一种基于注入锁频的磁控管自动调相装置、系统及方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种基于注入锁频的磁控管自动调相装置、系统及方法，包括信号源、磁控管、环形器和控制器；所述信号源用于发射注入信号，所述注入信号用于对磁控管输出的信号频率进行调整；所述磁控管用于接收经相位调整后的注入信号，根据注入信号的频率调整磁控管输出的信号频率；所述控制器用于对比信号源发射的注入信号和磁控管输出信号之间相位差的变化，通过神经网络算法得到调整变量，基于调整变量调整注入信号的相位。目的在于通过构建基于人工智能算法的相位实时反馈控制系统，实现对大功率磁控管输出相位的快速精确调控和高效稳定的功率合成，满足微波无线能量传输等应用对大功率高效率磁控管微波源的需求。大功率高效率磁控管微波源的需求。大功率高效率磁控管微波源的需求。

【技术实现步骤摘要】
一种基于注入锁频的磁控管自动调相装置、系统及方法


[0001]本专利技术属于微波
，具体涉及一种基于注入锁频的磁控管自动调相装置、系统及方法。

技术介绍

[0002]微波无线能量传输系统按功能可分为发射、传输和接收三部分，主要追求大功率和高效率两大指标。实现大功率微波无线能量传输的关键技术之一是大功率、高效率的微波源。磁控管因其成本低、效率高、功质比高等优点，目前仍然是微波无线能量传输中微波源的最佳选择。相比于固态电路微波源，磁控管微波源成本低，且输出功率和效率均远高于固态源。相比于速调管、行波管等其他真空器件，磁控管由于广泛的应用和工业化生产，成本极低，且体积小、重量轻、效率高、可靠性高。但微波无线能量传输的工程应用要求系统功率大、效率高和体积小，单支磁控管微波源功率容量存在物理极限，难以满足大功率需求；因此，微波功率合成是实现大功率微波无线能量传输工程应用的必由之路。
[0003]为了达到高效的功率合成，要求每一路微波源都能够等幅同相叠加，因此需要对每一路微波源输出信号的相位进行控制。而磁控管作为电真空类振荡器，自由振荡状态下本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于注入锁频的磁控管自动调相装置，其特征在于：包括信号源、磁控管、环形器和控制器；所述信号源用于发射注入信号，所述注入信号用于对磁控管输出的信号频率进行调整；所述磁控管用于接收经相位调整后的注入信号，根据注入信号的频率调整磁控管输出的信号频率；所述环形器用于耦合信号源发射的注入信号和磁控管经调整后的的输出信号，并将其一并输入到控制器中；所述控制器用于对比信号源发射的注入信号和磁控管输出信号之间相位差的变化，通过神经网络算法得到调整变量，基于调整变量调整注入信号的相位。2.根据权利要求1所述的基于注入锁频的磁控管自动调相装置，其特征在于：所述控制器内包括相位差分析模块和PID控制器；所述相位差分析模块用于对比信号源发射的注入信号和磁控管输出信号之间相位差的变化；所述PID控制器用于接收经过神经网络算法得到的调整变量K
P
、K
I
、K
D
的值，调整注入信号的相位。3.根据权利要求2所述的基于注入锁频的磁控管自动调相装置，其特征在于：所述相位差分析模块用于对比分析信号源发射的注入信号和磁控管输出信号之间相位差的变化速度V和变化范围φ；所述信号源还与移相器，所述移相器与控制器连接，所述移相器通过PID控制器的输出信号调整信号源发射的注入信号的相位，并传输给磁控管。4.一种基于注入锁频的磁控管自动调相系统，其特征在于：包括功分器、磁控管自动调相装置和合路器；所述功分器与信号源连接，所述功分器用于将信号源发射的信号功率分配到各个磁控管自动调相装置；所述磁控管自动调相装置用于接收功分器发射的注入信号，对该磁控管自动调相装置上的磁控管注入锁定；所述磁控管自动调相装置包括控制器，所述控制器用于对比注入信号和磁控管输出信号之间相位差的变化，通过神经网络算法得到调整变量，基于调整变量调整注入信号的相位；所述合路器用于将各个磁控管自动调相装置输出的信号进行合成。5.根据权利要求4所述的基于注入锁频的磁控管自动调相系统，其特征在于：所述控制器内包括相位差分析模块和PID控制器；所述相位差分析模块用于对比信号源发射的注入信号和磁控管输出信号之间相位差的变化；所述PID控制器用于接收经过神经网络算法得到的调整变量K

【专利技术属性】
技术研发人员：黄卡玛，杨阳，刘长军，
申请(专利权)人：四川大学，
类型：发明
国别省市：