專利名稱：矢量天線調(diào)諧器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于短波通信技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種矢量天線調(diào)諧器，適用于車載短波天線與車載短波電臺。
背景技術(shù)：
目前我國天線調(diào)諧采用的是“標(biāo)量”技術(shù)。該技術(shù)的主要特點(diǎn)是步進(jìn)式，通過逐個加減天線調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)中的元件，達(dá)到最終的阻抗匹配。采用“標(biāo)量”技術(shù)的天線調(diào)諧器，在匹配天線阻抗的過程中，耗時長、調(diào)諧的精度差，不能滿足高速無線電通信的要求。發(fā)明的內(nèi)容本實(shí)用新型解決的技術(shù)問題設(shè)計一種矢量天線調(diào)諧器，將矢量原理運(yùn)用于天線的阻抗匹配，解決“標(biāo)量”技術(shù)中存在的天線阻抗匹配耗時長、精度差的問題，改善無線電傳播效果，滿足高速無線電通信的要求。本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案一種矢量天線調(diào)諧器，包括檢測模塊、矢量阻抗測量模塊及DSP處理器。所述檢測模塊的射頻信號輸入端接電臺主機(jī)的射頻信號輸出端，檢測模塊的射頻信號輸出端經(jīng)切換開關(guān)與射頻網(wǎng)絡(luò)模塊的輸入端連接，矢量阻抗測量模塊經(jīng)切換開關(guān)與射頻網(wǎng)絡(luò)模塊連接，射頻網(wǎng)絡(luò)模塊的輸出端與天線連接；檢測模塊檢測到的頻率信號輸送至DSP處理器，DSP處理器的一路控制信號控制矢量阻抗測量模塊進(jìn)行天線狀態(tài)的測量，矢量阻抗測量模塊測量的天線阻抗匹配數(shù)據(jù)又輸送至DSP處理器計算出所需射頻網(wǎng)絡(luò)的形式及數(shù)量，再通過DSP處理器的另一路控制信號控制射頻網(wǎng)絡(luò)模塊達(dá)到阻抗匹配。當(dāng)DSP處理器控制矢量阻抗測量模塊進(jìn)行天線狀態(tài)的測量時，切換開關(guān)切換至射頻網(wǎng)絡(luò)與矢量阻抗測量模塊接通狀態(tài)；當(dāng)DSP處理器控制射頻網(wǎng)絡(luò)模塊達(dá)到阻抗匹配時， 切換開關(guān)切換至射頻網(wǎng)絡(luò)與檢測模塊接通狀態(tài)，進(jìn)行正常的通信工作，同時檢測模塊的電壓駐波比檢測功能開啟。所述矢量阻抗測量模塊由DDS信號源、反射電橋及采樣及A/D轉(zhuǎn)換器組成；DDS 信號源產(chǎn)生的測試信號一路作為標(biāo)準(zhǔn)的參考信號，另一路作為提供阻抗測試的矢量激勵信號，加載到被測試的天線上；使用反射電橋作為定向耦合器，所述射頻網(wǎng)絡(luò)及天線阻抗作為反射電橋的一個臂，天線的反射信號通過平衡轉(zhuǎn)不平衡變換，經(jīng)采樣及A/D轉(zhuǎn)換器得到相應(yīng)的數(shù)字信息送入DSP處理器，DSP處理器根據(jù)測量得到的準(zhǔn)確數(shù)值，計算出精確的天線阻抗匹配數(shù)據(jù)。所述射頻網(wǎng)絡(luò)由可變電容模塊Cl、可變電容模塊C2、可變電容模塊C3、可變電感模塊Li、可變電感模塊L2組成，且Cl、C2、C3、Li、L2均通過DSP處理器進(jìn)行控制。本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有的優(yōu)點(diǎn)和效果1、本實(shí)用新型將矢量原理運(yùn)用于天線的阻抗匹配，相比于“標(biāo)量”技術(shù)的天線調(diào)諧，具有耗時短、精度高的優(yōu)點(diǎn)。2、本實(shí)用新型采用矢量阻抗測量模塊對天線及射頻網(wǎng)絡(luò)參數(shù)進(jìn)行檢測、采樣和處理，通過矢量計算得到確切阻抗信息和射頻網(wǎng)絡(luò)所需的形式和元件數(shù)量，避免了逐步遞進(jìn)的過程，達(dá)到了縮短調(diào)諧時間的目的。

圖1是本實(shí)用新型的電路原理方框圖，圖2是本實(shí)用新型矢量阻抗測量模塊的電路原理方框圖，圖3是本實(shí)用新型射頻網(wǎng)絡(luò)示意圖。
具體實(shí)施方式
結(jié)合附圖1、2、3描述本實(shí)用新型的一種實(shí)施例。一種矢量天線調(diào)諧器，包括檢測模塊、通信模塊、矢量阻抗測量模塊及DSP處理器。所述檢測模塊的射頻信號輸入端接電臺主機(jī)的射頻信號輸出端，檢測模塊的射頻信號輸出端經(jīng)切換開關(guān)與射頻網(wǎng)絡(luò)模塊的輸入端連接，矢量阻抗測量模塊經(jīng)切換開關(guān)與射頻網(wǎng)絡(luò)模塊連接，射頻網(wǎng)絡(luò)模塊的輸出端與天線連接；檢測模塊檢測到的頻率信號輸送至DSP 處理器，DSP處理器的一路控制信號控制矢量阻抗測量模塊進(jìn)行天線狀態(tài)的測量，矢量阻抗測量模塊測量的天線阻抗匹配數(shù)據(jù)又輸送至DSP處理器計算出所需射頻網(wǎng)絡(luò)的形式及數(shù)量，再通過DSP處理器的另一路控制信號控制射頻網(wǎng)絡(luò)模塊達(dá)到阻抗匹配。所述射頻網(wǎng)絡(luò)由可變電容模塊Cl、可變電容模塊C2、可變電容模塊C3、可變電感模塊Li、可變電感模塊L2 組成，且Cl、C2、C3、Li、L2均通過DSP處理器進(jìn)行控制。所述通信模塊具有與主機(jī)進(jìn)行信息交換的作用。當(dāng)DSP處理器控制矢量阻抗測量模塊進(jìn)行天線狀態(tài)的測量時，切換開關(guān)切換至射頻網(wǎng)絡(luò)與矢量阻抗測量模塊接通狀態(tài)；當(dāng)DSP處理器控制射頻網(wǎng)絡(luò)模塊達(dá)到阻抗匹配時， 切換開關(guān)切換至射頻網(wǎng)絡(luò)與檢測模塊接通狀態(tài)，進(jìn)行正常的通信工作，同時檢測模塊的電壓駐波比檢測功能開啟。所述矢量阻抗測量模塊由DDS信號源、反射電橋及采樣及A/D轉(zhuǎn)換器組成；DDS 信號源產(chǎn)生的測試信號一路作為標(biāo)準(zhǔn)的參考信號，另一路作為提供阻抗測試的矢量激勵信號，加載到被測試的天線上；使用反射電橋作為定向耦合器，所述射頻網(wǎng)絡(luò)及天線阻抗作為反射電橋的一個臂，天線的反射信號通過平衡轉(zhuǎn)不平衡變換，經(jīng)采樣及A/D轉(zhuǎn)換器得到相應(yīng)的數(shù)字信息送入DSP處理器，DSP處理器根據(jù)測量得到的準(zhǔn)確數(shù)值，利用誤差理論剔除掉系統(tǒng)的各種誤差，計算出精確的天線阻抗匹配數(shù)據(jù)。工作過程通信模塊與主機(jī)建立聯(lián)系，接收到工作命令開始工作，同時主機(jī)發(fā)射射頻信號到檢測模塊；檢測模塊檢測到當(dāng)前信號的頻率信息并傳遞給DSP處理器，由DSP處理器控制矢量阻抗測量模塊進(jìn)行天線狀態(tài)的測量，此時切換開關(guān)處于射頻網(wǎng)絡(luò)和矢量阻抗測量模塊接通狀態(tài)，經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換后送回DSP處理器進(jìn)行計算，得到天線阻抗達(dá)到匹配所需射頻網(wǎng)絡(luò)的形式及數(shù)量，同時控制射頻網(wǎng)絡(luò)模塊改變到所需狀態(tài)，達(dá)到阻抗匹配。這時切換開關(guān)切換到射頻網(wǎng)絡(luò)和檢測模塊接通狀態(tài)，進(jìn)行正常的通信工作，檢測模塊實(shí)時電壓駐波比檢測功能開啟。
權(quán)利要求1.一種矢量天線調(diào)諧器，包括檢測模塊、矢量阻抗測量模塊及DSP處理器，其特征在于所述檢測模塊的射頻信號輸入端接電臺主機(jī)的射頻信號輸出端，檢測模塊的射頻信號輸出端經(jīng)切換開關(guān)與射頻網(wǎng)絡(luò)模塊的輸入端連接，矢量阻抗測量模塊經(jīng)切換開關(guān)與射頻網(wǎng)絡(luò)模塊連接，射頻網(wǎng)絡(luò)模塊的輸出端與天線連接；檢測模塊檢測到的頻率信號輸送至DSP 處理器，DSP處理器的一路控制信號控制矢量阻抗測量模塊進(jìn)行天線狀態(tài)的測量，矢量阻抗測量模塊測量的天線阻抗匹配數(shù)據(jù)又輸送至DSP處理器計算出所需射頻網(wǎng)絡(luò)的形式及數(shù)量，再通過DSP處理器的另一路控制信號控制射頻網(wǎng)絡(luò)模塊達(dá)到阻抗匹配。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的矢量天線調(diào)諧器，其特征在于當(dāng)DSP處理器控制矢量阻抗測量模塊進(jìn)行天線狀態(tài)的測量時，切換開關(guān)切換至射頻網(wǎng)絡(luò)與矢量阻抗測量模塊接通狀態(tài)；當(dāng)DSP處理器控制射頻網(wǎng)絡(luò)模塊達(dá)到阻抗匹配時，切換開關(guān)切換至射頻網(wǎng)絡(luò)與檢測模塊接通狀態(tài)，進(jìn)行正常的通信工作，同時檢測模塊的電壓駐波比檢測功能開啟。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的矢量天線調(diào)諧器，其特征在于所述矢量阻抗測量模塊由DDS信號源、反射電橋及采樣及A/D轉(zhuǎn)換器組成；DDS信號源產(chǎn)生的測試信號一路作為標(biāo)準(zhǔn)的參考信號，另一路作為提供阻抗測試的矢量激勵信號，加載到被測試的天線上；使用反射電橋作為定向耦合器，所述射頻網(wǎng)絡(luò)及天線阻抗作為反射電橋的一個臂，天線的反射信號通過平衡轉(zhuǎn)不平衡變換，經(jīng)采樣及A/D轉(zhuǎn)換器得到相應(yīng)的數(shù)字信息送入DSP處理器， DSP處理器根據(jù)測量得到的準(zhǔn)確數(shù)值，計算出精確的天線阻抗匹配數(shù)據(jù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的矢量天線調(diào)諧器，其特征在于所述射頻網(wǎng)絡(luò)由可變電容模塊Cl、可變電容模塊C2、可變電容模塊C3、可變電感模塊Li、可變電感模塊L2組成，且Cl、 C2、C3、Li、L2均通過DSP處理器進(jìn)行控制。
專利摘要一種矢量天線調(diào)諧器，其檢測模塊的射頻信號輸入端接電臺主機(jī)的射頻信號輸出端，射頻信號輸出端經(jīng)切換開關(guān)與射頻網(wǎng)絡(luò)模塊的輸入端連接，矢量阻抗測量模塊經(jīng)切換開關(guān)與射頻網(wǎng)絡(luò)模塊連接，射頻網(wǎng)絡(luò)模塊的輸出端與天線連接；檢測模塊檢測到的頻率信號輸送至DSP處理器，DSP處理器的一路控制信號控制矢量阻抗測量模塊進(jìn)行天線狀態(tài)的測量，矢量阻抗測量模塊測量的天線阻抗匹配數(shù)據(jù)又輸送至DSP處理器計算出所需射頻網(wǎng)絡(luò)的形式及數(shù)量，再通過DSP處理器的另一路控制信號控制射頻網(wǎng)絡(luò)模塊達(dá)到阻抗匹配。本實(shí)用新型將矢量原理運(yùn)用于天線的阻抗匹配，相比于“標(biāo)量”技術(shù)的天線調(diào)諧，具有耗時短、精度高的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號H04B1/18GK202068407SQ20112014969
公開日2011年12月7日 申請日期2011年5月6日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月6日
發(fā)明者仲虎, 劉宏偉, 劉少平, 李關(guān)策, 沈瑞, 秦旭, 鄭斌, 陳波 申請人:陜西烽火電子股份有限公司