[實用新型]一種基于電感權系數(shù)調整的短波鞭天線自動調諧控制裝置

有效

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• 申請日: 2015-04-17
• 公開（公告）號: CN204558653U
• 公開（公告）日: 2015-08-12
• 發(fā)明（設計）人: 唐靜;陳奇華;李嘉辛;易子榆;楊茜;朱靜;張景遠;王國宇;陳明捷;陳永泰
• 申請（專利權）人: 武漢理工大學
• 主分類號: H01Q23/00
• 分類號: H01Q23/00
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 王守仁

技術領域

本實用新型涉及天線調諧裝置，特別涉及一種短波發(fā)射機用便攜式鞭天線自動調諧技術。

背景技術

隨著短波通信新技術的不斷發(fā)展，短波通信電臺對天線匹配技術的要求越來越高。短波發(fā)射機通過天線形成電磁場幅射，要求天線對發(fā)射信號諧振，使輸出電磁場幅射強，作用距離遠。當天線與發(fā)射機功率不匹配時，會造成很多不好的后果，天線的失配易造成輸出功率下降，影響發(fā)射機的穩(wěn)定工作，可靠性下降，波形失真等一系列問題。所以需要調節(jié)天線匹配電路的參數(shù)使發(fā)射機與天線之間達到調諧匹配狀態(tài)。

天線調諧器的作用越來越重要，其性能指標直接影響電臺整體性能。為了方便短波發(fā)射機與短波天線的匹配，也有采用寬帶天線的方式，但在全波段(1.6～30MHz)的范圍內都滿足駐波比佳且輻射效率高的要求比較困難。

在短波天線調諧匹配檢測技術方面，常用的檢測方法有天線阻抗檢測與天線駐波比檢測方式，這兩種檢測方法對天線饋電點處信號的提取要求較高，欲在短波全波段電路做到特性一致非常困難，且電路也較復雜，需尋找更有效的方法和技術手段。

輻射電阻是發(fā)射機發(fā)射天線的輻射功率與饋電點的有效電流平方之比，輻射電阻是一個等效電阻，用它來代替天線的實際輻射功率。其大小取決于天線的尺寸、外形以及饋電點的波長。因發(fā)射天線的作用是輻射電磁波，故總是適當?shù)剡x擇天線的尺寸和形狀，使輻射電阻盡可能大一些。通常稱1/4波長的單天線為鞭狀天線，當天線長度等于工作頻率對應的1/4波長時天線呈純阻。

對于便攜式2.4鞭天線，1.6MHz～30MHz信號對應的波長為187.5m～10m。其對應的1/4波長為46.875m～2.5m，均大于2.4鞭天線的長度，故在短波波段范圍內2.4鞭天線均可看作＜1/4波長，故2.4鞭天線在短波波段范圍內可等效為天線輻射電阻與一電容的串聯(lián)。這時可串入一個電感，抵消天線的串聯(lián)等效電容，使天線發(fā)生諧振。頻率越低等效的串聯(lián)電容越大，這時串入的電感應越大。故短波鞭天線自動調諧控制裝置通過調整鞭天線匹配電路中的電感參數(shù)來實現(xiàn)發(fā)射機與短波鞭天線之間的匹配。

發(fā)明內容

本實用新型所要解決的技術問題是：提供一種基于電感權系數(shù)調整的短波鞭天線自動調諧控制裝置，以便克服上述現(xiàn)有技術存在的缺陷。

本實用新型解決其技術問題采用以下的技術方案：

本實用新型提供的基于電感權系數(shù)調整的短波鞭天線自動調諧控制裝置，其設有以電信號依次相連的1.6MHz～30MHz發(fā)射功率放大器、阻抗匹配器、耦合環(huán)與幅值檢測電路、權系數(shù)排列電感陣列及驅動控制電路、短波鞭天線，以及通過數(shù)據(jù)線分別與耦合環(huán)與幅值檢測電路、權系數(shù)排列電感陣列驅動控制電路相連的控制器。。

所述的權系數(shù)電感陣列中的電感值是按照相鄰電感比值為二倍的比例關系取值。

所述的幅值檢測電路由以耦合環(huán)相連的幅值檢波電路組成，其監(jiān)測短波鞭天線對發(fā)射功放電路輸出的1.6MHz～30MHz信號的調諧匹配狀態(tài)。

所述的幅值檢測電路，其通過耦合環(huán)將短波鞭天線對發(fā)射機輸出的1.6MHz～30MHz信號的調諧匹配狀態(tài)中的諧振信號峰值輸送給控制器，經(jīng)控制器處理獲得按權值調整的短波鞭天線匹配電感組合值。

所述的控制器采用內部的Flash存儲器，以保存天線諧振匹配狀態(tài)時按權值比例分配的電感組合值所對應的二進制數(shù)據(jù)，當再上電后，根據(jù)該數(shù)據(jù)迅速恢復至原諧振匹配狀態(tài)。

本實用新型與現(xiàn)有技術相比具有以下主要的優(yōu)點：

1.提高了裝置的可靠性：

基于電感權系數(shù)調整的短波鞭天線調諧控制裝置簡化了短波鞭天線對發(fā)射機輸出的1.6MHz～30MHz信號的自動調諧匹配過程。當短波鞭天線與匹配電感對發(fā)射功率放大器輸出的短波頻率信號諧振時，天線底部電流最大，天線頂部電壓最高，本實用新型通過耦合環(huán)檢測天線底部的電流幅值，較其檢測大大簡化了檢測過程，也提高了裝置的可靠性。

2.可實現(xiàn)短波鞭天線的快速自動調諧控制：

基于電感權系數(shù)調整的短波鞭天線調諧控制裝置通過二進制數(shù)字掃描，結合幅值檢測電路檢測短波鞭天線的諧振匹配幅值，經(jīng)可設置的數(shù)次循環(huán)即可實現(xiàn)短波鞭天線的調諧自動控制，具有快速便捷的特點。

3.可提高短波鞭天線調諧匹配的頻率分辨率：

基于電感權系數(shù)調整的短波鞭天線調諧控制裝置調諧精度易于調整。由于電感陣列中的電感是根據(jù)代表的權值所分配，所以可以根據(jù)權值關系通過二進制數(shù)字量控制，只需增加二進制電感陣列中電感的個數(shù)即可提高短波鞭天線調諧匹配的頻率分辨率。