗元件的實(shí)測值與理論值之間的誤差超過了 30%的范圍，主控制單元1經(jīng) 過判斷確認(rèn)阻抗元件存在故障；
[0097]S12功率發(fā)生單元4在主控制單元1控制之下產(chǎn)生一定頻率的功率信號，功率信號 發(fā)送給天調(diào)檢測部分203 ;
[0098] 主控制單元1控制天調(diào)替換控制器2011使天調(diào)調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)202分別呈現(xiàn)容性、感 性和純阻性；調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)在呈現(xiàn)容性、感性和純阻性三種狀態(tài)下，天調(diào)替換控制器2011均依 次對天調(diào)檢測部分203的阻抗檢測部分、相位檢測部分、駐波比檢測部分進(jìn)行檢測，天調(diào)替 換控制器2011將檢測結(jié)果反饋給主控制單元1 ;
[0099] S13主控制單元1將反饋過來的檢測結(jié)果與天調(diào)檢測部分203中阻抗檢測部分、相 位檢測部分、駐波比檢測部分的正常值進(jìn)行比對并給出判定結(jié)果；
[0100] S14根據(jù)步驟S13中的判斷結(jié)果顯示檢測結(jié)果與正常值存在誤差時，主控制單元1 控制虛擬示波單元5測量故障電路的波形和電壓進(jìn)而查找故障點(diǎn)；
[0101]S15 :主控制單元控制顯示器單元或打印機(jī)單元對分析結(jié)果進(jìn)行顯示或打印。
[0102] 圖3是本發(fā)明調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)的故障獨(dú)立檢測流程圖，檢測流程包括：
[0103]S1用替換控制器2011置換天調(diào)控制部分的原控制器，主控制單元1通過控制線與 天線調(diào)諧器2的控制部分相連；檢測系統(tǒng)開機(jī)后、主控制單元1對天調(diào)控制部分201上的替 換控制器2011進(jìn)行初始化操作，并控制阻抗測量單元3上電；
[0104]S2主控制單元1控制替換控制器2011使調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)中的不同繼電器吸合或釋放、以 使得所有阻抗元件從調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)202中斷開，使用阻抗測量單元3測量調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)202的"固有 阻抗"值；
[0105]S3為檢測調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)中某一阻抗元件的阻抗值，主控制單元1控制替換控制器2011 對調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)202中的所有繼電器分別吸合或釋放、以使得調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)中只接入待檢測阻抗元 件；
[0106]S4為檢測調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)202中某一阻抗元件的阻抗值，主控制單元1控制第一阻抗測 量端通斷電路301的吸合或釋放、以及第二阻抗測量端通斷電路302的吸合或釋放實(shí)現(xiàn)對 該阻抗元件阻抗值的獨(dú)立測量；
[0107]S5主控制單元1獲得阻抗測量單元測量到的調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)中的某一阻抗元件阻抗值 后，對該阻抗元件阻抗值進(jìn)行存儲；
[0108]S6主控制單元1根據(jù)調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)檢查是否完成對調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)202中的所有阻 抗元件的測量，如果完成則轉(zhuǎn)至S7、否則重新跳轉(zhuǎn)至S3 ;
[0109] S7主控制單元1啟動分析算法，依據(jù)測量到的調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)202中所有阻抗元件的阻 抗值、對調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)202的故障情況進(jìn)行綜合分析；
[0110] S8根據(jù)每個阻抗元件的實(shí)測參數(shù)值，將調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)202中所有阻抗元件分別歸入 "誤差合理"組和"誤差超標(biāo)"組；
[0111] S9如果調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)202中阻抗元件全部歸入"誤差超標(biāo)"組，主控制單元1經(jīng)過判斷 確認(rèn)調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)故障不是由其自身引起的，而是由于用戶在連接阻抗測量單元時連接錯誤造 成的，轉(zhuǎn)至S12、否則轉(zhuǎn)至S10 ;
[0112]S10如果調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)202中阻抗元件部分歸入"誤差超標(biāo)"組，主控制單元1經(jīng)過判 斷確認(rèn)"誤差超標(biāo)"組中與阻抗元件對應(yīng)的繼電器部分發(fā)生故障，轉(zhuǎn)至S12、否則轉(zhuǎn)至S11 ;
[0113]S11主控制單元1依次分析"誤差合理組"中所有阻抗元件的實(shí)測值與理論值之間 的誤差，如果二者的誤差超過了 30%的范圍，主控制單元1經(jīng)過判斷確認(rèn)該阻抗元件存在 老化、擊穿等故障問題，轉(zhuǎn)至S12 ;
[0114]S12主控制單元1將分析結(jié)果并打印。
[0115] 圖4A是本發(fā)明天調(diào)控制部分與調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)的連接結(jié)構(gòu)示意圖；圖4B是本發(fā)明天調(diào) 控制部分與調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)阻抗測量單元的連接結(jié)構(gòu)示意圖；圖4A中天調(diào)控制部分201分別控制 調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)中繼電器K1、K2、K3、K4的吸合和釋放，調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)中繼電器K1、K2、K3、K4分別對應(yīng) 著電感L1、電容C2、電容C1、電感L2,電容C2和電感L2的一端均接地。天調(diào)控制部分201 中通用輸入輸出接口 101的GPI01與第一阻抗測量端通斷電路301相連，天調(diào)控制部分201 中通用輸入輸出接口 101的GPI02與第二阻抗測量端通斷電路302相連，天調(diào)控制部分201 控制著第一阻抗測量端通斷電路301和第二阻抗測量端通斷電路302的通斷，阻抗測量單 元3的兩個測量端分別與天調(diào)調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)202的射頻入口和射頻出口相連。圖4A和圖4B中 均是同一個調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)，對圖4A和圖4B中調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)中的每個獨(dú)立元件阻抗值進(jìn)行自動檢測 包括以下步驟：
[0116] 1、檢測前的準(zhǔn)備工作：人工將替換控制器2011置換控制部分的原控制器，檢測系 統(tǒng)開機(jī)后、主控制單元1對天調(diào)控制部分上的替換控制器2011進(jìn)行復(fù)位操作，并控制阻抗 測量單元3上電。替換控制器2011內(nèi)部編寫有控制程序，可完成與主控制單元1的數(shù)據(jù)通 信，并在相應(yīng)管腳產(chǎn)生輸出控制信號代替天調(diào)控制部分的原控制器控制調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)中的繼電 器吸合或釋放。
[0117] 2、對調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)的"固有阻抗"值進(jìn)行測量：主控制單元1控制替換控制器2011對 調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)中的不同繼電器吸合或釋放、以使得所有阻抗元件從調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)中斷開。如圖4A 和圖4B中替換控制器2011使繼電器K1吸合，使繼電器K2釋放，使繼電器K3吸合，使繼電 器K4釋放，因此電感L1、電容C1、電容C2、電感L2均從調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)中斷開，此時調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)中沒 有接入任何阻抗元件。
[0118]3、從調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)中抽取出任一獨(dú)立的阻抗元件：調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)中有電感L1、電容C2、電 容C1、電感L2,為檢測電感L1、電容C2、電容C1、電感L2的阻抗值，主控制單元1控制替換 控制器2011實(shí)現(xiàn)對調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)中的繼電器Kl、K2、K3、K4吸合釋放控制、以使得只有某一個 元件與調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)兩端的射頻入口和射頻出口相連。
[0119] 如圖4A和圖4B中測量LI:K1釋放，K2釋放，K3吸合，K4釋放；301吸合，302吸 合；測量Cl:K1吸合，K2釋放，K3釋放，K4釋放；301吸合，302吸合；測量C2 :K1吸合，K2 吸合，K3吸合，K4釋放；301吸合，302釋放；測量L2 :K1吸合，K2釋放，K3吸合，K4吸合； 301吸合，302釋放。圖中繼電器K1吸合，繼電器K2、K3、K4釋放，則只有電容C1接入網(wǎng)絡(luò)， 此時整個調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)中實(shí)際上只有阻抗元件C1 ;繼電器K1、K3、K4吸合，繼電器K2釋放，則只 有電感L2接入網(wǎng)絡(luò)，此時整個調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)中實(shí)際上只有阻抗元件L2。
[0120] 4、對調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)中任一阻抗元件的阻抗值進(jìn)行測量：完成上述從調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)中抽取出 任一獨(dú)立的阻抗元件步驟之后，為檢測調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)中的某一元件的阻抗值，主控制單元1控 制第一阻抗測量端通斷電路301的吸合或釋放、以及第二阻抗測量端通斷電路302的吸合 或釋放，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)阻抗測量單元3對該元件阻抗值的獨(dú)立測量。
[0121] 如圖4B所示，測量時通用輸入輸出接口 101的GPI01管腳提供的高電平控制阻抗 檢測通斷電路301的吸合，從而使阻抗測量單元3左側(cè)紅色測量端接入調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)左端口；
[0122] 當(dāng)測量調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)中的串聯(lián)型阻抗元件（如圖4中的電容C1或電感L1)時，通用輸 入輸出接口 101的GPI02管腳提供高電平，使第二阻抗測量端通斷電路302吸合，將調(diào)諧網(wǎng) 絡(luò)右端口與阻抗測量單元3右側(cè)測量端連接（阻抗測量單元3的右側(cè)測量端一直接地）；
[0123] 當(dāng)測量調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)中的并聯(lián)型阻抗元件（如圖4中的電容C2或電感L2)時，輸入輸 出接口 101的GPI02管腳提供低電平，使第二阻抗測量端通斷電路302釋放，將調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)右 端口與阻抗測量單元3右側(cè)測量端斷開，該測量端通過接地方式連到被測并聯(lián)型阻抗元 件的另一端。
[0124]5、存儲各阻抗元件阻抗值測量結(jié)果：阻抗測量單元3測量到的調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)中的某一 阻抗元件阻抗值后、將測量值送給主控制單元1，主控制單元1獲得對該阻抗元件的阻抗值 進(jìn)行存儲。
[0125] 圖5是一種調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)的內(nèi)部阻抗元件圖；調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)中有電感L1、電感L2、電感L3、 電容C1、電容C2、電容C3、電容C4,以及與電感L1、電感L2、電感L3、電容C1、電容C2、電容 C3、電容C4相對應(yīng)的繼電器K1、繼電器K2、繼電器K3、繼電器K4、繼電器K5、繼電器K6、繼 電器K7 ;如果需要對調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)中的阻抗元件進(jìn)行檢測分析，則需要進(jìn)行以下步驟：
[0126] 1、檢測前的準(zhǔn)備工作：準(zhǔn)備階段參照圖2及前述方式，將本發(fā)明的主控制單元和 天調(diào)控制部分進(jìn)行連接。天調(diào)控制部分2的原控制器為51型單片機(jī)，用替換控制器2011 置換天調(diào)控制部分2的原控制器，替換控制器2011也使用51型單片機(jī)。將阻抗測量單元 3兩個測量端的開關(guān)第一阻抗測量端通斷電路301以及第二阻抗測量端通斷電路302,第一 阻抗測量端通斷電路301連接天調(diào)調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)的射頻入口，第二阻抗測量端通斷電路302連 接天調(diào)調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)的射頻出口。阻抗測量單元3與主控制單元1之間、主控制單元1上的替 換控制器2011與主控制單元1之間均采用串口方式連接，通信協(xié)議采用典型的RS-232串 行通信協(xié)議。在主控制單元1的應(yīng)用程序端，使用者只需設(shè)定被測天調(diào)的型號即可。
[0127]2、對調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)的"固有阻抗"值進(jìn)行測量：主控制單元1向替換控制器2011發(fā)出 指令，控制調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部繼電器Kl、K2、K3、K7吸合，繼電器K4、K5、K6釋放，這樣調(diào)諧網(wǎng)絡(luò) 中沒有接入任何一個阻抗元件。此時通過GPI0接口 101，將阻抗測量單元3接入，進(jìn)行測量 并讀取數(shù)據(jù)，測得的電容值稱為調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)的"固有電容"，測得的電感值被稱為調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)的 "固有電感"。
[0128]3、從調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)中抽取出任一獨(dú)立的阻抗元件：逐一對圖5中電感L1、電感L2、電感 L3、電容Cl、電容C2、電容C3、電容C4的阻抗值進(jìn)行測量。
[0129] 主控制單元1向替換控制器2011發(fā)出指令，控制調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部繼電器K2、K3、K7 吸合，Kl、K4、K5、K6釋放，網(wǎng)絡(luò)中只（串聯(lián)）接入電感L1。通過GPI0接口 101，將阻抗測 量單元3接入，進(jìn)行測量并讀取數(shù)據(jù)，將所測電感值減去調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)的"固有電感"即得到L1 的電感值；同理，測得網(wǎng)絡(luò)中其他串聯(lián)型電感L2、L3的值。
[0130] 主控制單元1向替換控制器2011發(fā)出指令，控制調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部繼電器K1、K2、K3、 K4、K7吸合，K5、K6釋放，網(wǎng)絡(luò)中只（并聯(lián)）接入電容Cl。通過GPI0接口 101，將阻抗測量 單元3接入，進(jìn)行測量并讀取數(shù)據(jù)，將所測電容值減去調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)的"固有電容"即得到C1的 電容值；同理，測得網(wǎng)絡(luò)中其他并聯(lián)型電容C2、C3的值。
[0131] 主控制單元1向替換控制器2011發(fā)出指令，控制調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部繼電器Kl、K2、K3 吸合，1(4、1(5、1(6、1(7釋放，網(wǎng)絡(luò)中只（串聯(lián)）接入電容04。通過6?10接口101，將阻抗測量 單元3接入，進(jìn)行測量并讀取數(shù)據(jù)，將所測電容值減去調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)的"固有電容"即得到C4的 電容值。
[0132] 4、對調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)中任一阻抗元件的阻抗值進(jìn)行測量：
[0133] 主控制單元1向替換控制器2011發(fā)出指令，控制調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部繼電器K2、K3、K7 吸合，Kl、K4、K5、K6釋放，網(wǎng)絡(luò)中只（串聯(lián)）接入電感L1。通過GPI0接口 101，將阻抗測 量單元3接入，進(jìn)行測量并讀取數(shù)據(jù)，將所測電感值減去調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)的"固有電感"即得到L1 的電感值；同理，測得網(wǎng)絡(luò)中其他串聯(lián)型電感L2，L3的值。第一阻抗測量端通斷電路301吸 合，第二阻抗測量端通斷電路302吸合。
[0134] 主控制單元1向替換控制器2011發(fā)出指令，控制調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部繼電器K1、K2、K3、 K4、K7吸合，K5、K6釋放，網(wǎng)絡(luò)中只（并聯(lián)）接入電容Cl。通過GPI0接口 101，將阻抗測量 單元3接入，進(jìn)行測量并讀取數(shù)據(jù)，將所測電容值減去調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)的"固有電容"即得到C1的 電容值；同理，測得網(wǎng)絡(luò)中其他并聯(lián)型電容C2,C3的值。第一阻抗測量端通斷電路301吸 合，第二阻抗測量端通斷電路302釋放。
[0135] 主控制單元1向替換控制器2011發(fā)出指令，控制調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部繼電器Kl、K2、K3 吸合，1(4、1(5、1(6、1(7釋放，網(wǎng)絡(luò)中只（串聯(lián)）接入電容04。通過6?10接口101，將阻抗測量 單元3接入，進(jìn)行測量并讀取數(shù)據(jù)，將所測電容值減去調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)的"固有電容"即得到C4的 電容值。第一阻抗測量端通斷電路301吸合，第二阻抗測量端通斷電路302吸合。
[0136] 5、存儲各阻抗元件阻抗值測量結(jié)果：阻抗測量單元3測量到的調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)中的某一 阻抗元件阻抗值后、將測量值送給主控制單元1，主控制單元1獲得對該阻抗元件的阻抗值 進(jìn)行存儲以留待后續(xù)分析。
[0137] 6、針對同型號的不同調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)分別分析測量結(jié)果：
[0138] 經(jīng)過分析判斷之后、可以確知調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)中可能會出現(xiàn)調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)無故障、繼電器K2 出現(xiàn)"粘連"、電容C2老化、繼電器K7控制端的驅(qū)動電路中發(fā)生"開路"、連接阻抗測量單元 時出現(xiàn)連接錯誤等不同情況，并分別進(jìn)行分析：
[0139] 情況1:調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)無故障
[0140] 本【具體實(shí)施方式】以圖5中天線調(diào)諧器調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)為例，講述其調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)中任一阻抗 元件的阻抗值的判斷方法，網(wǎng)絡(luò)"固有電感"為5. 40uH，"固有電容"為250pF，按照步驟二所 述方法，可以得到如下表所列測量結(jié)果：
[0141]

【權(quán)利要求】
1. 一種天線調(diào)諧器檢測系統(tǒng)，其特征在于：包括主控制單元、天線調(diào)諧器、替換控制 器、阻抗測量單元、功率發(fā)生單元、虛擬示波單元；其中： 主控制單元分別與天線調(diào)諧器、功率發(fā)生單元、阻抗測量單元、虛擬示波單元電性相 連；替換控制器替代安裝在天線調(diào)諧器的原控制器位置處，主控制單元與替換控制器形成 主從控制關(guān)系、使得主控制單元獲得對天線調(diào)諧器的控制權(quán)，阻抗測量單元與天調(diào)調(diào)諧網(wǎng) 絡(luò)相連、以測量天調(diào)調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)的阻抗值，功率發(fā)生單元與天調(diào)檢測部分相連、為天調(diào)檢測部 分提供功率信號，虛擬示波單元用于顯示檢測過程中的指令信號和功率信號的波形； 主控制單元在不依賴發(fā)射機(jī)的情況下控制替換控制器、并依靠與虛擬示波單元的配合 對天調(diào)控制部分進(jìn)行檢測；或者： 主控制單元在不依賴發(fā)射機(jī)的情況下控制天調(diào)控制部分及其上的替換控制器、并依靠 阻抗測量單元的配合對天調(diào)調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行檢測；或者： 主控制單元在不依賴發(fā)射機(jī)的情況下控制天調(diào)控制部分及其上的替換控制器、并依靠 功率發(fā)生單元和虛擬示波單元的相互配合對天調(diào)檢測部分進(jìn)行檢測。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的天線調(diào)諧器檢測系統(tǒng)，其特征在于：主控制單元通過天線調(diào) 諧器的控制口與天調(diào)控制部分相連，主控制單元依靠與虛擬示波單元的配合對天調(diào)控制部 分進(jìn)行檢測。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的天線調(diào)諧器檢測系統(tǒng)，其特征在于：阻抗測量單元的兩個測 量端與天調(diào)調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)的射頻入口、射頻出口相連，主控制單元依靠與阻抗測量單元對天調(diào) 調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行檢測。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的天線調(diào)諧器檢測系統(tǒng)，其特征在于：還包括第一阻抗測量端 通斷電路、第二阻抗測量端通斷電路，第一阻抗測量端通斷電路、第二阻抗測量端通斷電路 分別連接阻抗測量單元的兩個測量端。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的天線調(diào)諧器檢測系統(tǒng)，其特征在于： 阻抗測量單元的兩個測量端通過第一阻抗測量端通斷電路和第二阻抗測量端通斷電 路與天調(diào)調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)的射頻入口和射頻出口相連，主控制單元控制第一阻抗測量端通斷電路 和第二阻抗測量端通斷電路的吸合或釋放、以實(shí)現(xiàn)阻抗測量單元的兩個測量端分別與調(diào)諧 網(wǎng)絡(luò)射頻入口和射頻出口的連接或斷開； 主控制單元控制替換控制器使得天調(diào)控制部分對天調(diào)調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)中的所有繼電器分別 吸合或釋放、以使得天調(diào)調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)中的所有阻抗元件從天調(diào)調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)中斷開，主控制單元 控制第一阻抗測量端通斷電路吸合、以及控制第二阻抗測量端通斷電路吸合，實(shí)現(xiàn)阻抗測 量單元的兩個測量端與天調(diào)調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)的連通，使用阻抗測量單元測量天調(diào)調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)的"固 有阻抗"值； 主控制單元控制替換控制器使得天調(diào)控制部分對天調(diào)調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)中的所有繼電器分別 吸合或釋放、進(jìn)而使得天調(diào)調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)中只有任意一個待檢測的阻抗元件與天調(diào)調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)的 射頻入口和射頻出口相連；主控制單元控制第一阻抗測量端通斷電路的吸合或釋放、以及 第二阻抗測量端通斷電路的吸合或釋放實(shí)現(xiàn)對天調(diào)調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)中該任意一個待檢測阻抗元 件阻抗值的測量。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的天線調(diào)諧器檢測系統(tǒng)，其特征在于：功率發(fā)生單元通過天線 調(diào)諧器的射頻口與天調(diào)檢測部分相連，主控制單元通過天線調(diào)諧器的控制口與天調(diào)控制部 分相連，主控制單元依靠功率發(fā)生單元和虛擬示波單元的相互配合對天調(diào)檢測部分進(jìn)行檢 測。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的天線調(diào)諧器檢測系統(tǒng)，其特征在于：主控制單元是嵌入式計(jì) 算機(jī)、或者臺式計(jì)算機(jī)、或者筆記本計(jì)算機(jī)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的天線調(diào)諧器檢測系統(tǒng)，其特征在于：還包括與主控制單元相 連的顯示器單元和打印機(jī)單元。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的天線調(diào)諧器檢測系統(tǒng)，其特征在于：替換控制器的存儲器中 存儲有天調(diào)調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)信息。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的天線調(diào)諧器檢測系統(tǒng)，其特征在于：替換控制器的存儲器中 存儲有天調(diào)調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)分別呈現(xiàn)容性、感性和純阻性三種狀態(tài)下阻抗檢測部分、相位檢測部 分、駐波比檢測部分的正常值。
【文檔編號】G01R27/28GK104410467SQ201410668707
【公開日】2015年3月11日 申請日期:2014年11月20日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月20日
【發(fā)明者】吳曉彬, 張久峰, 莫鳳杰, 劉佳 申請人:中國人民解放軍65049部隊(duì)