可變天調(diào)匹配網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)電路的制作方法
【專利摘要】可變天調(diào)匹配網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)電路，通過一組串聯(lián)電感連接射頻天線，串聯(lián)電感的兩端分別并聯(lián)一組第一和第二接地電容，第一和第二電容上串聯(lián)繼電器控制的開關(guān)，電感上亦并聯(lián)繼電器控制的短路開關(guān)；與射頻天線連接的第二接地電容通過轉(zhuǎn)換開關(guān)選擇接地或通過導(dǎo)線直接接射頻天線；射頻天線也連接一轉(zhuǎn)換開關(guān)，用于選擇串聯(lián)電感與并聯(lián)接地電容連接處，或連接上述第二接地電容通過導(dǎo)線直接接射頻天線。本發(fā)明當(dāng)并聯(lián)時(shí)可作為LC網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)時(shí)的副網(wǎng)絡(luò)，當(dāng)串聯(lián)時(shí)，又可作為CC網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)時(shí)的主網(wǎng)絡(luò)，使用靈活，適配能力強(qiáng)，功率損耗小。
【專利說明】可變天調(diào)匹配網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)電路一、【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于電子電路設(shè)計(jì)，尤其是涉及可變天調(diào)匹配網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)電路的設(shè)計(jì)。
二、【背景技術(shù)】
[0002]短波天線調(diào)諧器(以下簡稱天調(diào))是實(shí)現(xiàn)發(fā)射機(jī)到天線間的阻抗匹配，使發(fā)射機(jī)的功率可以最大限度地傳輸?shù)教炀€上。天調(diào)的匹配網(wǎng)絡(luò)是由多組電感和電容組成，理論上是無損網(wǎng)絡(luò)，但事實(shí)上，電容和電感都不可能做到理想化，必然存在寄生阻抗，尤其是大電感在使用過程中會(huì)發(fā)熱，說明有部分射頻功率在天調(diào)內(nèi)部轉(zhuǎn)化為熱能。另外網(wǎng)絡(luò)在各個(gè)頻點(diǎn)上的匹配帶寬越窄，受電容電感取值范圍和精度的影響，也會(huì)使功率在天調(diào)上的損耗增加。
[0003]目前天調(diào)的匹配網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)主要有CC網(wǎng)絡(luò)(主網(wǎng)絡(luò)是串聯(lián)電容和并聯(lián)電容)和LC網(wǎng)絡(luò)(主網(wǎng)絡(luò)是串聯(lián)電感和并聯(lián)電容)，它們適用的天線種類不同，一般CC網(wǎng)絡(luò)適用于阻抗主要呈感性的天線，而LC網(wǎng)絡(luò)適用于阻抗主要呈容性的天線。但事實(shí)上天線不可能在全頻段都呈感性或容性，所以一般會(huì)在天調(diào)的靠近天線端加入副網(wǎng)絡(luò)，用于調(diào)節(jié)天線的阻抗，使天線的阻抗范圍在天調(diào)的主網(wǎng)絡(luò)可調(diào)區(qū)域，但副網(wǎng)絡(luò)的可取值非常有限，可能增加天調(diào)的功率損耗。而且隨著天線技術(shù)的發(fā)展，天線的種類也越來越多，阻抗特性也越來越復(fù)雜，單獨(dú)的CC網(wǎng)絡(luò)或LC網(wǎng)絡(luò)已不適應(yīng)復(fù)雜的天線阻抗特性，反而增加射頻功率在天調(diào)上的損耗。
三、
【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明實(shí)現(xiàn)一種可變的天調(diào)匹配網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方式，在盡可能不增加天調(diào)體積的情況下，使匹配網(wǎng)絡(luò)靠近天線端的電容可以根據(jù)天線的阻抗特性自動(dòng)選擇為串聯(lián)方式或是并聯(lián)方式，改變天調(diào)匹配網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)形式，擴(kuò)展天調(diào)的匹配范圍，增加適配天線的種類，減少功率在天調(diào)上的損耗，提高短波通信的可靠性。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)方案是:可變`天調(diào)匹配網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)電路,通過一組串聯(lián)電感連接射頻天線，串聯(lián)電感的兩端分別并聯(lián)一組第一和一組第二接地電容，第一和第二電容上串聯(lián)繼電器控制的開關(guān)，電感上亦并聯(lián)繼電器控制的短路開關(guān)；與射頻天線連接的第二接地電容通過轉(zhuǎn)換開關(guān)選擇接地或通過導(dǎo)線直接接射頻天線；射頻天線也連接一轉(zhuǎn)換開關(guān)，用于選擇串聯(lián)電感與并聯(lián)接地電容連接處，或連接上述第二接地電容通過導(dǎo)線直接接射頻天線。
[0006]第一組接地電容Cl的取值范圍為O~5120pF，取值精度為5pF ;第二組接地電容C2的取值范圍為O~2048pF，取值精度為2pF。
[0007]串聯(lián)電感LI的取值范圍為O~32uH，取值精度為0.03uH。
[0008]串聯(lián)電感L1、二組接地電容Cl和C2分別是由10個(gè)取值成倍增加的電感或電容組成。
[0009]繼電器控制的開關(guān)K1、K2、K3是對網(wǎng)絡(luò)上每個(gè)離散電感或電容是否接入到網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行控制，電容Cl和C2上串聯(lián)繼電器控制的開關(guān)分別為Κ1、Κ3，Κ2是與電感LI并聯(lián)的短路開關(guān)，繼電器控制的Κ4、Κ5開關(guān)是對C2在網(wǎng)絡(luò)中的串并方式進(jìn)行切換，Κ5 —端連接射頻天線，另一端連接串聯(lián)電感LI或C2的接地端，C2通過轉(zhuǎn)換開關(guān)K4選擇接地或通過導(dǎo)線直接接射頻天線；當(dāng)K4打到b端,K5打到a端,則C2是以并聯(lián)方式連接至網(wǎng)絡(luò)中；當(dāng)K4打到a端，K5打到b端，則C2是以串聯(lián)方式連接至網(wǎng)絡(luò)中。
[0010]本發(fā)明的有益效果是:將CC網(wǎng)絡(luò)和LC網(wǎng)絡(luò)結(jié)合在一起，將原來LC網(wǎng)絡(luò)中的副網(wǎng)絡(luò)通過繼電器切換開關(guān)，設(shè)計(jì)成可變形式，當(dāng)并聯(lián)時(shí)可作為LC網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)時(shí)的副網(wǎng)絡(luò)，當(dāng)串聯(lián)時(shí)，又可作為CC網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)時(shí)的主網(wǎng)絡(luò)，使用靈活，適配能力強(qiáng)，功率損耗小。本發(fā)明可以應(yīng)用到背負(fù)或車載短波天調(diào)上，增加天調(diào)適配天線的種類，減少功率在天調(diào)內(nèi)部的損耗，提高短波通信的可靠性。
四、【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1為可變天調(diào)匹配網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)示意圖；
[0012]圖2為可變天調(diào)匹配網(wǎng)絡(luò)的配諧示意圖。
五、【具體實(shí)施方式】
[0013]本發(fā)明中的可變天調(diào)匹配網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)示意圖如圖1所示，圖中的Cl、C2分別是由10個(gè)成倍增加的離散電容并聯(lián)而成，Cl的取值范圍為O?5120pF，取值精度為5pF，C2的取值范圍為O?2048pF，取值精度為2pF ;圖中的LI是由10個(gè)成倍增加的離散電感串聯(lián)而成，LI的取值范圍為O?32uH，取值精度為0.03uH ;繼電器控制的開關(guān)K1、K2、K3是對網(wǎng)絡(luò)上對應(yīng)的每個(gè)離散電感或電容是否接入到網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行控制，繼電器控制的開關(guān)Κ4、Κ5是對C2在網(wǎng)絡(luò)中的串并方式進(jìn)行切換，當(dāng)Κ4打到b端，Κ5打到a端，則C2是以并聯(lián)方式連接至網(wǎng)絡(luò)中；當(dāng)K4打到a端，K5打到b端，則C2是以串聯(lián)方式連接至網(wǎng)絡(luò)中。
[0014]可變天調(diào)匹配網(wǎng)絡(luò)的配諧示意圖如圖2所示，圖中阻抗圓圖的橫坐標(biāo)R表示天線阻抗實(shí)部值，縱坐標(biāo)X表示天線阻抗虛部值，以過原點(diǎn)和50 Ω匹配點(diǎn)的上半圓為分界線將阻抗圓圖分為1、I1、II1、V區(qū)域，當(dāng)天線阻抗位于I區(qū)域時(shí)，將C2置于串聯(lián)模式，作為主網(wǎng)絡(luò)與Cl共同完成天線的配諧，因?yàn)檎麄€(gè)過程沒有使用電感，所以功率損耗會(huì)比帶電感的配諧方式要?。划?dāng)天線阻抗位于II區(qū)域時(shí)，可以不用C2，用LI和Cl即可完成天線的配諧；當(dāng)天線阻抗位于III或V區(qū)域時(shí)，將C2置于并聯(lián)模式，作為副網(wǎng)絡(luò)選用最小的C2值(增加匹配帶寬，減少功率損耗)，將天線阻抗調(diào)至II區(qū)域，然后再用LI和Cl完成天線的配諧。
[0015]這種主網(wǎng)絡(luò)可變的電路結(jié)構(gòu)可以根據(jù)不同頻點(diǎn)的天線阻抗值，選用最佳的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，減少射頻功率在天調(diào)內(nèi)部的損耗。
【權(quán)利要求】
1.可變天調(diào)匹配網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)電路，其特征是通過一組串聯(lián)電感連接射頻天線，串聯(lián)電感的兩端分別并聯(lián)一組第一和一組第二接地電容，第一和第二電容上串聯(lián)繼電器控制的開關(guān)，電感上亦并聯(lián)繼電器控制的短路開關(guān)；與射頻天線連接的第二接地電容通過轉(zhuǎn)換開關(guān)選擇接地或通過導(dǎo)線直接接射頻天線；射頻天線也連接一轉(zhuǎn)換開關(guān)，用于選擇串聯(lián)電感與并聯(lián)接地電容連接處，或連接上述第二接地電容通過導(dǎo)線直接接射頻天線。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可變天調(diào)匹配網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)電路，其特征是第一接地電容Cl的取值范圍為O?5120pF，取值精度為5pF ;第二接地電容C2的取值范圍為O?2048pF，取值精度為2pF。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可變天調(diào)匹配網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)電路，其特征是可變天調(diào)匹配網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)電路，其特征是串聯(lián)電感LI的取值范圍為O?32uH，取值精度為0.03uH。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可變天調(diào)匹配網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)電路，其特征是串聯(lián)電感L1、接地電容Cl和C2分別是由10個(gè)取值成倍增加的電感或電容組成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可變天調(diào)匹配網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)電路，其特征是繼電器控制的開關(guān)K1、K2、K3是對網(wǎng)絡(luò)上每個(gè)離散電感或電容是否接入到網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行控制，電容Cl和C2上串聯(lián)繼電器控制的開關(guān)分別為Κ1、Κ3，Κ2是與電感LI并聯(lián)的短路開關(guān)，繼電器控制的Κ4、Κ5開關(guān)是對C2在網(wǎng)絡(luò)中的串并方式進(jìn)行切換，Κ5 一端連接射頻天線，另一端連接串聯(lián)電感LI或C2的接地端，C2通過轉(zhuǎn)換開關(guān)Κ4選擇接地或通過導(dǎo)線直接接射頻天線；當(dāng)Κ4打到b端，Κ5打到a端，則C2是以并聯(lián)方式連接至網(wǎng)絡(luò)中；當(dāng)K4打到a端，K5打到b端，則C2是以串聯(lián)方式連接至網(wǎng)絡(luò)中。
【文檔編號(hào)】H01Q23/00GK103490794SQ201310405553
【公開日】2014年1月1日 申請日期:2013年9月9日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月9日
【發(fā)明者】劉科偉, 姜孝偉, 朱明皓, 程凱 申請人:熊貓電子集團(tuán)有限公司, 南京熊貓漢達(dá)科技有限公司