利用大功率微波电磁波消除雾霾的装置制造方法及图纸

技术编号:11967323 阅读:93 留言:0更新日期:2015-08-27 16:52
本实用新型专利技术涉及一种利用大功率微波电磁波消除雾霾的装置,包括单片机U1、D/A转换器、YTO主线圈驱动电路、调谐振荡器YTO、二倍频电路、前置功放电路、射频驱动模块、天线、参考频率晶振U2、四分频器U3、锁相环电路、低通滤波器、YTO副线圈驱动电路、键盘和显示屏。本实用新型专利技术的有益效果是可以方便地调整微波电磁波的频率,以适应各种直径的雾霾颗粒;为人们消除雾霾提供了一种新的方法。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种利用大功率微波电磁波消除雾霾的装置,适用于雾霾的消除 和防治。
技术介绍
近年来我国大气雾霾呈现出明显的上升趋势,一时间大气雾霾的成因以及对雾霾 的防治方法成为人们研宄的热点。 诚然,汽车以及工业尾气的排放、燃料能源的燃烧、气候和地形等因素是雾霾形成 的主要原因,但是人们没有意识到,当代社会迅速发展的无线通信系统、广播电视系统、卫 星微波通信系统等所使用的无线电波对雾霾的形成也具有一定的影响,密布的通信网络基 站,环境中逐渐增加的电磁波能量,都会导致大气中悬浮颗粒物浓度的增加,如果加之气候 条件不利于吹散大气中的悬浮颗粒物,那么通信用无线电磁波就可能会成为加重雾霾天气 的因素之一,因此,研宄无线电波对大气雾霾的影响有着切实的意义。 此外,无线电波能够改变大气中微小悬浮颗粒物的带电特性、极化特性等,因此可 以在雾霾的防治中发挥一定的作用。利用电磁波可以使得空气中的悬浮颗粒物聚集或沉 降;通过改变雾霾颗粒物的电磁环境,还可以使得悬浮颗粒物所携带的致病细菌和病毒得 到一定的控制,进而对预防由雾霾天气所带来的疾病也具有一定的积极意义。 中国专利公开了"一种利用声波消除雾霾的方法"(【申请号】201410089188. 1),该 方法使用的是声波消除雾霾装置,该装置主要由信号发生器、功率放大器和电源组成,信号 发生器能产生一定频率的电信号,功率放大器能将电信号放大,扬声器能将电信号转换成 声信号,电源负责供电。空气中的水蒸气随着声波震动,小水珠汇聚成大水珠,进而形成雨 水,空气中的粉尘颗粒物融入雨水中随着雨水降落到地面,雾霾快速被消除。 上述专利申请利用扬声器发出的声波消除空气中的粉尘颗粒,众所周知,声波的 最高频率为IOOKHz左右,由于声波的频率较低,利用声波消除雾霾是不可能实现的。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是提供一种利用大功率微波电磁波消除雾霾的 装置。 为解决上述技术问题所采用的技术方案是: 本技术包括单片机Ul、D/A转换器、YTO主线圈驱动电路、调谐振荡器ΥΤ0、 二倍频电路、前置功放电路、射频驱动模块、天线、参考频率晶振U2、四分频器U3、锁相环电 路、低通滤波器、YTO副线圈驱动电路、键盘和显示屏; 所述键盘和显示屏分别接单片机Ul的相应接口;所述单片机Ul的一路输出依次 经D/A转换器、YTO主线圈驱动电路接调谐振荡器YTO的主线圈,所述调谐振荡器YTO的输 出端分别接二倍频电路和四分频器U3的输入端,所述四分频器U3的输出端接锁相环电路 的射频输入端,所述参考频率晶振U2的输出端接锁相环电路的相应输入端,所述锁相环电 路的输出端依次经低通滤波器、YTO副线圈驱动电路接调谐振荡器YTO的副线圈; 所述二倍频电路的输出端依次经前置功放电路、射频驱动模块接天线。 所述单片机Ul的型号为C8051F120, D/A转换器的型号为DAC7545,调谐振荡器 YTO的型号为Avantek S080-0655,四分频器U3的型号为HMC433。 所述参考频率晶振U2采用高精度温补IOMHz晶振,其型号为3225。 所述锁相环电路由小数分频数字锁相环芯片U4及其外围元件电阻R1-R6、电容 C1-C3组成;所述小数分频数字锁相环芯片U4的输入端6-8脚、12脚分别经电阻R1-R6接 单片机Ul的I/O 口 U5,所述小数分频数字锁相环芯片U4的射频输入端4脚依次经电阻R2、 电容C2、四分频器U3接调谐振荡器YTO的输出端,所述电容C3接在小数分频数字锁相环芯 片U4的5脚与地之间;所述小数分频数字锁相环芯片U4的型号为LMX2485 ; 所述低通滤波器由电容C4-C6、电阻R7-R8组成;电容C4接在小数分频数字锁相 环芯片U4的输出端1脚与地之间,电阻R7与电容C5串联后与电容C4并联,电容C6与电 阻R8串联后与电容C4并联;所述YTO副线圈驱动电路由运算放大器U6及其外围元件电阻 R9-R11组成;运算放大器U6的正向输入端3脚经电阻R9接电容C6与电阻R8的节点,电 阻RlO接在运算放大器U6的反向输入端2脚与地之间,电阻Rll接在运算放大器U6的输 出端与反向输入端2脚之间,运算放大器U6的输出端接调谐振荡器YTO的副线圈;所述运 算放大器U6的型号为0P07。 所述调谐振荡器YTO输出的微波信号的频率为4-7GHZ,所述前置功放电路的输出 功率为100W,所述射频驱动模块的输出功率为1500W。 所述射频驱动模块采用国光B系列行波管。 本技术的工作原理如下:本技术利用微波电磁波(IOGHz左右)来轰击雾 霾空气,使其中的固体颗粒物极化带电,进而互相吸引或排斥,进而与水汽结合,由体积较 小的颗粒物凝结成体积较大的颗粒物从而沉降到地面,或产生定向移动而得到扩散。 此外,本装置可以方便地利用移动通信遍布各地的通信基站,因此在技术实施上 具有得天独厚的优势,不用再布置更多的站点。由于本装置是针对上空的雾霾成分,因此对 现有移动通信系统不会造成影响,而且可以采用频段躲避的方式避开通信用频段即可。同 样本装置应用的大功率微波电磁波是朝着上空发射,具有定向性要求。 本技术的有益效果如下: (1)本装置可以通过单片机和锁相环电路,方便地调整微波电磁波的频率,以适应 各种直径的雾霾颗粒,如PM2. 5和PMlO等。 (2)使用时,在某一区域布置多台本装置,各台装置的天线采用阵列式排布,并调 整各天线的发射角度,使各天线发射的电磁波产生同相位干涉,从而提高消除雾霾的效果。 (3)为人们消除雾霾提供了一种新的方法。【附图说明】 图1为本技术的原理框图。 图2为锁相环电路及其与之相关电路的电路原理图。 图3为前置放大电路的电路原理图。 图4为单片机为锁相环芯片提供的三种信号的时序图。 图5为本技术的程序流程图。【具体实施方式】 由图1-3所示的实施例可知,它包括单片机U1、D/A转换器、YTO主线圈驱动电路、 调谐振荡器ΥΤ0、二倍频电路、前置功放电路、射频驱动模块、天线、参考频率晶振U2、四分 频器U3、锁相环电路、低通滤波器、YTO副线圈驱动电路、键盘和显示屏; 所述键盘和显示屏分别接单片机Ul的相应接口;所述单片机Ul的一路输出依次 经D/A转换器、YTO主线圈驱动电路接调谐振荡器YTO的主线圈,所述调谐振荡器YTO的输 出端分别接二倍频电路和四分频器U3的输入端,所述四分频器U3的输出端接锁相环电路 的射频输入端,所述参考频率晶振U2的输出端接锁相环电路的相应输入端,所述锁相环电 路的输出端依次经低通滤波器、YTO副线圈驱动电路接调谐振荡器YTO的副线圈;当前第1页1 2 本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种利用大功率微波电磁波消除雾霾的装置,其特征在于包括单片机U1、D/A转换器、YTO主线圈驱动电路、调谐振荡器YTO、二倍频电路、前置功放电路、射频驱动模块、天线、参考频率晶振U2、四分频器U3、锁相环电路、低通滤波器、YTO副线圈驱动电路、键盘和显示屏;所述键盘和显示屏分别接单片机U1的相应接口;所述单片机U1的一路输出依次经D/A转换器、YTO主线圈驱动电路接调谐振荡器YTO的主线圈,所述调谐振荡器YTO的输出端分别接二倍频电路和四分频器U3的输入端,所述四分频器U3的输出端接锁相环电路的射频输入端,所述参考频率晶振U2的输出端接锁相环电路的相应输入端,所述锁相环电路的输出端依次经低通滤波器、YTO副线圈驱动电路接调谐振荡器YTO的副线圈;所述二倍频电路的输出端依次经前置功放电路、射频驱动模块接天线。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:赵华吕清陈嘉兴李韶华靳慧龙黄站平孙军英刘亚川杨丽坤刘金星
申请(专利权)人:河北师范大学
类型:新型
国别省市:河北;13

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