[发明专利]一种极低频大功率发射系统

说明书

本发明公开了一种极低频大功率发射系统，所述系统包括高精度激励器、信号处理单元、发射主机、转换开关、调谐装置、假负载；调谐装置与发射天线连接；发射主机包括双频段双功率桥级联设置的两个功放单元，用以在同一发射主机的功放电路上对极低频和超低频双频段进行大功率信号合成。本发明实现了通过设计极/超低频双频段双功率桥级联功率合成的大功率极低频发射主机，在同一主功率电路上实现极低频和超低频(0.1Hz～300Hz)双频段500kW大功率信号的高效合成。且设计了直接耦合、电容调谐和匹配调谐的组合调谐方法，与长达上百公里的水平低架发射天线进行匹配调谐，实现0.1Hz～300Hz宽频率范围内全频点水平低架发射天线阻抗匹配调谐和大功率极/超低频信号的高效辐射。

技术领域

本申请涉及低频信号技术领域，具体而言，涉及一种极低频大功率发射系统。

背景技术

低频信号在大地和电离层之间以波导方式向全球传播，按国际电联规定极低频信号频段为3Hz～30Hz，极低频信号能穿透大深度海水和地层，极低频电磁波的传播损耗小，在大气中的衰减小于1dB/千公里。极低频电磁波是一种由人工产生辐射范围达数千公里、高信噪比的低频段电磁波(0.1Hz～300Hz)。目前通过极低频信号发射系统的电磁探测方式，抗干扰能力较弱、测量误差较大、探测距离较短、探测深度较浅，故在实际应用中探测效果并不理想。

发明内容

为了解决上述问题，本申请实施例提供了一种极低频大功率发射系统。可用于大深度资源探测、地震预测和大深度对潜通信。

第一方面，本申请实施例提供了一种极低频大功率发射系统，所述系统包括：高精度激励器、信号处理单元、发射主机、转换开关、调谐装置、假负载；所述调谐装置与发射天线连接；所述发射主机包括双频段双功率桥级联设置的两个功放单元，用以在同一发射主机的功放电路上对极低频和超低频双频段进行大功率信号合成；

所述高精度激励器用以产生待发射的0.1-300Hz的激励信号；

所述信号处理单元用以对所述高精度激励器输入的所述激励信号进行检测、处理、保护和分路，并将所述激励信号输出至所述发射主机；

所述发射主机用以根据接收到的所述激励信号，将高压整流电源提供的直流电能转换成大功率极低频和/或超低频信号；

所述转换开关用于控制所述发射主机与不同负载之间的切换，所述负载包括发射天线负载和假负载；

所述调谐装置用以在不同的发射天线和工作频率下，实现所述发射主机与发射天线负载之间的最佳阻抗匹配；

所述假负载用以在所述发射主机调试时替代所述发射天线吸收所述发射主机输出的能量。

优选的，所述系统还包括：低压供电系统、高压整流电源、控制检测系统、冷却系统；

所述高压整流电源用以为所述发射主机提供大功率直流电能；

所述控制检测系统用以提供人机操作界面；

所述冷却系统用以对所述发射主机中功率器件进行纯水冷却；

所述低压供电系统用以提供发射系统各设备所需的低交压、直流电源。

优选的，所述调谐装置包括匹配变压器、串联电容、调谐电容和所述天线接入开关；所述天线接入开关用以控制所述发射天线在接入匹配调谐电路和接地之间切换；所述匹配变压器与所述串联电容分别与所述天线接入开关连接，且所述匹配变压器与所述天线接入开关之间还设置有调谐电容。