[发明专利]一种基于改进LCC补偿拓扑结构双谐振频点的宽范围信息传输设计方法

权利要求书

1.一种基于改进LCC补偿拓扑结构双谐振频点的宽范围信息传输设计方法，其特征在于，所述设计方法包括以下步骤：

步骤1：对现有LCC补偿拓扑电路频率特性进行分析，搭建改进LCC补偿拓扑结构的磁通信电路；

步骤2：基于步骤1的磁通信电路，建立改进后的磁通信电路等效电路模型；

步骤3：基于步骤2的等效电路模型，推导信息发射回路的谐振频率f_l，f₀，f_h与耦合机构参数间的关系；关系模型为：

其中，x＝L_dp2/L_dp1，y＝C_dp2/C_dp1，L_dp2和L_dp1为线圈自感和并联补偿电感，C_dp2和C_dp1为串联补偿电容和并联补偿电容；

步骤4：分析在谐振频率f_l，f₀，f_h下电路的传输特性，确定2FSK的载波频率f_l和f_h；

步骤5：推导在低频载波f_l下信息传输电压增益G_l、高频载波f_h下信息传输电压增益G_h与发射回路串联电阻R_td、接收回路串联电阻R_rd、低载波频率f_l、高载波频率f_h，收发线圈间互感M间的关系；

步骤6：基于步骤3-步骤5，确定步骤3中的x和y的设计方向：选取较大的x和较小的y，满足x≧10，0y≤1；

步骤7：基于步骤6的x和y，推导在低频载波f_l下的回路等效电感高频载波f_h下的回路等效电感与并联补偿电感L_dp1、x、α和β之间的关系；

步骤8：基于步骤7的和推导在低频载波f_l下信息接收回路的响应时间高频载波f_h下信息接收回路的响应时间与接收回路串联电阻R_rd、回路等效电感间的关系；

步骤9：基于步骤8确定x和y间的关系，关系模型为xy＝y+1；

步骤10：基于步骤9推导在低频载波f_l下的信息发射回路响应时间高频载波f_h下的信息发射回路响应时间与发射回路串联电阻R_td、接收回路串联电阻R_rd、低频载波f_l、低频载波f_h，收发线圈间互感M、回路等效电感间的关系；

步骤11：基于步骤10确定x和y间的关系，f₀与M的设计方向，关系模型为：xy＝1，选取较小的f₀，其中0f₀≤2MHz，0M≤10μH；

步骤12：基于步骤8和步骤10的低频载波f_l下信息接收回路的响应时间信息发射回路响应时间和高频载波f_h下信息接收回路的响应时间信息发射回路响应时间确定发射回路串联电阻R_td和接收回路串联电阻R_rd；

步骤13：分析该磁耦合通信传输系统的传输特性，并将该传输特性与目标值进行对比，若达到目标值，则结束，若没有达到目标值，则进入步骤14；

步骤14：调整该磁耦合通信传输系统的参数；

步骤15：重复上述步骤3至步骤14直至信息传输特性达到目标值。