專利名稱：車載天線調諧器的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于短波通信設備應用技術領域，涉及一種車載天線調諧器。
背景技術：
現(xiàn)有的大功率自動天線調諧器調諧3種天線，即4米鞭天線、15米斜天線和44米雙極天線，不能調諧無盲區(qū)半環(huán)天線，并且體積較大，裝車不便。隨著無盲區(qū)半環(huán)天線的逐步應用，要求天線調諧器不但能調諧4米鞭天線、15米斜天線和44米雙極天線，同時能夠調諧半環(huán)天線。美國Harris公司的RF3200電臺天線調諧器、日本ICOM公司的M700電臺天線調諧器、美國COLLINS公司的CPL-920D電臺天線調諧器、澳大利亞CODAN的NGT SR短波電臺天線調諧器及美國Datron公司PRC1099A電臺天線調諧器燈只能調諧即4米鞭天線、15米斜天線和44米雙極天線，并且體積較大。國內(nèi)的短波大功率電臺天線調諧器基本只能調諧4米鞭天線、15米斜天線和44米雙極天線。近兩年來，開發(fā)的矢量天線調諧器，雖然能夠調諧以上四種天線，但體積較大，不便于裝車，同時成本很高。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的在于提供一種車載天線調諧器，解決現(xiàn)有技術存在的體積較大，裝車不便的問題。本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的，車載天線調諧器，設置于功率放大器和短波天線之間,主要由檢測電路、控制電路、接口電路和網(wǎng)絡電路組成；接口電路與檢測電路、網(wǎng)絡電路串聯(lián)，控制電路控制檢測電路、接口電路和網(wǎng)絡電路。本實用新型的特點還在于:網(wǎng)絡電路包括網(wǎng)絡電容、網(wǎng)絡電感、第一電容、第二繼電器、第二電容和第一繼電器且依次串聯(lián)，第一電容與第二繼電器的連接點與天線連接，第二繼電器與第二電容的連接點與第一電感連接，第一電感通過第一繼電器接地；網(wǎng)絡電容與網(wǎng)絡電感的連接點接收射頻進入，網(wǎng)絡電容通過網(wǎng)絡電感接地；網(wǎng)絡電感和第一電容分別并聯(lián)繼電器。本實用新型具有如下有益效果:本實用新型車載天線調諧器通過擴充網(wǎng)絡，減小了體積，實現(xiàn)了多種鞭天線、斜天線、4m半環(huán)天線等復雜天線的調諧能力，實現(xiàn)了車載天線調諧器的小型化，并在大幅縮小體積的同時增加網(wǎng)絡器件，同時提高了性能。

圖1為現(xiàn)有天線調諧器的網(wǎng)絡電路結構圖；圖2為本實用新型車載天線調諧器結構示意圖；圖3為本實用新型單片機擴展雙82C55原理圖；圖4為本實用新型車載天線調諧器網(wǎng)絡電路結構圖；圖5為網(wǎng)絡匹配能力區(qū)域圖；[0014]圖6為不可調諧區(qū)域調諧方式。圖中，1.接口電路，2.檢測電路，3.網(wǎng)路電路，4.控制電路，L.網(wǎng)絡電感，L1.第一電感，C.網(wǎng)絡電容，Cl.第一電容，第二電容.C2，K.繼電器，Kl.第一繼電器，K2.第二繼電器。
具體實施方式
下面結合具體實施方式
對本實用新型作進一步詳細的說明。本實用新型車載天線調諧器，主要由檢測電路2、控制電路4、接口電路I和網(wǎng)絡電路3組成；接口電路I與檢測電路2、網(wǎng)絡電路3串聯(lián)，控制電路4對檢測電路2、接口電路I和網(wǎng)絡電路3進行控制。車載天線調諧器位于功率放大器和短波天線之間，主要完成短波天線和功放阻抗匹配，使功率通過天線以最高效的方式輻射出去的模塊。自動天線調諧器是采用單片機控制繼電器改變電容和電感接入網(wǎng)絡的方式來實現(xiàn)網(wǎng)絡匹配的。天調工作時，首先功率放大器給出5W到20W范圍內(nèi)小功率，由于天線和功放阻抗不匹配，天線調諧器檢測器檢測到天線的阻抗和相位有偏差后，將偏差信號送給控制單元，控制單元對檢測到得信息進行判斷，并按照一定的邏輯關系去控制繼電器用以改變電容和電感的接入網(wǎng)絡的方式，將相位阻抗的偏差調整到和功率放大器的阻抗匹配狀態(tài)。即駐波比滿足一定的要求。真?zhèn)€調諧完成。本實用新型車載天線調諧器是通過擴展網(wǎng)絡，優(yōu)化網(wǎng)絡調諧流程，增加調配能力來實現(xiàn)對多種天線的匹配。同時兼有體積小、重量輕，在裝車方面具有優(yōu)勢。
在天線調諧器體積和重量方面雖然對網(wǎng)絡器件和控制單元進行了擴展，增加了許多器件的同時在體積方面進行了。其體積僅為333mmX230mmX 100mm。重量僅為不到5KG。[0021 ] 在檢測器方面采用了標量檢測手段。主要檢測電路有阻抗檢測電路、相位檢測電路、駐波比系數(shù)檢測電路、4:1阻抗變換器。通過線圈取樣，檢波、比較后，得到阻抗、相位、駐波比的高低電平來實時反映在調諧時網(wǎng)絡狀態(tài)，并把檢測到的天線調諧器駐波比、阻抗、相位等信息，提供給控制單元。圖3為單片機擴展雙82C55原理圖，本實用新型天線調諧器控制方面通過擴展雙I/o 口進行網(wǎng)絡器件的控制。首次在自動天線調諧器中使用了兩個82C55對I/O 口進行擴展，能夠控制更多繼電器。對匹配網(wǎng)絡進行擴充，配合新研制的調諧流程達到對多種天線實現(xiàn)匹配，提高天線調諧器的匹配能力。在天線調諧器網(wǎng)絡方面的擴充的射頻網(wǎng)絡是由繼電器K控制的網(wǎng)絡電容C和網(wǎng)絡電感L組成，其常用的網(wǎng)絡形式有Γ形、T形。天線調諧器的匹配能力很大程度上取決于射頻網(wǎng)絡的合理選擇。現(xiàn)有自動天線調諧器射頻網(wǎng)路形式基本上為是Γ形的，如圖1中9個二進制的網(wǎng)絡電容C、10個二進制的網(wǎng)絡電感L所構成的Γ形網(wǎng)絡的主調諧網(wǎng)絡。通常為了抵消雜散電感的影響，串聯(lián)了一個調諧電容。該形式的射頻網(wǎng)絡在配諧鞭天線、斜天線等天線時，射頻網(wǎng)絡器件 選擇合適都能夠達到良好匹配效果。在配諧阻抗復雜天線時，現(xiàn)有的調諧網(wǎng)絡形式的配諧能力明顯有所不足。為了擴充射頻網(wǎng)絡，提高調諧能力，本實用新型采用了圖4的網(wǎng)絡，通過增加第二電容C2、第一電感L1、第一繼電器K1、第二繼電器K2等射頻網(wǎng)絡器件。當天線阻抗位于可調諧區(qū)域時，第二繼電器K2斷開，保持Γ形網(wǎng)絡形式，具有原調諧能力和性能；當天線阻抗位于不可調諧區(qū)域時，第二繼電器K2閉合，將第一繼電器K1、第一電容Cl和第一電感LI加入調諧網(wǎng)絡，整個射頻網(wǎng)絡變成Π形，解決復雜天線的調諧問題。通過第一電容Cl、第一電感LI將天線阻抗調整到主調諧區(qū)域，再由主調諧器件的網(wǎng)絡電容C、網(wǎng)絡電感L完成最終調諧。由于射頻網(wǎng)絡中有高壓存在，使用的網(wǎng)絡電容多為高Q值、高耐壓器件，保證網(wǎng)絡工作穩(wěn)定性。本車載天線調諧器實現(xiàn)了多種鞭天線、斜天線、4m半環(huán)天線等復雜天線的調諧能力，在大幅縮小體積的同時增加網(wǎng)絡器件同時提高了天線調諧器的性能。調諧原理調諧的目的是把天線阻抗從失諧調整到阻抗匹配的調諧過程，可以有多種調諧方法。為了便于敘述，我利用Smith圓圖來說明本網(wǎng)絡的基本的調諧方法。根據(jù)現(xiàn)有的自動天線調諧器的匹配能力可以將阻抗圓圖劃分如下兩個區(qū)域。圖5為網(wǎng)絡匹配能力區(qū)域圖，其中A區(qū)稱為可調諧區(qū)域，B區(qū)稱為不可調諧區(qū)域。當天線的阻抗落在B區(qū)時，的常規(guī)天線調諧器能力已經(jīng)不足以使天線阻抗失諧調整到阻抗匹配。這是現(xiàn)役常規(guī)自動天線調諧器的缺點。車載天線調諧器通過擴充網(wǎng)絡將不可調諧區(qū)域轉換到可調諧區(qū)域。實現(xiàn)了所有天線阻抗的完全匹配。在不可調諧區(qū)域選擇一點來說明本天線調諧器如何解決位于不可調諧區(qū)域天線阻抗從失諧調整到匹配的。很多短波天線在低頻段內(nèi)天線的阻抗基本上都位于不可調諧區(qū)域，這一段區(qū)間利用現(xiàn)役常規(guī)自動天線調諧器的Γ形網(wǎng)絡是很難達到匹配的。圖6為不可調諧區(qū)域調諧方式，選取圖6中a點，這個點相對來說用常規(guī)網(wǎng)絡是比較難調諧的。這個地方需要用到我們的網(wǎng)路中開關繼電器K2的后端器件組合。天線調諧器調諧過程如圖6所示，首先加入天線根部并聯(lián)電容C2的各種組合使阻抗由點a位置改變到點b位置，即使阻抗的實部盡可能的接近50 Ω阻抗圓，以利于后面的調諧；然后加入Cl沿阻抗圓使阻抗由點b 改變到點C，此時的阻抗用我們的新網(wǎng)絡將不可調諧區(qū)域的a點的阻抗調整到c點，處于可調諧區(qū)域里面；此時就回歸到我們的常規(guī)調諧上來了。最后通過加入L使阻抗由點c改變到點d，加入C使阻抗由點d改變到點e達到阻抗匹配。
權利要求1.車載天線調諧器，其特征在于:設置于功率放大器和短波天線之間，主要由檢測電路(2)、控制電路(4)、接口電路⑴和網(wǎng)絡電路(3)組成；所述接口電路⑴與檢測電路(2)、網(wǎng)絡電路(3)串聯(lián)，所述控制電路(4)控制檢測電路(2)、接口電路⑴和網(wǎng)絡電路⑶。
2.如權利要求1所述的車載天線調諧器，其特征在于:所述網(wǎng)絡電路包括網(wǎng)絡電容(C)、網(wǎng)絡電感(L)、第一電容(Cl)、第二繼電器(K2)、第二電容(C2)和第一繼電器(Kl)且依次串聯(lián)，第一電容(Cl)與第二繼電器(K2)的連接點與天線連接，第二繼電器(K2)與第二電容(C2)的連接點與第一電感(LI)連接，第一電感(LI)通過第一繼電器(Kl)接地；網(wǎng)絡電容(C)與網(wǎng)絡電感(L)的連接點接收射頻進入，網(wǎng)絡電容(C)通過網(wǎng)絡電感⑷接地；網(wǎng)絡電感(L)和第一電容(Cl)分別并聯(lián)繼電器K。
專利摘要車載天線調諧器，設置于功率放大器和短波天線之間，主要由檢測電路、控制電路、接口電路和網(wǎng)絡電路組成；所述接口電路與檢測電路、網(wǎng)絡電路串聯(lián)，所述控制電路對檢測電路、接口電路和網(wǎng)絡電路進行控制。本實用新型車載天線調諧器通過擴充網(wǎng)絡，減小了體積，實現(xiàn)了多種鞭天線、斜天線、4m半環(huán)天線等復雜天線的調諧能力，實現(xiàn)了車載天線調諧器的小型化，并在大幅縮小體積的同時增加網(wǎng)絡器件，同時提高了性能。
文檔編號H04B1/18GK202998080SQ20122072404
公開日2013年6月12日 申請日期2012年12月25日 優(yōu)先權日2012年12月25日
發(fā)明者沈瑞, 李關策, 仲虎, 劉少平, 謝謝, 劉俊 申請人:陜西烽火電子股份有限公司