工业微波磁控管控制系统设计
摘要：目前，微波技术在工业中已经有应用，出现很多工业生产都用微波技术设备厂家。微波技术具有其他传统技术无法比拟的优势，微波技术设备逐渐的被市场认可，也在市场上扩大。设计一个性能比较稳定，可靠性高，成本低的微波应用设备，具有很大经济效益，还具有很高的商业价值。设计一种工作稳定，可靠工业微波磁控管控制系统。
关键词：微波系统磁控管系统设计
一、目前所用微波磁控管电源系统的不足
1、一般微波电源系统的缺陷
大多数微波电源采用普通的工频电源，经升压、整流和简单滤波，体积大、效率低、纹波大．电感和电容工作在高压状态，价格高．随着电力电子技术的进步，有人研究用开关电源方式做磁控管电源，雨在高压高频下工作的变压器、电感可靠性很低．
2、线性串联调整方式的弊病
串联调整管方式稳压的各种质量指标是较高的，但调整管的电压、电流极限参数决定了它不能在高电压、大功率下使用．
二、早期所用的微波系统
依据微波等离子灯的原理，我们可以清晰的发现，微波等离子灯的原理与微波炉的原理是一致的，微波炉是将微波能经波导传输后耦合入谐振腔加热物体，而微波等离子灯是将微波能经波导传输耦合进入谐振腔激发等离子体。实际上最早的硫泡激发实验也是在微波炉中完成的。因此在研发早期，我们采用了与微波炉大体一致的波导传输结构和矩形谐振腔结构，微波炉不同的是，我们希望微波等离子灯中的微波谐振腔单一且能量集中，而微波炉则需要尽量模式复杂且微波能量均匀。因此在微波等离子灯中的矩形谐振腔必须采用TE101这个最低模式，其中谐振腔长a、宽b（a＝b）、高（l）尺寸都在75~90mm之间。
三、磁控管控制系统设计
模糊控制建立的基础是模糊逻辑，它比传统的逻辑知识系统更能接近人类的思维和语言表达方式，而且提供对现实世界不确定或近似知识的获取方法。在复杂系统中，由于系统存在的定性的、不确定和不精确信息，模糊控制的效果常优于常规控制。其实质是根据实际情况结合专家知识经验，运用模糊控制的有关理论设计一个专用的模糊控制器。专家知识经验的充分性和准确性是所设计的模糊控制器控制质量高低的决定性因素，同时也是决定本系统工作精度的关键。微波修复机的加热过程控制是一个闭环控制系统。实时测量值(当前温度值)和给定值(期望温度值)经过模糊控制算法运算后输出一个确定的控制信号作为磁控管的功率调整信号。
1、基于图像传输的数字微波通信系统研究
（1）系统功能
早期的点对多点微波通信系统主要解决分散在偏远地区的用户的通话问题，只可提供64kbps速率的数据传输。随着社会发展，人们之间的信息交流已不局限于电话，用户对传输数据如图像、视频的需求越来越多。设计该系统应达到的主要功能有：提供实时传输信道；为时统信息提供实时传输信道；为测控数据提供实时传输信道为实况图像信息提供实时传输信道；为事后无压缩数字图像信息提供实时传输信道；同时，可根据的微波组网方式。22系统的没计22L1设计原则。主要包括：设计原则贯彻执行相关的国家标准、行业标准和国际标准；尽量采用先进而成熟的通信技术、元器件和装配工艺；在全面满足使用要求的基础上，系统应预留余量，以便于实现廉价的升级和扩容；自研产品的设计应遵循“实用、可靠、先进、简单”的原则；外购产品的选型应综合考虑“产品成熟性、可靠性、性价比、工艺结构、售后服务、单位实力、合作系数和合作经历”等因素；遵循通用化、模块化、标准化的设计原则，以提高产品的可靠性和可维修性。222系统设计。本系统在8GHz频段上，采用收发双频制TDMA多址技术，FDD双工技术，以点对多点的无线通信方式，从分布在不同位置的试验地点采集视频。系统由—个中心站和3个终端站组成，中心站与终端站互为收发端。站通信设备独立装车，同时配备1辆40米高的通信塔车。三个外围均站配备18m液压式天线杆。主要传输业务为：模拟话音、调度话音、RS422数据、实况图像和事后无压缩数字图像。终端站通过无线信道向中心站传输话音、视频等数据。站接收到数据，其中视频信号选择一路送相应监视器显示，一路输出，经光纤或卫星通信信道送至E级。
（2）中心站的组成及工作原理
中心站主要接收来自三个终端站的信号。主要设备包括：集群车载电台及天馈线、微波通信设备、二次群复分接器、PCM终端设备、数字图像解码器、事后无压缩图像传输设备、配线架、电源设备、方位控制设备、车底盘及方舱等。微波天线架设在40m高的液压天线杆上。微波天线接收微波信道传输的信息，送人微波设备进行解调，然后经过群分复接器进行高次群分接，其中试验的实时视频送至显示设备，话音信息经由PCM送至话务终端。群分复接器还接入微机，和终端站微机组成计算机网络。
（3）终端站的组成及工作原理
终端站，主要向中心站传输话音、视频信号终端站主要设备包括：微波通信设备、PCM终端设备，图像编码设备、事后无压缩图像传输设备配线架、电源设备、方位控制设备、车底盘及方舱等。微波天线架设在18m高的液压天线杆上。集群电台天线架设在12m手摇式天线杆上。其工作信息路由，与中心站基本相同：在星形组网方式的时候，每个终端站向中心站传输话音、视频数据等。
2、系统主要设备的选择
（1）微波设备的选择。微波设用爱立信公司生产的MINI-LINK-E一8GHz型，设备容量为4El。它是—款中等容量的点到点微波解决方案，具有最高的可靠性，其平均故障间隔时间(MTBF)达到47年以上。它采用标准接口，能够在各种类型的网络中安全运行。该设备具备模块化的硬件、集成话务路由选择和强大的软件功能
（2）数字图像编码解码器。图像编解码器根据设备选型和战术技术指标要求，选用的MPEGⅡ编解码器，型号为EM—OB10；是一款完全符合MPEG一2／DVB标准的广播级图像编码器，前端输入1路模拟的视、音频信号，编码器经过预处理、进行压缩编码、打包、复用，输出符合MPEG一2标准sO，IEc13818—1)Ts传输流。解码器型号为DE一010，基于MPEG一2及DVB标准，是一款专业级MPEG一2眈：0图像解码器，支持PAL、NTSC视频制式。具有多种输入、输出标准接口。2．5．3PCM终端。PCM终端设备采用型号为ADVM15型设备。它利用标准的2M传输通道，采用PCM30／32制式，直接提供语音、数据、图像等多种用户接口。ADVM一15使用2M接口。其工作原理是：A、B两个方向2M信号进入ADVM一15后，首先经过线路接口处理，然后进入专用集成电路。A、B方向各有—个接收器，完成时钟恢复、HDB3解码、帧同步等功能。A方向线路信号经接收器处理后，2M处理模块将2M信号分解成30个64K信号，并按电路的时隙以及带宽来选择控制要求，将时隙分露的信号以下行ST—BUS总线形式送给各个信息支路。将未经时隙分配的信号继续传到B向线路接口发出。
结论：微波修维护工作中的实际情况，将模糊控制算法运用到微控制器组成的控制系统中，充分利用了人们的专家知识经验、逻辑推理能力和记忆学习的优点，解决了特殊条件下对特殊材料加热过程控制要求苛刻的问题。经过一证明微波的设计达到设计要求，维修质量好，工作效率高，取得了良好的控制效果
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