[發明專利]一種天線匹配網絡及其匹配設計方法

有效

• 申請號: 202110772327.0
• 申請日: 2021-07-08
• 公開（公告）號: CN113489469B
• 公開（公告）日: 2022-03-15
• 發明（設計）人: 郭青松
• 申請（專利權）人: 廣東省九○九廣播電臺
• 主分類號: H03H7/38
• 分類號: H03H7/38
• 代理公司: 北京貴都專利代理事務所(普通合伙) 11649
• 代理人: 李新鋒

本發明提出一種天線匹配網絡結構及其匹配設計方法。天線匹配網絡結構包括預調網絡、濾波網絡、校正網絡以及阻抗匹配網絡；所述預調網絡通過第一節點(1)連接所述濾波網絡；所述濾波網絡通過第二節點(2)連接至所述校正網絡；所述校正網絡通過第三節點(3)連接至阻抗匹配網絡；所述阻抗匹配網絡的阻抗節點為第四節點(4)。所述匹配設計方法包括使得第一節點和第三節點的等效阻抗參數最大限度滿足低Q值要求，而第二節點的等效阻抗參數滿足干擾信號頻率高Q值要求，從而改進天線匹配網絡的帶寬、駐波比指標和抗干擾信號的指標，設計出滿足技術指標要求的更多頻率共用天線工作的匹配網絡。

技術領域

本發明屬于天線技術領域，尤其涉及一種天線匹配網絡及其匹配設計方法。

背景技術

天線匹配網絡通過對天線進行阻抗匹配，實現較好地發送或接收一定頻帶寬度的無線電信號，同時抑制工作頻帶外的干擾信號。理論上說，天線匹配網絡屬于帶通濾波器，技術指標主要包括頻帶寬度(帶寬)、帶內平坦度指標和帶外衰減指標，其中反映天線匹配網絡的帶內平坦度指標在無線電測量技術中用駐波比指標(或行波系數指標)表示。

然而，目前的天線匹配網絡設計方法，主要存在以下兩個問題：一是天線端駐波比指標偏大時，實現較好的天線匹配網絡的帶寬指標和帶內平坦度指標的設計方法比較復雜，一般技術人員不易掌握；二是現有天線匹配網絡設計方法中使用高Q值濾波器進行強抑制會嚴重影響帶寬指標和駐波比指標達到設計要求，因此難以設計技術指標較好的多頻率共用天線的匹配網絡，在一些應用場景(如大功率的無線電發射)造成天線場地資源和天線資源的浪費。

發明內容

為解決上述技術問題，本發明提出一種天線匹配網絡及其匹配設計方法。天線匹配網絡結構包括預調網絡、濾波網絡、校正網絡以及阻抗匹配網絡；所述預調網絡通過第一節點(1)連接所述濾波網絡；所述濾波網絡通過第二節點(2)連接至所述校正網絡；所述校正網絡通過第三節點(3)連接至阻抗匹配網絡；所述阻抗匹配網絡的阻抗節點為第四節點(4)。所述匹配設計方法包括使得第一節點和第三節點的等效阻抗參數最大限度滿足低Q值要求，而第二節點的干擾信號頻率等效阻抗參數滿足高Q值要求，從而改進天線匹配網絡的帶寬、駐波比指標和抗干擾信號的指標，設計出滿足技術指標要求的更多頻率共用天線工作的匹配網絡。

在本發明的第一個方面，提出一種天線匹配網絡結構，所述天線匹配網絡結構包括預調網絡、濾波網絡、校正網絡以及阻抗匹配網絡；所述預調網絡通過第一節點連接所述濾波網絡；所述濾波網絡通過第二節點連接至所述校正網絡；所述校正網絡通過第三節點連接至阻抗匹配網絡；所述阻抗匹配網絡的阻抗節點為第四節點。

其中，所述預調網絡為天線阻抗預調網絡，所述天線阻抗預調網絡對多個工作頻點的天線阻抗的實頻數據進行調節，使得所述第一節點處的所述多個工作頻點的等效阻抗參數的Q值為第一Q值；

所述濾波網絡為高Q值阻抗匹配濾波網絡，所述高Q值阻抗匹配濾波網絡對所述多個工作頻點外的干擾頻率進行阻塞濾波，使得所述第二節點的各工作頻點干擾信號頻率等效阻抗參數的Q值為第二Q值；

所述校正網絡為匹配校正網絡，所述匹配校正網絡使所述濾波網絡之后的所述第三節點處各工作頻點等效阻抗參數的Q值為第三Q值；

其中，所述第一Q值和所述第三Q值為工作頻率低Q值，第二Q值為干擾信號頻率高Q值。

在本發明的上述技術方案中，所謂Q值，是指工作頻點阻抗值(R+jX)的虛部與實部的比值(Q＝X/R)。

在本發明的第二個方面，提供一種匹配設計方法，用于對上述第一個方面的所述天線匹配網絡進行參數設計。

更具體的，所述設計方法包括設計從天線端到電路輸出/輸入端的匹配網絡，具體體現在：

測量或者計算獲取所述多個工作頻點的天線的等效阻抗參數；