[发明专利]基于UHF扫频的局部放电检测超外差接收机设计

说明书

本发明公开了基于UHF扫频的局部放电检测超外差接收机设计，包括用于变频时境频干扰抑制的频段选择滤波器，所述频段选择滤波器电性连接有用于小能量电磁信号的低噪声放大器，所述低噪声放大器电性连接有变频单元一，且变频单元一电性连接有带宽及增益控制单元一，所述带宽及增益控制单元一电性连接有变频单元二，且变频单元二电性连接带宽及增益控制单元二。得益于该基于UHF扫频的局部放电检测超外差接收机设计，具有宽频带，大动态，高灵敏度的特点，能把宽带频谱变换为窄带模拟信号，用于提取局部放电信号的相位和幅值，从而大大降低数据采集系统的要求和数据量，达到既能检测信号又降低检测系统技术要求和成本的目的。

技术领域

本发明属于超外差接收机技术领域，具体涉及基于UHF扫频的局部放电检测超外差接收机设计。

背景技术

变电站中的变压器和GIS组合电器{以下简称“GIS”)在运行过程中发生绝缘故障产生局部放电时，所激发的电磁波信号频谱高达3GHz，其主要能量集中在500～1500MHz；通过检测变压器和GIS局部放电过程向外辐射的特高频脉冲电磁波，借助计算机和信号处理技术来诊断确定变压器和GIS的绝缘故障是目前电力系统广泛应用的检测方法。特高频局部放电检测技术具有高灵敏度、高准确度以及较强的抗干扰性能，既能实现局部放电信号的检测，同时能实现故障类型的识别，甚至是故障定位。

变压器局部放电所激发的电磁波信号频谱很宽，高达3GHz，虽采用了500MHz～1500MHz的UHF天线降低了响应信号的带宽，但仍然有1GHz的带宽，最高频率为1500MHz，为检测局部放电的特高频特性，需要在工频周期内获取特高频信号的相位分布和幅值信息，直接采集频率如此之高的特高频信号的ADC价格昂贵且进口受到限制；而且对这样大的采样数据量进行实时处理，对数据采集系统软硬件性能要求都很高。在500MHz～1500MHz频段上，还存在移动通信、电视、雷达等电磁波信号的强干扰，需要滤除这些固定频段的电磁波干扰信号。

发明内容

本发明的目的在于提供基于UHF扫频的局部放电检测超外差接收机设计，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：基于UHF扫频的局部放电检测超外差接收机设计，包括用于变频时境频干扰抑制的频段选择滤波器；

所述频段选择滤波器电性连接有用于小能量电磁信号的低噪声放大器，所述低噪声放大器电性连接有变频单元一，且变频单元一电性连接有带宽及增益控制单元一，所述带宽及增益控制单元一电性连接有变频单元二，且变频单元二电性连接带宽及增益控制单元二，所述增益控制单元二电性连接有检波器。

优选的，所述变频单元一包括一级混频器，所述一级混频器电性连接于低噪声放大器，且一级混频器电性连接有本振一，所述本振一电性连接有微处理器。

优选的，所述带宽及增益控制单元一包括带通滤波器一，所述带通滤波器一电性连接于一级混频器，且带通滤波器一电性连接有中频放大器一。

优选的，所述变频单元二包括二级混频器，所述二级混频器电性连接于中频放大器一，且二级混频器还电性连接有本振二。

优选的，所述带宽及增益控制单元二包括带通滤波器二，所述带通滤波器二电性连接于二级混频器，且带通滤波器二还电性连接有中频放大器二，所述中频放大器二电性连接于检波器。

本发明的技术效果和优点：该基于UHF扫频的局部放电检测超外差接收机设计，得益于变频单元一和变频单元二以及带宽及增益控制单元一和带宽及增益控制单元二的设置，其具有宽频带，大动态，高灵敏度的特点，能把宽带频谱变换为窄带模拟信号，用于提取局部放电信号的相位和幅值，从而大大降低数据采集系统的要求和数据量，达到既能检测信号又降低检测系统技术要求和成本的目的。可对移动通信、电视、雷达等频段固定的电磁波干扰信号能有效滤除。

附图说明

图1为本发明的设计方案图；

具体实施方式