CN104320101A - 一种天线的自适应控制匹配电路 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种天线的自适应控制匹配电路。该自适应匹配电路结构采用功率放大器、电容、衰减器、混频器、滤波器、宽带匹配电路及控制电路实现。本发明没有对负载阻抗和工作频率进行限制。本发明有效解决了大部分匹配网络使用时由于产生损耗，导致系统性能恶化的问题。并可根据具体需要，设定网络的尺寸及损耗大小，实现自适应控制功能。本网络结构具有适应性好，稳定性高的特点。同时，可调匹配网络采用无源电感、电容元件，电路带宽更宽、损耗更小，可在各种不同的频段实现可调功能，本发明可广泛应用于需要自适应匹配电路的相应频段系统中。
Description
技术领域
本发明涉及射频系统自适应控制匹配电路，属于电子及通信领域。
背景技术
随着微波毫米波通信、雷达等系统的发展，尤其是移动手持式无线通信终端、单兵卫星移动通信终端、军用与民用多模多路通信系统终端的发展，对系统中器件的要求越发苛刻。其中遇到最多的问题就是关于功率传输问题，这也是网络理论中特别引人注意的问题，在通信设备和各类系统中。无耗匹配网络应用极为广泛，它的优劣直接决定产品的好坏，所以对无耗匹配网络的研究和生产历来为各国重视。由于计算机技术、固体电路技术、材料工业的发展，匹配网络的发展也上了一个新台阶，并且朝高精度，低功耗，小体积方向发展。同时随着数字通信系统时钟频率的不断提高，以及数字网络在速度和带宽方面的增加，对匹配网络具有较宽的通带和可调特性也提出更高的要求。而利用传统方法设计的匹配网络面临着带宽和可调的问题，本发明主要基于这一点，采用一个新的匹配网络电路，采用一种自适应控制方法实现了一种宽带，可调的自适应匹配网络。
发明内容
本发明目的在于提供一种天线的自适应控制匹配电路，这种网络具有自适应控制、结构简单、较宽带宽、体积小、稳定性高的匹配电路。
实现本发明目的的技术方案是：该自适应匹配电路结构采用功率放大器、电容、衰减器、混频器、滤波器、宽带匹配电路及控制电路实现，其中RF信号经过混频、滤波产生一定的反射系数，反射系数控制电路与衰减信号共同作用匹配电路，通过可调匹配网络使反射系数达到最小。其信号经过天线发送或接收。通过可调匹配网络使反射系数达到最小。
与现有技术相比，由于本发明采用自适应控制匹配网络，所带来的显著优点是：（1）匹配网络自适应可调；（2）带宽可调；（3）中心频率可调；（4）体积小；（5）稳定性高；（6）适用性广泛，可适用于各种对性能要求苛刻的系统中。
附图说明
图1 是本发明一种天线的自适应控制匹配电路结构示意图。
图2 是本发明一种天线的自适应控制匹配电路的具有旁路电容的双 网络。
图3是本发明一种天线的自适应控制匹配电路插入损耗及回归损耗特性图。
图4是本发明一种天线的自适应控制匹配电路相位特性图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细描述。
结合图1本发明是一种自适应匹配网络，在此选取1－2GHz的波段作为实例，进行描述。该新型天线系统中的自适应控制匹配网络，该自适应匹配电路结构采用功率放大器、电容、衰减器、混频器、滤波器、宽带匹配电路及控制电路实现，其中RF信号经过混频、滤波产生一定的反射系数，反射系数控制电路信号与衰减信号共同作用匹配电路，使反射系数达到最小，其信号经过天线发送或接收。通过对最小反射系数控制，其负载阻抗的大小可以通过可调匹配网络进行改变，从而达到控制的功能。
结合图2，可调匹配网络选取旁路双网络，其至少具有一个与电感器并联的单个可变电容器。通过改变电容的大小，可以调整带宽大小，很方便的调整电路性能，以满足性能要求。
结合图3、图4，选取上述匹配网络的结果作为说明，此时电路的带宽达到1GHz，在此范围内，其相位表示为线性相位，这一结果说明这种控制电路具有良好的宽带匹配性能。
结合图1、图2，本发明天线的自适应控制匹配电路，其工作原理简述如下：该自适应匹配电路结构采用功率放大器、电容、衰减器、混频器、滤波器、宽带匹配电路及控制电路实现，其中RF信号经过混频、滤波产生一定的反射系数，反射系数控制电路使反射参数达到最小与衰减信号共同作用匹配电路，通过改变可调匹配网络电容的大小，可以调整带宽大小，实现带宽可控。使网络的损耗最小。从而实现匹配网络的自适应控制功能。
本发明自适应控制匹配网络由放大器、混频器及相关无源器件等实现，加工简单，稳定性好，可靠性高。其中可调匹配网络可以采用不同的形式实现，从而使体积大幅减小。表现出极好的宽带匹配性能。
Claims (4)
1.一种天线的自适应控制匹配电路，其特征在于：该自适应匹配电路结构采用功率放大器、电容、衰减器、混频器、滤波器、宽带匹配电路及控制电路实现，其中RF信号经过混频、滤波产生一定的反射系数，反射系数控制电路使反射参数达到最小与衰减信号共同作用匹配电路，其信号经过天线发送或接收。
2.根据权利要求1 所述的一种天线的自适应控制匹配电路，其特征在于：可调匹配网络为旁路双 网络，其至少具有一个与电感器并联的单个可变电容器。
3.根据权利要求1 所述的的自适应控制匹配网络，其特征在于：负载阻抗的大小可以通过可调匹配网络进行改变，使网络的输入阻抗与输出阻抗达到共轭匹配，从而达到控制的功能。
4.根据权利要求1 或3 所述的自适应控制匹配网络，其特征在于：电路结构可在1MHz-10GHz 频段内实现自适应网络匹配。
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