專利名稱：一種用于內(nèi)燃發(fā)動機(jī)點(diǎn)火的固態(tài)微波源的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于內(nèi)燃發(fā)動機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及ー種用于內(nèi)燃發(fā)動機(jī)點(diǎn)火的固態(tài)微波源。
背景技術(shù)：
到目前為止，汽車污染已逐漸取代傳統(tǒng)的エ業(yè)污染以及生活取暖型污染而成為城市的主要污染源。現(xiàn)有的汽油發(fā)動機(jī)和天然氣發(fā)動機(jī)基本都采用的是火花點(diǎn)火，即利用火花塞產(chǎn)生的火花引燃壓縮后的可燃混合氣體。而這種傳統(tǒng)的點(diǎn)火方式給內(nèi)燃發(fā)動機(jī)帶來了燃燒不完全、不穩(wěn)定、等容度差等問題，直接導(dǎo)致了一氧化碳、ニ氧化碳和氮氧化物等廢氣的大量排放。近年來，隨著微波技術(shù)在內(nèi)燃發(fā)動機(jī)點(diǎn)火上的應(yīng)用，兩類新型的點(diǎn)火方式，微波加熱點(diǎn)火和微波等離子體點(diǎn)火，被相繼提出。這些方法使得火核生成和火焰?zhèn)鞑ニ俣雀?，從而提升了燃燒的均勻性和穩(wěn)定性，減少了廢氣產(chǎn)生，實(shí)現(xiàn)了節(jié)能減排?，F(xiàn)有的方案中，提供點(diǎn)火的能量都是通過真空電子器件(磁控管、速調(diào)管、回旋管、行波管等)實(shí)現(xiàn)的。這些真空電子器件除了自身體積重量大之外，還需要同樣體積重量較大的逆變器、變壓器等輔助設(shè)備才可作為汽車點(diǎn)火微波源工作。此外，真空電子器件還存在器件間一致性差，須單獨(dú)調(diào)試的缺點(diǎn)。這些問題制約了上述技術(shù)的實(shí)用化應(yīng)用。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種用于內(nèi)燃發(fā)動機(jī)點(diǎn)火的固態(tài)微波源，以解決現(xiàn)有的基于真空電子器件微波源體積重量大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、器件間一致性差的問題。為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采取的技術(shù)方案是提供一種用于內(nèi)燃發(fā)動機(jī)點(diǎn)火的固態(tài)微波源，其特征在于包括鎖相環(huán)部分、放大器部分、電源部分；所述鎖相環(huán)部分與放大器部分連接；所述鎖相環(huán)部分、放大器部分均與電源部分連接。所述鎖相環(huán)部分包括參考頻率源、鎖相芯片、單片機(jī)；所述鎖相芯片包括鑒相器、環(huán)路濾波器、壓控振蕩器、分頻器；所述參考頻率源、鑒相器、環(huán)路濾波器、壓控振蕩器、分頻器、單片機(jī)依次連接；所述分頻器與鑒相器連接。所述放大器部分包括驅(qū)動放大器、中功率放大器、高功率放大器；所述驅(qū)動放大器、中功率放大器、高功率放大器依次連接；所述驅(qū)動放大器與壓控振蕩器連接。所述電源部分包括直流偏置模塊、開關(guān)；所述直流偏置模塊與鑒相器、壓控振蕩器、驅(qū)動放大器、中功率放大器、高功率放大器分別連接；所述開關(guān)與直流偏置模塊連接。所述高功率放大器為三級功率放大器，包括三個功率晶體管；所述三個功率晶體管依次連接。本實(shí)用新型所提供的用于內(nèi)燃發(fā)動機(jī)點(diǎn)火的固態(tài)微波源通過鎖相環(huán)部分可輸出具有穩(wěn)定頻率和功率的微波信號，通過放大器部分將輸入的微波信號放大到內(nèi)燃發(fā)動機(jī)微波點(diǎn)火所需的功率水平，通過電源部分可根據(jù)內(nèi)燃發(fā)動機(jī)活塞的運(yùn)動狀態(tài)選擇正確的時機(jī)輸出微波功率實(shí)現(xiàn)點(diǎn)火，同時該用于內(nèi)燃發(fā)動機(jī)點(diǎn)火的固態(tài)微波源還具有體積小、重量輕、易安裝、供電方便等優(yōu)點(diǎn)。

圖I是用于內(nèi)燃發(fā)動機(jī)點(diǎn)火的固態(tài)微波源的原理框圖。圖2是用于內(nèi)燃發(fā)動機(jī)點(diǎn)火的固態(tài)微波源的結(jié)構(gòu)圖。其中，I、鎖相環(huán)部分；11、參考頻率源；12、鎖相芯片；121、鑒相器；122、環(huán)路濾波器；123、壓控振蕩器；124、分頻器；13、單片機(jī)；2、放大器部分；21、驅(qū)動放大器；22、中功率放大器；23、高功率放大器；3、電源部分；31、直流偏置模塊；32、開關(guān)。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)的描述，但它們不是對本實(shí)用新型的進(jìn)ー步限制。如圖I及圖2所示，該用于內(nèi)燃發(fā)動機(jī)點(diǎn)火的固態(tài)微波源包括鎖相環(huán)部分I、放大器部分2、電源部分3 ;鎖相環(huán)部分I與放大器部分2連接；鎖相環(huán)部分I、放大器部分2均與電源部分I連接。鎖相環(huán)部分I在直流信號控制下，輸出具有穩(wěn)定頻率和功率的微波信號，并輸入放大器部分2 ;放大器部分2將鎖相環(huán)部分I輸送的微波信號放大至內(nèi)燃發(fā)動機(jī)微波點(diǎn)火功率；電源部分3根據(jù)內(nèi)燃發(fā)動機(jī)狀態(tài)信號控制輸出微波信號。鎖相環(huán)部分I包括參考頻率源U、鎖相芯片12、單片機(jī)13 ;鎖相芯片12包括鑒相器121、環(huán)路濾波器122、壓控振蕩器123、分頻器124 ;參考頻率源11、鑒相器121、環(huán)路濾波器122、壓控振蕩器123、分頻器124、單片機(jī)13依次連接；分頻器124與鑒相器121連接。壓控振蕩器123提供所需頻率的微波信號，鑒相器121、環(huán)路濾波器122、分頻器124、參考頻率源11穩(wěn)定壓控振蕩器123輸出的微波信號的頻率和功率。放大器部分2包括驅(qū)動放大器21、中功率放大器22、高功率放大器23 ;驅(qū)動放大器21、中功率放大器22、高功率放大器23依次連接；驅(qū)動放大器21與壓控振蕩器123連接。高功率放大器23輸出所需的微波信號功率，驅(qū)動放大器21、中功率放大器22將鎖相環(huán)部分I輸出的微波信號放大后作為高功率放大器23的輸入功率。高功率放大器23為三級功率放大器，包括三個功率晶體管；三個功率晶體管依次連接。驅(qū)動放大器21和中功率放大器22為一般放大芯片。電源部分3包括直流偏置模塊31、開關(guān)32 ;直流偏置模塊31與鑒相器121、壓控振蕩器123、驅(qū)動放大器21、中功率放大器22、高功率放大器23分別連接；開關(guān)32與直流偏置模塊31連接。直流偏置模塊31提供鑒相器121、壓控振蕩器123、驅(qū)動放大器21、中功率放大器22、高功率放大器23所需的直流偏置，開關(guān)32控制鑒相器121、壓控振蕩器123、驅(qū)動放大器21、中功率放大器22、高功率放大器23的工作狀態(tài)。由于高功率放大器23增益低，故需要較大的微波信號輸入功率。該輸入功率由驅(qū)動放大器21和中功率放大器22將鎖相環(huán)部分I輸出的微波信號放大獲得。由于鎖相環(huán)部分I輸出的微波信號太小，需先由驅(qū)動放大器21提供較高的増益，提供一定的輸出功率，然后由中功率放大器22將驅(qū)動放大器21輸出的信號進(jìn)ー步放大，以滿足高功率放大器23的所需的微波信號輸入功率，最后經(jīng)高功率放大器23的三個功率晶體管進(jìn)行三級放大達(dá)到內(nèi)燃發(fā)動機(jī)微波點(diǎn)火功率。如圖2所示，參考頻率源11與鎖相芯片12通過微帶傳輸線連接；壓控振蕩器123與驅(qū)動放大器21分別相連，單片機(jī)13與鎖相芯片12通過微帶傳輸線連接；驅(qū)動放大器21與中功率放大器22、高功率放大器23通過微帶傳輸線依次連接；高功率放大器23包括三個功率晶體管，三個功率晶體管依次連接組成三級功率放大器；開關(guān)32與直流偏置模塊31通過微帶傳輸線連接，將發(fā)動機(jī)狀態(tài)信號傳遞給直流偏置模塊31 ;直流偏置模塊31與鎖相芯片12、驅(qū)動放大器21、中功率放大器22、高功率放大器23分別通過微帶傳輸線連接，根據(jù)輸入的發(fā)動機(jī)狀態(tài)信號控制微波源輸出頻率和產(chǎn)生微波功率的時間實(shí)現(xiàn)對點(diǎn)火動作的精確控制。雖然本實(shí)用新型以上述較佳的實(shí)施例對本實(shí)用新型做出了詳細(xì)的描述，但并非用 上述實(shí)施例限定本實(shí)用新型。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)意識到在不脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案所給出的技術(shù)特征和范圍的情況下，對技術(shù)特征所作的增加、以本領(lǐng)域ー些同樣內(nèi)容的替換，均應(yīng)屬本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種用于內(nèi)燃發(fā)動機(jī)點(diǎn)火的固態(tài)微波源，其特征在干包括鎖相環(huán)部分(I)、放大器部分(2)、電源部分(3);所述鎖相環(huán)部分(I)與放大器部分(2)連接；所述鎖相環(huán)部分(I)、放大器部分(2)均與電源部分(I)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于內(nèi)燃發(fā)動機(jī)點(diǎn)火的固態(tài)微波源，其特征在于所述鎖相環(huán)部分(I)包括參考頻率源(11)、鎖相芯片(12)、單片機(jī)(13);所述鎖相芯片(12)包括鑒相器(121)、環(huán)路濾波器(122)、壓控振蕩器(123)、分頻器(124);所述參考頻率源(11)、鑒相器(121)、環(huán)路濾波器(122)、壓控振蕩器(123)、分頻器(124)、單片機(jī)(13)依次連接；所述分頻器(124)與鑒相器(121)連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于內(nèi)燃發(fā)動機(jī)點(diǎn)火的固態(tài)微波源，其特征在于所述放大器部分(2)包括驅(qū)動放大器(21)、中功率放大器(22)、高功率放大器(23);所述驅(qū)動放大器(21)、中功率放大器(22)、高功率放大器(23)依次連接；所述驅(qū)動放大器(21)與壓控振蕩器(123)連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于內(nèi)燃發(fā)動機(jī)點(diǎn)火的固態(tài)微波源，其特征在于所述電源部分(3)包括直流偏置模塊(31)、開關(guān)(32);所述直流偏置模塊(31)與鑒相器(121)、壓控振蕩器(123)、驅(qū)動放大器(21)、中功率放大器(22)、高功率放大器(23)分別連接；所述開關(guān)(32)與直流偏置模塊(31)連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于內(nèi)燃發(fā)動機(jī)點(diǎn)火的固態(tài)微波源，其特征在于所述高功率放大器(23)為三級功率放大器，包括三個功率晶體管；所述三個功率晶體管依次連接。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種用于內(nèi)燃發(fā)動機(jī)點(diǎn)火的固態(tài)微波源，包括鎖相環(huán)部分、放大器部分、電源部分；鎖相環(huán)部分與放大器部分連接；鎖相環(huán)部分、放大器部分均與電源部分連接。本實(shí)用新型所提供的用于內(nèi)燃發(fā)動機(jī)點(diǎn)火的固態(tài)微波源通過鎖相環(huán)部分可輸出具有穩(wěn)定頻率和功率的微波信號，通過放大器部分將輸入的微波信號放大到內(nèi)燃發(fā)動機(jī)微波點(diǎn)火所需的功率水平，通過電源部分可根據(jù)內(nèi)燃發(fā)動機(jī)活塞的運(yùn)動狀態(tài)選擇正確的時機(jī)輸出微波功率實(shí)現(xiàn)點(diǎn)火，同時該用于內(nèi)燃發(fā)動機(jī)點(diǎn)火的固態(tài)微波源還具有體積小、重量輕、易安裝、供電方便等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號F02P23/04GK202451344SQ20112055361
公開日2012年9月26日 申請日期2011年12月27日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月27日
發(fā)明者譚忠貴, 鐘禮平 申請人:成都集思科技有限公司