具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
实施例一
本发明实施例提供了一种匹配电路的调试方法,该方法中,预先构建有匹配电路的初始实体电路,该匹配电路的第一信号端口与第一目标电路连接,该匹配电路的第二信号端口与第二目标电路连接。如图1所示,该方法的处理流程可以包括如下的步骤:
步骤A,获取该匹配电路和第一目标电路在第二信号端口处的阻抗。
步骤B,根据获取的阻抗和该第二目标电路对应的目标匹配阻抗,确定对匹配电路进行匹配调整的理论调整参数。
步骤C,根据确定出的理论调整参数,对匹配电路进行匹配调整。
本发明实施例中,预先构建有所述匹配电路的初始实体电路,匹配电路的第一信号端口与第一目标电路连接,匹配电路的第二信号端口与第二目标电路连接,根据匹配电路和第一目标电路在第二信号端口处的阻抗和第二目标电路对应的目标匹配阻抗,确定对匹配电路进行匹配调整的理论调整参数,并根据该理论调整参数,对匹配电路进行匹配调整。可以基于匹配电路当前阻抗和目标匹配阻抗的差异,确定出预将当前阻抗调整到目标匹配阻抗所需的理论调整参数,再进行相应的匹配调整,可以明确调整的方向,避免盲目尝试,从而,提高对匹配电路进行调试的效率。
实施例二
本发明实施例提供了一种匹配电路的调试方法,该方法的执行主体可以优选为某控制设备。该方法中,预先构建有匹配电路的初始实体电路,该匹配电路的第一信号端口与第一目标电路连接,该匹配电路的第二信号端口与第二目标电路连接。
其中,匹配电路的初始实体电路可以是根据预先选取的原理电路构建的实体电路,原理电路的形式可以匹配电路的基本形式,如L型、T型、PI型、双L型等,当然也可以是其它的非基本形式。匹配电路设置在第一目标电路和第二目标电路之间,匹配电路的第一信号端口和第二信号端口之间形成高频信号(射频或微波信号)通路,第一目标电路与第二目标电路之间的高频信号可以通过该高频信号通路传输。第一目标电路、第二目标电路都可以是成型的元器件,例如,在移动终端中,第一目标电路可以是天线,第二目标电路可以是收发机。
本发明实施例中,匹配电路调试的过程,可以是对匹配电路和第一目标电路整体的阻抗进行调整,使之达到第二目标电路对应的目标匹配阻抗,也可以是对匹配电路和第二目标电路整体的阻抗进行调整,使之达到第一目标电路对应的目标匹配阻抗,本发明实施例中以前者为例。其中,目标匹配阻抗可以是目标电路的属性参数。该属性参数用于描述为了满足某性能指标,而对该目标电路连接的电路的阻抗的要求,即当该目标电路连接的电路的阻抗值为目标匹配阻抗时,该目标电路和该电路组成的电路系统则可以满足该性能指标。目标匹配阻抗可以根据需要达到的性能指标计算得出,某些情况下,可以将目标匹配阻抗以属性参数的形式记录在目标电路的产品资料中。
下面将结合具体的实施方式,对图1所示的处理流程进行详细说明,具体内容如下。
步骤A,获取该匹配电路和第一目标电路在第二信号端口处的阻抗。
优选的,第二信号端口与第二目标电路连接的线路上可以设置有开关电路,控制设备可以控制此开关电路的通断,以控制第二信号端口与第二目标电路连接线路的通断。例如,开关电路可以为三极管开关电路,三极管的基极与控制设备连接,集电极和发射极可以分别与第二信号端口、第二目标电路连接,控制设备可以通过高低电平控制第二信号端口与第二目标电路之间连接线路的通断。第二信号端口还可以连接有矢量网络分析仪,用于检测电路阻抗。
该步骤的执行过程可以是:控制设备将第二信号端口与第二目标电路之间的连接设置为断开状态,然后获取矢量网络分析仪在预定频率下检测到的第二信号端口处的阻抗。
步骤B,根据获取的阻抗和该第二目标电路对应的目标匹配阻抗,确定对匹配电路进行匹配调整的理论调整参数。
步骤C,根据确定出的理论调整参数,对匹配电路进行匹配调整。
其中,理论调整参数是理论上(即只考虑理论的元件值不考虑实际值)将匹配电路由当前的阻抗调整为该目标匹配阻抗,需要调整的参数值,理论调整参数可以包括:匹配电路中电路元件的元件值的理论调整值、匹配电路中各电路元件的开关参数等。
优选的,步骤B和步骤C的执行方式可以如下:
方式一
首先,根据获取的阻抗和第二目标电路对应的目标匹配阻抗,确定匹配电路中电路元件的元件值的理论调整值。元件值即为电感值、电阻值、电容值等。
然后,将匹配电路中电路元件的元件值调整为确定出的理论调整值。
该方式中,不对匹配电路的电路连接结构进行改变,只是对电路元件的元件值进行改变。例如,如果获取的阻抗的虚部比目标匹配阻抗的虚部小,实部相同,可以增大匹配电路的串联匹配件中某电感元件的电感值;如果获取的阻抗的实部比目标匹配阻抗的实部小,虚部相同,可以增大匹配电路的串联匹配件中某电阻元件的电阻值。
对电路元件的元件值进行调整的方法,可以是采用可调电阻、可调电容、可调电感等电路元件,通过控制设备对可调电阻、可调电容、可调电感等电路元件的元件值进行控制。另外,也可以通过使用开关电路在并联的多个不同元件值的电路元件之间切换(例如在多个不同电容值的电容之间切换)来实现元件值的调整。
方式二
首先,根据获取的阻抗和第二目标电路对应的目标匹配阻抗,确定匹配电路中各电路元件的开关参数,并确定匹配电路中电路元件的元件值的理论调整值。
然后,根据各电路元件的开关参数,控制匹配电路中各电路元件的连接状态,并将所述匹配电路中电路元件的元件值调整为确定出的理论调整值。
其中,电路元件的开关参数是决定电路元件的连接状态的参数。对于串联匹配件,开关参数用于表示是否将串联匹配件短接,如果开关参数为开,则不对串联匹配件短接,如果开关参数为关,则对串联匹配件短接。对于并联匹配件,开关参数用于表示是否将并联匹配件断开,如果开关参数为开,则不将并联匹配件的支路断开,如果开关参数为关,则将并联匹配件的支路断开。串联匹配件是设置在连接第一信号端口和第二信号端口的线路上的电路元件,并联匹配件是设置在从连接第一信号端口和第二信号端口的线路上引出并接地的支路上的电路元件。
在方式二中,匹配电路的初始实体电路中,包含有多个开关参数为关的电路元件,以及多个开关参数为开的电路元件。
例如,在匹配电路的初始实体电路中,最靠近第二信号端口的至少一个并联匹配件的开关参数为关,且这些并联匹配件中至少包括一个电容元件,且该电容元件的并联支路与第二信号端口之间的电路上没有开关参数为开的串联匹配件;而且,最靠近第二信号端口的至少一个串联匹配件的开关参数为关,且这些串联匹配件中至少包括一个电感元件,且该电感元件与第二信号端口之间没有开关参数为开的并联匹配件。这样,当步骤A中获取的阻抗相对于目标匹配阻抗虚部偏高时,可以将上述开关参数为关的并联匹配件中的一个电容元件的开关参数设置为开;当步骤A中获取的阻抗相对于目标匹配阻抗虚部偏低时,可以将上述开关参数为关的串联匹配件中的一个电感元件的开关参数设置为开。
在匹配电路中,可以为串联匹配件设置并联的短接支路,如并联一段导线或者并联一个大电容,并在短接支路上设置开关电路,通过控制设备控制开关电路的通断,串联匹配件的开关参数为开时则控制开关电路断开,开关参数为关时则控制开关电路导通;而且,可以在并联匹配件的支路上设置开关电路,通过控制设备控制开关电路的通断,并联匹配件的开关参数为开时则控制开关电路导通,开关参数为关时则控制开关电路断开。这样,控制设备就可以对匹配电路的导通状态线路的电路连接结构进行改变。
在上述方式一中,可以预先对电路元件的元件值设置调整范围,如果计算出的元件值的理论调整值超出了调整范围,则可以采用方式二来执行。
本发明实施例中,在执行完步骤C之后,如图2所示,还可以执行如下的步骤:
步骤D,判断匹配电路、第一目标电路和第二目标电路组成的电路系统的目标性能参数是否满足预设的性能指标,如果满足,则结束流程,否则,并转至步骤A。
优选的,控制设备可以先将第二信号端口与第二目标电路之间的连接设置为导通状态,然后获取目标性能参数的参数值,并与预设的性能指标进行比较。例如,在移动终端的匹配电路调试的应用场景中,目标性能参数为天线发射功率,可以在收发机的发射功率为预设值时(如23W),获取天线的发射功率,并判断是否满足预设的性能指标(如不小于20W),如果没满足性能指标(如小于20W),则重新执行流程。
这样,通过循环执行的方式得到的匹配电路的阻抗更接近目标匹配阻抗,电路系统的性能指标可以更接近于最优值。
本发明实施例中,在执行步骤A之前,还可以通过以下的方法对匹配电路的初始实体电路进行调整。
方法一
首先,获取匹配电路和第一目标电路在第二信号端口处的第一阻抗。
然后,将匹配电路中的并联匹配件断接,将匹配电路中的串联匹配件短接(即将匹配电路调整为直通状态),并获取匹配电路和第一目标电路在第二信号端口处的第二阻抗。阻抗获取过程可以参照上面步骤A中的描述。
最后,比较第一阻抗和第二阻抗与所述目标匹配阻抗的差异度,如果第一阻抗与目标匹配阻抗的差异度低,则将匹配电路恢复为所述初始实体电路,如果第二阻抗与目标匹配阻抗的差异度低,则保持匹配电路不变。其中,差异度可以是两个复数的模的差。
在匹配电路中,可以为串联匹配件设置并联的短接支路,如并联一段导线或者并联一个大电容,并在短接支路上设置开关电路,通过控制设备控制开关电路的通断,需要将串联匹配件短接时,则控制开关电路导通;可以在并联匹配件的支路上设置开关电路,通过控制设备控制开关电路的通断,需要将并联匹配件断接时,则控制开关电路断开。
该方法中,将匹配电路在初始状态和直通状态下和第一目标电路连接的阻抗与目标匹配阻抗比较,并选择阻抗与目标匹配阻抗差异更小的电路状态,进行后续的步骤,这样可以提高匹配电路调试的效率。
方法二
在该方法中,匹配电路可以包括多个不同电路形式的子电路,每个子电路包括两个信号端口,分别与第一信号端口和第二信号端口连接。各子电路都可以是预先设置的电路形式,例如,可以分别是L型、T型、PI型等。该方法的执行过程是:
首先,对于每个子电路,在该子电路接通且其它子电路断开的状态下,获取匹配电路和第一目标电路在第二信号端口处的阻抗。获取过程可以参照上面步骤A中的描述。
然后,将对应的阻抗与目标匹配阻抗的差异度最低的子电路接通,并将其它子电路断开。
优选的,可以在每个子电路的两个信号端口处分别设置开关电路,控制设备通过开关电路控制子电路的接通或断开。控制电路可以控制其中的一个子电路接通,并将其它所有子电路断开,这样,就可以对此一个子电路和第一目标电路的总阻抗进行检测。依此,可以分别对应每个子电路测量相应的阻抗。然后,选择与目标匹配阻抗差异最小的阻抗对应的子电路,将该子电路接通,并将其它子电路断开。
该方法中,将匹配电路的各子电路分别和第一目标电路连接的阻抗与目标匹配阻抗比较,并选择阻抗与目标匹配阻抗差异最小的子电路,进行后续的步骤,这样可以提高匹配电路调试的效率。
本发明实施例中,预先构建有所述匹配电路的初始实体电路,匹配电路的第一信号端口与第一目标电路连接,匹配电路的第二信号端口与第二目标电路连接,根据匹配电路和第一目标电路在第二信号端口处的阻抗和第二目标电路对应的目标匹配阻抗,确定对匹配电路进行匹配调整的理论调整参数,并根据该理论调整参数,对匹配电路进行匹配调整。可以基于匹配电路当前阻抗和目标匹配阻抗的差异,确定出预将当前阻抗调整到目标匹配阻抗所需的理论调整参数,再进行相应的匹配调整,可以明确调整的方向,避免盲目尝试,从而,提高对匹配电路进行调试的效率。
实施例三
基于相同的技术构思,本发明实施例还提供了一种匹配电路的调试装置。预先构建有匹配电路的初始实体电路,匹配电路的第一信号端口与第一目标电路连接,匹配电路的第二信号端口与第二目标电路连接。如图3所示,装置包括:
获取模块310,用于获取匹配电路和第一目标电路在第二信号端口处的阻抗;
确定模块320,用于根据获取的阻抗和第二目标电路对应的目标匹配阻抗,确定对匹配电路进行匹配调整的理论调整参数;
调整模块330,用于根据确定出的理论调整参数,对匹配电路进行匹配调整。
优选的,获取模块310,在获取匹配电路和第一目标电路在第二信号端口处的阻抗之前,还用于:
获取匹配电路和第一目标电路在第二信号端口处的第一阻抗;
将匹配电路中的并联匹配件断接,将匹配电路中的串联匹配件短接,并获取匹配电路和第一目标电路在第二信号端口处的第二阻抗;
比较第一阻抗和第二阻抗与目标匹配阻抗的差异度,如果第一阻抗与目标匹配阻抗的差异度低,则将匹配电路恢复为初始实体电路,如果第二阻抗与目标匹配阻抗的差异度低,则保持匹配电路不变。
优选的,匹配电路包括多个不同电路形式的子电路,每个子电路包括两个信号端口,分别与第一信号端口和第二信号端口连接;
获取模块310,在获取匹配电路和第一目标电路在第二信号端口处的阻抗之前,还用于:
对于每个子电路,在子电路接通且其它子电路断开的状态下,获取匹配电路和第一目标电路在第二信号端口处的阻抗;
将对应的阻抗与目标匹配阻抗的差异度最低的子电路接通,并将其它子电路断开。
优选的,确定模块320,用于:
根据获取的阻抗和第二目标电路对应的目标匹配阻抗,确定匹配电路中电路元件的元件值的理论调整值;
调整模块330,用于:
将匹配电路中电路元件的元件值调整为确定出的理论调整值。
优选的,确定模块320,用于:
根据获取的阻抗和第二目标电路对应的目标匹配阻抗,确定匹配电路中各电路元件的开关参数,并确定匹配电路中电路元件的元件值的理论调整值;对于串联匹配件,开关参数用于表示是否将串联匹配件短接,对于并联匹配件,开关参数用于表示是否将并联匹配件断开;
调整模块330,用于:
根据各电路元件的开关参数,控制匹配电路中各电路元件的连接状态,并将匹配电路中电路元件的元件值调整为确定出的理论调整值。
优选的,还包括:
判断模块,用于在根据确定出的理论调整参数,对匹配电路进行匹配调整之后,判断匹配电路、第一目标电路和第二目标电路组成的电路系统的目标性能参数是否满足预设的性能指标,如果目标性能参数满足性能指标,则结束流程,否则,返回执行获取匹配电路和第一目标电路在第二信号端口处的阻抗。
本发明实施例中,预先构建有所述匹配电路的初始实体电路,匹配电路的第一信号端口与第一目标电路连接,匹配电路的第二信号端口与第二目标电路连接,根据匹配电路和第一目标电路在第二信号端口处的阻抗和第二目标电路对应的目标匹配阻抗,确定对匹配电路进行匹配调整的理论调整参数,并根据该理论调整参数,对匹配电路进行匹配调整。可以基于匹配电路当前阻抗和目标匹配阻抗的差异,确定出预将当前阻抗调整到目标匹配阻抗所需的理论调整参数,再进行相应的匹配调整,可以明确调整的方向,避免盲目尝试,从而,提高对匹配电路进行调试的效率。
需要说明的是:上述实施例提供的匹配电路的调试装置在对匹配电路进行调试时,仅以上述各功能模块的划分进行举例说明,实际应用中,可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成,即将装置的内部结构划分成不同的功能模块,以完成以上描述的全部或者部分功能。另外,上述实施例提供的匹配电路的调试装置与匹配电路的调试方法实施例属于同一构思,其具体实现过程详见方法实施例,这里不再赘述。
上述本发明实施例序号仅仅为了描述,不代表实施例的优劣。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成,也可以通过程序来指令相关的硬件完成,所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中,上述提到的存储介质可以是只读存储器,磁盘或光盘等。
以上所述仅为本发明的较佳实施例,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。