本发明涉及一种电路故障检测方法及装置，特别是一种匹配网络故障自诊断方法及装置，所述方法是将谐振频率的信号送匹配网络，通过比较继电器初始开关位置、切换后位置及回到初始位置三种状态下的电压振幅值V、电流振幅值I以及它们之间的相位差Φ的方法，方便、快捷、准确的检测出故障继电器模块。
1.一种匹配网络故障自诊断装置，所述匹配网络主要由并联电容模组1、串联电容模组2、串联电感模组3及天线电容模组4组成；所述并联电容模组1是由多个电容C11、C12、…、C1n并联组成，每个电容分别通过串联于各自的继电器K11、K12、…、K1n与网络连接；所述串联电容模组2是由多个电容C21、C22、…、C2n串联组成，所述电容C21、C22、…、C2n的两端分别并联继电器K21、K22、…、K2n；所述串联电感模组3是由多个电感L31、L32、…、L3n串联组成，所述电感L31、L32、…、L3n的两端分别并联继电器K31、K32、…、K3n；所述天线电容模组4是由多个电容C41、C42、…、C4n并联组成，每个电容分别通过继电器K41、K42、…、K4n与网络连接，通过切换继电器的开关调节匹配网络的阻抗；并将所述并联电容模组、串联电容模组、串联电感模组及天线电容模组中的电容或电感元件与控制该元件接入或短接的继电器的组合定义为继电器模块；其特征在于，所述自诊断装置包括输入信号源、测量模块、控制器、显示器及接口电路，所述测量模块设于所述匹配网络的输入端，监测输入信号流经匹配网络的电压振幅值V、电流振幅值I以及它们之间的相位差Φ；所述控制器连接所述输入信号源、测量模块、显示器及接口电路，所述控制器按程序控制输入信号源送给匹配网络一定频率的调试信号，依序控制继电器模块中继电器的工作状态，根据测量模块送来的某开关不同状态下的电压振幅值V、电流振幅值I以及它们之间的相位差Φ进行分析比较，判断该继电器模块是否为故障单元，将结果存储，并送显示器显示。
2.根据权利要求1所述的匹配网络故障自诊断装置，其特征在于所述输入信号源主要是由直接数字频率合成器DDS和功率放大器所构成，所述直接数字频率合成器DDS连接所述控制器，所述控制器控制所述直接数字频率合成器DDS产生稳定的所需的频率信号，所述功率放大器将直接数字频率合成器DDS产生稳定的频率信号进行功率放大送匹配网络。
3.根据权利要求1所述的匹配网络故障自诊断装置，其特征在于所述控制器是微处理单片机。
4.根据权利要求1所述的匹配网络故障自诊断装置，其特征在于所述继电器模块中的继电器电路上还串联有滤波器。
5.一种用权利要求1所述装置的匹配网络故障自诊断方法，所述匹配网络主要由并联电容模组、串联电容模组、串联电感模组及天线电容模组组成；所述并联电容模组是由多个电容C11、C12、…、C1n并联组成，每个电容分别通过串联于各自的继电器K11、K12、…、K1n与网络连接；所述串联电容模组是由多个电容C21、C22、…、C2n串联组成，所述电容C21、C22、…、C2n的两端分别并联继电器K21、K22、…、K2n；所述串联电感模组是由多个电感L31、L32、…、L3n串联组成，所述电感L31、L32、…、L3n的两端分别并联继电器K31、K32、…、K3n；所述天线电容模组是由多个电容C41、C42、…、C4n并联组成，每个电容分别通过继电器K41、K42、…、K4n与网络连接；并将所述并联电容模组、串联电容模组、串联电感模组及天线电容模组中的电容或电感元件与控制该元件接入或短接的继电器的组合定义为继电器模块；所述故障自诊断装置包括输入信号源、测量模块及控制器、显示器及接口电路；所述方法包括以下步骤：(1)寻找匹配网络的谐振频率f0；
(2)所述控制器按程序控制输入信号源将频率为f0的信号送匹配网络；
(3)所述测量模块记录该状态时的电压振幅值V1、电流振幅值I1以及它们之间的相位差Φ1，将该状态设为状态一；
(4)所述控制器按程序改变被测继电器模块N中的继电器的开关状态，所述测量模块记录该状态时的电压振幅值V2、电流振幅值I2以及它们之间的相位差Φ2，将该状态设为状态二；
(5)所述控制器再次改变被测继电器模块N中的继电器的开关状态，所述测量模块记录该状态时的电压振幅值V3、电流振幅值I3以及它们之间的相位差Φ3，将该状态设为状态三；
(6-1)若|V1-V3|＜|V1-V2|或|V1-V3|＜|V3-V2|，则进入下一步，否则该继电器模块N为故障模块；
(6-2)若|I1-I3|＜|I1-I2|或|I1-I3|＜|I3-I2|，则进入下一步，否则该继电器模块N为故障模块；
(6-3)若|Φ1-Φ3|＜|Φ1-Φ2|或|Φ1-Φ3|＜|Φ3-Φ2|，则该继电器模块无故障，否则该继电器模块N为故障模块，回到(4)，进行下一个继电器模块N+1的检测。
6.根据权利要求5所述的匹配网络故障自诊断方法，其特征在于步骤1所述的寻找当前状态的匹配网络的谐振频率f0包括以下步骤：(1-1)控制器将匹配网络中的电容电感全部短接；
(1-2)控制器在匹配网络的整个工作频率范围内，每隔0.1MHz采样、计算、比较，寻找电压驻波比最小的频点；
(1-3)所述最小频点的电压驻波比在1.1以下的频率，则为谐振频率f0。
7.根据权利要求5所述的匹配网络故障自诊断方法，其特征在于步骤1所述的寻找当前状态的匹配网络的谐振频率f0包括以下步骤：(1-1)控制器将匹配网络中的电容电感全部短接；
(1-2)控制器在匹配网络的整个工作频率范围内，每隔0.5MHz采样、计算、比较，寻找电压驻波比最小的频点f0’；
(1-3)再在f0’±0.4MHz的范围内，每隔0.1MHz采样、计算、比较，寻找电压驻波比最小的频点；
(1-4)所述最小频点的电压驻波比在1.1以下的频率，则为谐振频率f0。
8.一种用权利要求1所述装置的匹配网络故障自诊断方法，所述匹配网络主要由并联电容模组、串联电容模组、串联电感模组及天线电容模组组成；所述并联电容模组是由多个电容C11、C12、…、C1n并联组成，每个电容分别通过串联于各自的继电器K11、K12、…、K1n与网络连接；所述串联电容模组是由多个电容C21、C22、…、C2n串联组成，所述电容C21、C22、…、C2n的两端分别并联继电器K21、K22、…、K2n；所述串联电感模组是由多个电感L31、L32、…、L3n串联组成，所述电感L31、L32、…、L3n的两端分别并联继电器K31、K32、…、K3n；所述天线电容模组是由多个电容C41、C42、…、C4n并联组成，每个电容分别通过继电器K41、K42、…、K4n与网络连接；并将所述并联电容模组、串联电容模组、串联电感模组及天线电容模组中的电容或电感元件与控制该元件接入或短接的继电器的组合定义为继电器模块；所述故障自诊断装置包括输入信号源、测量模块及控制器、显示器及接口电路；所述方法包括以下步骤：(1)所述控制器按程序控制输入信号源将匹配网络的工作频率范围fmin～fmax内的任意频率f1的信号送匹配网络；
(2)所述测量模块记录该状态一时的电压振幅值Vf11、电流振幅值If11以及它们之间的相位差Φf11；
(3)所述控制器改变被测继电器模块N中的继电器的开关状态，记录该状态二时的电压振幅值Vf12、电流振幅值If12以及它们之间的相位差Φf12；
(4)再次改变被测继电器模块N中的继电器的开关状态，记录该状态三时的电压振幅值Vf13、电流振幅值If13以及它们之间的相位差Φf13；
(5-1)若|Vf11-Vf13|＜|Vf11-Vf12|或
|Vf11-Vf13|＜|Vf13-Vf12|，则进入下一步，否则该继电器模块N可能为故障模块；
(5-2)若|If11-If13|＜|If11-If12|或
|If11-If13|＜|If13-If12|，则进入下一步，否则该继电器模块N可能为故障模块；
(5-3)若|Φf11-Φf13|＜|Φf11-Φf12|或
|Φf11-Φf13|＜|Φf13-Φf12|，则该继电器模块无故障，否则该继电器模块N为故障模块；
(6)将频率为f2的信号送匹配网络，且f2与f1以工作频段中心对称；
(7)记录该状态一时的电压振幅值Vf21、电流振幅值If21以及它们之间的相位差Φf21；
(8)改变被测继电器模块N中的继电器的开关状态，记录该状态二时的电压振幅值Vf22、电流振幅值If22以及它们之间的相位差Φf22；
(9)再次改变被测继电器模块N中的继电器的开关状态，记录该状态三时的电压振幅值Vf23、电流振幅值If23以及它们之间的相位差Φf23；
(10)比较三种状态下的V、I及Φ，并汇同(5)中的结果共同判断；
(10-1)比较V，若|Vf21-Vf23|＜|Vf21-Vf22|或
|Vf21-Vf23|＜|Vf23-Vf22|，则进入下一步，否则查看(5-1)中该继电器模块N是否为故障模块，若是，则该继电器模块N为故障模块，若否，则进入下一步；
(10-2)比较I，若|If21-If23|＜|If21-If22|或
|If21-If23|＜|If23-If22|，则进入下一步，否则查看(5-2)中该继电器模块N是否为故障模块，若是，则该继电器模块N为故障模块，若否，则进入下一步；
(10-3)比较Φ，若|Φf21-Φf23|＜|Φf21-Φf22|或
|Φf21-Φf23|＜|Φf23-Φf22|，则该继电器模块无故障，否则查看(5-3)中该继电器模块N是否为故障模块，若是，则该继电器模块N为故障模块，若否，则该继电器模块N无故障，回到(3)，进行下一个继电器模块N+1的检测。
匹配网络故障自诊断方法及装置
技术领域
[0001] 本发明涉及一种电路故障检测方法及装置，特别是一种匹配网络故障自诊断方法及装置。
背景技术
[0002] 天线匹配网络(简称匹配网络)是调谐大功率发射天线的匹配装置，也称为天线调谐网络，它把随工作频率和外部环境条件变化的天线阻抗转换成尽可能等于发射机的输出阻抗(50Ω)，使发射机传输到天线的功率最大。
[0003] 现有的匹配网络的组成如图1所示，主要由并联电容模组1、串联电容模组2、串联电感模组3及天线电容模组4组成；所述并联电容模组1是由多个电容C11、C12、…、C1n并联组成，每个电容分别通过串联于各自的继电器K11、K12、…、K1n与网络连接；所述串联电容模组2是由多个电容C21、C22、…、C2n串联组成，所述电容C21、C22、…、C2n的两端分别并联继电器K21、K22、…、K2n；所述串联电感模组3是由多个电感L31、L32、…、L3n串联组成，所述电感L31、L32、…、L3n的两端分别并联继电器K31、K32、…、K3n；所述天线电容模组4是由多个电容C41、C42、…、C4n并联组成，每个电容分别通过继电器K41、K42、…、K4n与网络连接。通过切换继电器的开关调节匹配网络的阻抗，以达到要求的阻抗值范围判定匹配是否良好。
[0004] 在实际工作中，要求匹配网络工作在频率范围内的任何一点，如短波则在3MHz--30MHz内的任一频率点。由于电容值、电感值之间的不连续性，在各频点进行调谐匹配时，需要多次、反复接通或者断开某一继电器，从而最终达到最好的匹配效果。若天调内部匹配网络存在硬件故障，就需要用人工依次检查继电器有无故障，上电后进行调试，且无法检查匹配网络中的电感或电容是否损坏。长期以来，对于损坏的电感或电容的判断全凭调机人员的经验，有时需要花费几天时间才能查找出损坏的电感或电容。调机工作量很大，效率极低，且需要消耗大量电能。
[0005] 在调试过程中如何方便、快捷、准确的检测出故障继电器或某一故障电感、电容是大功率通信广播发射设备迫切需要解决的难题之一。
[0006] 有鉴于上述现有的匹配网络故障检测方法所存在的上述工作量大、效率低的不足，本发明人基于从事此类产品设计制造多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运用，积极加以研究创新，以期创设一种新的匹配网络故障自诊断方法及装置，能够改进一般现有的人工查找方法，使其更具有实用性。经过不断的研究、设计，并经反复试作样品及改进后，终于创设出确具实用价值的本发明。
发明内容
[0007] 本发明的主要目的在于，克服现有的匹配网络故障人工查找存在的上述缺陷，而提供一种匹配网络故障自诊断方法及装置，所要解决的技术问题是通过计算机控制装置自动监测匹配网络中的继电器模块是否存在故障，以提高调试效率，从而更加适于实用。所述继电器模块包括继电器及由该继电器控制接入的电容或电感元件。
[0008] 本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。
[0009] 依据本发明提出的一种匹配网络故障自诊断装置，所述匹配网络主要由并联电容模组1、串联电容模组2、串联电感模组3及天线电容模组4组成；所述并联电容模组1是由多个电容C11、C12、…、C1n并联组成，每个电容分别通过串联于各自的继电器K11、K12、…、K1n与网络连接；所述串联电容模组2是由多个电容C21、C22、…、C2n串联组成，所述电容C21、C22、…、C2n的两端分别并联继电器K21、K22、…、K2n；所述串联电感模组3是由多个电感L31、L32、…、L3n串联组成，所述电感L31、L32、…、L3n的两端分别并联继电器K31、K32、…、K3n；所述天线电容模组4是由多个电容C41、C42、…、C4n并联组成，每个电容分别通过继电器K41、K42、…、K4n与网络连接，通过切换继电器的开关调节匹配网络的阻抗；并将所述并联电容模组、串联电容模组、串联电感模组及天线电容模组中的电容或电感元件与控制该元件接入或短接的继电器的组合定义为继电器模块；其中，所述自诊断装置包括输入信号源、测量模块、控制器、显示器及接口电路，所述测量模块设于所述匹配网络的输入端，监测输入信号流经匹配网络的电压振幅值V、电流振幅值I以及它们之间的相位差Φ；所述控制器连接所述输入信号源、测量模块、显示器及接口电路，所述控制器按程序控制输入信号源送给匹配网络一定频率的调试信号，依序控制继电器模块中继电器的工作状态，根据测量模块送来的某开关不同状态下的电压振幅值V、电流振幅值I以及它们之间的相位差Φ进行分析比较，判断该继电器模块是否为故障单元，将结果存储，并送显示器显示。
[0010] 本发明提出的一种匹配网络故障自诊断装置采用以下技术措施进一步实现。
[0011] 前述的匹配网络故障自诊断方法的装置，其中所述输入信号源主要是由直接数字频率合成器DDS和功率放大器所构成，所述直接数字频率合成器DDS连接所述控制器，所述控制器控制所述直接数字频率合成器DDS产生稳定的所需的频率信号，所述功率放大器将直接数字频率合成器DDS产生稳定的频率信号进行功率放大送匹配网络。
[0012] 前述的匹配网络故障自诊断方法的装置，其中所述控制器是微处理单片机。
[0013] 前述的匹配网络故障自诊断方法的装置，其中所述继电器模块中的继电器电路上还串联有滤波器。
[0014] 本发明还提供一种采用前述装置的匹配网络故障自诊断方法，所述匹配网络主要由并联电容模组、串联电容模组、串联电感模组及天线电容模组组成；所述并联电容模组是由多个电容C11、C12、…、C1n并联组成，每个电容分别通过串联于各自的继电器K11、K12、…、K1n与网络连接；所述串联电容模组是由多个电容C21、C22、…、C2n串联组成，所述电容C21、C22、…、C2n的两端分别并联继电器K21、K22、…、K2n；所述串联电感模组是由多个电感L31、L32、…、L3n串联组成，所述电感L31、L32、…、L3n的两端分别并联继电器K31、K32、…、K3n；所述天线电容模组是由多个电容C41、C42、…、C4n并联组成，每个电容分别通过继电器K41、K42、…、K4n与网络连接；并将所述并联电容模组、串联电容模组、串联电感模组及天线电容模组中的电容或电感元件与控制该元件接入或短接的继电器的组合定义为继电器模块；所述故障自诊断装置包括输入信号源、测量模块及控制器；所述方法包括以下步骤：
[0015] (1)寻找匹配网络的谐振频率f0；
[0016] (2)所述控制器按程序控制输入信号源将频率为f0的信号送匹配网络；
[0017] (3)所述测量模块记录该状态时的电压振幅值V1、电流振幅值I1以及它们之间的相位差Φ1，将该状态设为状态一；
[0018] (4)所述控制器按程序改变被测继电器模块N中的继电器的开关状态，所述测量模块记录该状态时的电压振幅值V2、电流振幅值I2以及它们之间的相位差Φ2，将该状态设为状态二；
[0019] (5)所述控制器再次改变被测继电器模块N中的继电器的开关状态，所述测量模块记录该状态时的电压振幅值V3、电流振幅值I3以及它们之间的相位差Φ3，将该状态设为状态三；
[0020] (6)控制器比较三种状态下的V、I及Φ；
[0021] (6-1)若|V1-V3|＜|V1-V2|或|V1-V3|＜|V3-V2|，则进入下一步，否则该继电器模块N为故障模块；
[0022] (6-2)若|I1-I3|＜|I1-I2|或|I1-I3|＜|I3-I2|，则进入下一步，否则该继电器模块N为故障模块；
[0023] (6-3)若|Φ1-Φ3|＜|Φ1-Φ2|或|Φ1-Φ3|＜|Φ3-Φ2|，则该继电器模块无故障，否则该继电器模块N为故障模块，回到(4)，进行下一个继电器模块N+1的检测。
[0024] 本发明所提供的匹配网络故障自诊断方法还可采用以下技术措施进一步实现。
[0025] 前述的匹配网络故障自诊断方法，其中步骤1所述的寻找当前状态的匹配网络的谐振频率f0包括以下步骤：
[0026] (1-1)控制器将匹配网络中的电容电感全部短接；
[0027] (1-2)控制器在匹配网络的整个工作频率范围内，每隔0.1MHz采样、计算、比较，寻找电压驻波比最小的频点；
[0028] (1-3)所述最小频点的电压驻波比在1.1以下的频率，则为谐振频率f0。
[0029] 前述的匹配网络故障自诊断方法，其中步骤1所述的寻找当前状态的匹配网络的谐振频率f0包括以下步骤：
[0030] (1-1)控制器将匹配网络中的电容电感全部短接；
[0031] (1-2)控制器在匹配网络的整个工作频率范围内，每隔0.5MHz采样、计算、比较，寻找电压驻波比最小的频点f0’；
[0032] (1-3)再在f0’±0.4MHz的范围内，每隔0.1MHz采样、计算、比较，寻找电压驻波比最小的频点；
[0033] (1-4)所述最小频点的电压驻波比在1.1以下的频率，则为谐振频率f0。
[0034] 本发明还提供另一种采用前述装置的匹配网络故障自诊断方法，所述匹配网络主要由并联电容模组、串联电容模组、串联电感模组及天线电容模组组成；所述并联电容模组是由多个电容C11、C12、…、C1n并联组成，每个电容分别通过串联于各自的继电器K11、K12、…、K1n与网络连接；所述串联电容模组是由多个电容C21、C22、…、C2n串联组成，所述电容C21、C22、…、C2n的两端分别并联继电器K21、K22、…、K2n；所述串联电感模组是由多个电感L31、L32、…、L3n串联组成，所述电感L31、L32、…、L3n的两端分别并联继电器K31、K32、…、K3n；所述天线电容模组是由多个电容C41、C42、…、C4n并联组成，每个电容分别通过继电器K41、K42、…、K4n与网络连接；并将所述并联电容模组、串联电容模组、串联电感模组及天线电容模组中的电容或电感元件与控制该元件接入或短接的继电器的组合定义为继电器模块；所述故障自诊断装置包括输入信号源、测量模块及控制器；所述方法包括以下步骤：
[0035] (1)所述控制器按程序控制输入信号源将匹配网络的工作频率范围fmin～fmax内的任意频率f1的信号送匹配网络；
[0036] (2)所述测量模块记录该状态一时的电压振幅值Vf11、电流振幅值If11以及它们之间的相位差Φf11；
[0037] (3)所述控制器改变被测继电器模块N中的继电器的开关状态，记录该状态二时的电压振幅值Vf12、电流振幅值If12以及它们之间的相位差Φf12；
[0038] (4)再次改变被测继电器模块N中的继电器的开关状态，记录该状态三时的电压振幅值Vf13、电流振幅值If13以及它们之间的相位差Φf13；
[0039] (5)比较三种状态下的V、I及Φ；
[0040] (5-1)若|Vf11-Vf13|＜|Vf11-Vf12|或
[0041] |Vf11-Vf13|＜|Vf13-Vf12|，则进入下一步，否则该继电器模块N可能为故障模块；
[0042] (5-2)若|If11-If13|＜|If11-If12|或
[0043] |If11-If13|＜|If13-If12|，则进入下一步，否则该继电器模块N可能为故障模块；
[0044] (5-3)若|Φf11-Φf13|＜|Φf11-Φf12|或
[0045] |Φf11-Φf13|＜|Φf13-Φf12|，则该继电器模块无故障，否则该继电器模块N为故障模块；
[0046] (6)将频率为f2的信号送匹配网络，且f2与f1以工作频段中心对称；
[0047] (7)记录该状态一时的电压振幅值Vf21、电流振幅值If21以及它们之间的相位差Φf21；
[0048] (8)改变被测继电器模块N中的继电器的开关状态，记录该状态二时的电压振幅值Vf22、电流振幅值If22以及它们之间的相位差Φf22；
[0049] (9)再次改变被测继电器模块N中的继电器的开关状态，记录该状态三时的电压振幅值Vf23、电流振幅值If23以及它们之间的相位差Φf23；
[0050] (10)比较三种状态下的V、I及Φ，并汇同(5)中的结果共同判断；
[0051] (10-1)比较V，若|Vf21-Vf23|＜|Vf21-Vf22|或
[0052] |Vf21-Vf23|＜|Vf23-Vf22|，则进入下一步，否则查看(5-1)中该继电器模块N是否为故障模块，若是，则该继电器模块N为故障模块，若否，则进入下一步；
[0053] (10-2)比较I，若|If21-If23|＜|If21-If22|或
[0054] |If21-If23|＜|If23-If22|，则进入下一步，否则查看(5-2)中该继电器模块N是否为故障模块，若是，则该继电器模块N为故障模块，若否，则进入下一步；
[0055] (10-3)比较Φ，若|Φf21-Φf23|＜|Φf21-Φf22|或
[0056] |Φf21-Φf23|＜|Φf23-Φf22|，则该继电器模块无故障，否则查看(5-3)中该继电器模块N是否为故障模块，若是，则该继电器模块N为故障模块，若否，则该继电器模块N无故障，回到(3)，进行下一个继电器模块N+1的检测。
[0057] 借由上述技术方案，本发明匹配网络故障自诊断方法及装置至少具有下列优点及有益效果：
[0058] 1、本发明的匹配网络故障自诊断方法及装置能方便快捷准确地检测出匹配网络内部的硬件故障，极大地提高了大功率通信广播发射设备的调试速度。
[0059] 2、本发明采用DDS小功放信号源送入调试所需的频率信号进行预调和检测，节省大功率设备调机的能量消耗。
[0060] 综上所述，本发明具有上述诸多优点及实用价值，其不论在产品结构、方法或功能上皆有较大的改进，在技术上有显著的进步，并产生了好用及实用的效果，且较现有的人工检查匹配网络硬件有无故障的方法具有增进的突出多项功效，从而更加适于实用，并具有产业的广泛利用价值，诚为一新颖、进步、实用的新设计。
[0061] 上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。
附图说明
[0062] 图1是匹配网络结构示意图。
[0063] 图2是本发明匹配网络故障自诊断方法的一种实施步骤流程图。
[0064] 图3是本发明匹配网络故障自诊断方法的另一种实施步骤流程图。
[0065] 图4是实施本发明匹配网络故障自诊断方法的装置结构示意图。
具体实施方式
[0066] 有关本发明的前述及其他技术内容、特点及功效，在以下配合参考图式的较佳实施例的详细说明中将可清楚呈现。通过具体实施方式的说明，当可对本发明为达成预定目的所采取的技术手段及功效得一更加深入且具体的了解，然而所附图式仅是提供参考与说明之用，并非用来对本发明加以限制。
[0067] 本发明所述的匹配网络故障自诊断方法是指在匹配网络中设置专用装置，用装用装置取代人工查找匹配网络中的故障继电器模块，以便快捷更换节省调机时间。所述继电器模块是指，构成匹配网络的并联电容模组1、串联电容模组2、串联电感模组3及天线电容模组4中的电容或电感元件与控制该元件接入或短接的继电器的组合。如图1、4所示，所述并联电容模组1是由多个电容C11、C12、…、C1n并联组成，每个电容分别通过串联于各自的继电器K11、K12、…、K1n与网络连接，控制继电器K11、K12、…、K1n吸合即可控制C11、C12、…、C1n接入匹配网络；所述串联电容模组2是由多个电容C21、C22、…、C2n串联组成，所述电容C21、C22、…、C2n的两端分别并联继电器K21、K22、…、K2n，控制继电器K21、K22、…、K2n吸合，即可分别控制电容C21、C22、…、C2n被短接；所述串联电感模组3是由多个电感L31、L32、…、L3n串联组成，所述电感L31、L32、…、L3n的两端分别并联继电器K31、K32、…、K3n，控制继电器K31、K32、…、K3n吸合，即可分别控制电感L31、L32、…、L3n被短接；所述天线电容模组4是由多个电容C41、C42、…、C4n并联组成，每个电容分别通过继电器K41、K42、…、K4n与网络连接，控制继电器K41、K42、…、K4n吸合即可控制电容C41、C42、…、C4n接入匹配网络。图1和图4的匹配网络相同，因此元器件用相同标号。并将所述并联电容模组、串联电容模组、串联电感模组及天线电容模组中的电容或电感元件与控制该元件接入或短接的继电器的组合定义为继电器模块；
[0068] 请参阅图2，本发明匹配网络故障自诊断方法较佳实施例的步骤流程图，包括以下步骤：
[0069] (1)寻找匹配网络的谐振频率f0；因为在谐振点附近，采样值对匹配网络的微小改变很敏感。寻找匹配网络的谐振频率f0的方法说明于后；
[0070] (2)将频率为f0的信号送匹配网络；并设定此时匹配网络中所有继电器的开关状态为状态一；
[0071] (3)记录该状态一时的电压振幅值V1、电流振幅值I1以及它们之间的相位差Φ1；
[0072] (4)改变被测继电器模块N中的继电器的开关状态，并设定此时匹配网络中所有继电器的开关状态为状态二。记录该状态二时的电压振幅值V2、电流振幅值I2以及它们之间的相位差Φ2；通常继电器模块N选取第一只，即N为1，而后依次检测；
[0073] (5)再次改变被测继电器模块N中的继电器的开关状态，并设定此时匹配网络中所有继电器的开关状态为状态三。记录该状态三时的电压振幅值V3、电流振幅值I3以及它们之间的相位差Φ3；
[0074] (6)比较三种状态下的V、I及Φ；
[0075] (6-1)若|V1-V3|＜|V1-V2|或|V1-V3|＜|V3-V2|，则进入下一步，否则该继电器模块N为故障模块；
[0076] (6-2)若|I1-I3|＜|I1-I2|或|I1-I3|＜|I3-I2|，则进入下一步，否则该继电器模块N为故障模块；
[0077] (6-3)若|Φ1-Φ3|＜|Φ1-Φ2|或|Φ1-Φ3|＜|Φ3-Φ2|，则该继电器模块无故障，否则该继电器模块N为故障模块，回到(4)，进行下一个继电器模块N+1的检测。
[0078] 步骤1所述的寻找当前状态的匹配网络的谐振频率f0包括以下步骤：
[0079] 1-1将匹配网络中的电容电感全部短接；
[0080] 1-2在匹配网络的整个工作频率范围内，每隔0.1MHz采样、计算、比较，寻找电压驻波比最小的频点；
[0081] 1-3所述最小频点的电压驻波比在1.1以下，则认为该频率为谐振频率f0。
[0082] 为减少寻找次数，所述的寻找当前状态的匹配网络的谐振频率f0还可以采用以下步骤：
[0083] 1-1将匹配网络中的电容电感全部短接；
[0084] 1-2在匹配网络的整个工作频率范围内，每隔0.5MHz采样、计算、比较，寻找电压驻波比最小的频点f0’；也可以每隔1MHz，或其他间隔进行采样；
[0085] 1-3再在f0’±0.4MHz的范围内，每隔0.1MHz采样、计算、比较，寻找电压驻波比最小的频点；若每隔1MHz采样，则再在±0.9MHz的范围内，每隔0.1MHz进行采样、计算、比较，寻找电压驻波比最小的频点；
[0086] 1-4所述最小频点的电压驻波比在1.1以下，则认为该频率为谐振频率f0。
[0087] 本发明还提供了一种用任意频率查找天调网路中故障继电器模块的方法。如图3所示，该包括以下步骤：
[0088] (1)将匹配网络的工作频率范围fmin～fmax内的频率f1的信号送匹配网络；
[0089] (2)记录该状态一时的电压振幅值Vf11、电流振幅值If11以及它们之间的相位差Φf11；
[0090] (3)改变被测继电器模块N中的继电器的开关状态，记录该状态二时的电压振幅值Vf12、电流振幅值If12以及它们之间的相位差Φf12；
[0091] (4)再次改变被测继电器模块N中的继电器的开关状态，记录该状态三时的电压振幅值Vf13、电流振幅值If13以及它们之间的相位差Φf13；
[0092] (5)比较三种状态下的V、I及Φ；
[0093] (5-1)若|Vf11-Vf13|＜|Vf11-Vf12|或
[0094] |Vf11-Vf13|＜|Vf13-Vf12|，则进入下一步，否则该继电器模块N可能为故障模块；
[0095] (5-2)若|If11-If13|＜|If11-If12|或
[0096] |If11-If13|＜|If13-If12|，则进入下一步，否则该继电器模块N可能为故障模块；
[0097] (5-3)若|Φf11-Φf13|＜|Φf11-Φf12|或
[0098] |Φf11-Φf13|＜|Φf13-Φf12|，则该继电器模块无故障，否则该继电器模块N为故障模块；
[0099] (6)将频率为f2的信号送匹配网络，所述f2与所述f1以匹配网络工作频率范围的中点对称；若f1为底端频率，则所选f2应为高端频率，且满足f1-fmin＝fmax-f2；若以体现整个工作范围内频率不同对继电器检测的影响；
[0100] (7)记录该状态一时的电压振幅值Vf21、电流振幅值If21以及它们之间的相位差Φf21；
[0101] (8)改变被测继电器模块N中的继电器的开关状态，记录该状态二时的电压振幅值Vf22、电流振幅值If22以及它们之间的相位差Φf22；
[0102] (9)再次改变被测继电器模块N中的继电器的开关状态，记录该状态三时的电压振幅值Vf23、电流振幅值If23以及它们之间的相位差Φf23；
[0103] (10)比较三种状态下的V、I及Φ，并汇同(5)中的结果共同判断；
[0104] (10-1)比较V，若|Vf21-Vf23|＜|Vf21-Vf22|或
[0105] |Vf21-Vf23|＜|Vf23-Vf22|，则进入下一步，否则查看(5-1)中该继电器模块N是否为故障模块，若是，则该继电器模块N为故障模块，若否，则进入下一步；
[0106] (10-2)比较I，若|If21-If23|＜|If21-If22|或
[0107] |If21-If23|＜|If23-If22|，则进入下一步，否则查看(5-2)中该继电器模块N是否为故障模块，若是，则该继电器模块N为故障模块，若否，则进入下一步；
[0108] (10-3)比较Φ，若|Φf21-Φf23|＜|Φf21-Φf22|或
[0109] |Φf21-Φf23|＜|Φf23-Φf22|，则该继电器模块无故障，否则查看(5-3)中该继电器模块N是否为故障模块，若是，则该继电器模块N为故障模块，若否，则该继电器模块N无故障，回到(3)，进行下一个继电器模块N+1的检测。
[0110] 本发明还提供一种用于上述匹配网络故障自诊断方法的装置，请参阅图4所示，所述匹配网络包括并联电容模组1、串联电容模组2、串联电感模组3及天线电容模组4组成；所述并联电容模组1是由多个电容C11、C12、…、C1n并联组成，每个电容分别通过串联于各自的继电器K11、K12、…、K1n与网络连接；所述串联电容模组2是由多个电容C21、C22、…、C2n串联组成，所述电容C21、C22、…、C2n的两端分别并联继电器K21、K22、…、K2n；所述串联电感模组3是由多个电感L31、L32、…、L3n串联组成，所述电感L31、L32、…、L3n的两端分别并联继电器K31、K32、…、K3n；所述天线电容模组4是由多个电容C41、C42、…、C4n并联组成，每个电容分别通过继电器K41、K42、…、K4n与网络连接，通过切换继电器的开关调节天线调谐网络的阻抗；所述装置包括输入信号源、测量模块、控制器、显示器及接口电路，所述测量模块设于所述匹配网络的输入端，监测输入信号流经匹配网络的电压振幅值V、电流振幅值I以及它们之间的相位差Φ；所述控制器连接所述输入信号源、测量模块、显示器及接口电路，所述控制器按程序控制输入信号源送给匹配网络一定频率的调试信号，依序控制继电器模块中继电器的工作状态，根据测量模块送来的某开关不同状态下的电压振幅值V、电流振幅值I以及它们之间的相位差Φ进行分析比较，判断该继电器模块是否为故障单元，将结果存储，并送显示器显示。
[0111] 所述输入信号源主要是由直接数字频率合成器DDS和功率放大器所构成，所述直接数字频率合成器DDS连接所述控制器，所述控制器控制所述直接数字频率合成器DDS产生稳定的所需的频率信号，所述功率放大器将直接数字频率合成器DDS产生稳定的频率信号进行功率放大送匹配网络。
[0112] 所述控制器是微处理单片机。
[0113] 所述继电器模块中的继电器电路上还串联有滤波器，用来滤除继电器电源中可能出现的感应杂波。
[0114] 以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的方法及技术内容作出些许的更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
