[發明專利]一種天線阻抗自動匹配方法和系統

在審

• 申請號: 202010867729.4
• 申請日: 2020-08-26
• 公開（公告）號: CN112272031A
• 公開（公告）日: 2021-01-26
• 發明（設計）人: 畢高偉;辛學剛;曾清淮;白亞菲;曾露新
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: H04B1/04
• 分類號: H04B1/04
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 雷芬芬

1.一種天線阻抗自動匹配方法，其特征在于，包括：

S1，獲取柔性貼片天線信號傳輸時的反射系數S11參數和駐波比；所述柔性貼片天線包括有源饋線和位于上平面和地平面之間的無源電抗元件；

S2，將所述反射系數S11參數和駐波比利用遺傳算法、閉環算法在目標函數下優化得到無源電抗元件的最優容值；

S3，控制柔性貼片天線上的無源電抗元件達到最優容值，實現柔性貼片天線傳輸系統的阻抗匹配。

2.根據權利要求1所述的天線阻抗自動匹配方法，其特征在于，目標函數的優化目標是在1.2GHz-6.65GHz帶寬下找到柔性貼片天線滿足最大增益和最小反射系數的無源電抗元件的最優容值。

3.根據權利要求1所述的天線阻抗自動匹配方法，其特征在于，所述無源電抗元件為3個變容二極管，有源饋線通過三條短路帶連接上平面和地平面。

4.根據權利要求1所述的天線阻抗自動匹配方法，其特征在于，所述柔性天線的上平面和地平面均為銅材料。

5.根據權利要求1所述的天線阻抗自動匹配方法，其特征在于，所述柔性貼片天線用于測量用于乳腺介電特性，待測對象為人體的乳腺。

6.一種天線阻抗自動匹配系統，其特征在于，包括：柔性貼片天線、微控制器、網絡分析儀和終端；所述柔性貼片天線包括有源饋線和位于上平面和地平面之間的無源電抗元件，

所述網絡分析儀測量柔性天線的反射系數S11參數及駐波比，并將反射系數S11參數、駐波比發送至終端；終端將所述反射系數S11參數和駐波比利用遺傳算法、閉環算法在目標函數下優化得到無源電抗元件的最優容值；并將最優容值發送至微控制器；微控制器控制無源電抗元件達到最優容值，實現柔性貼片天線系統的阻抗匹配。

7.根據權利要求6所述的天線阻抗自動匹配系統，其特征在于，所述目標函數的優化目標是在1.2GHz-6.65GHz帶寬下找到柔性貼片天線滿足最大增益和最小反射系數的無源電抗元件的最優容值，使得柔性天線輸入阻抗和饋電傳輸線匹配。

8.根據權利要求6所述的天線阻抗自動匹配系統，其特征在于，閉環算法的步驟包括：在天線的通道頻率范圍內，選擇起始頻率，將所述網絡分析儀測量的當前反射系數S11參數與先前的測量值進行對比，若當前反射系數S11參數大于先前的測量值，則控制柔性貼片天線上的無源電抗元件調諧到這個頻率。

9.根據權利要求6所述的天線阻抗自動匹配系統，其特征在于，微控制器為單片機，終端為計算機。