CN108718199A - 天线自适应阻抗匹配器和匹配方法 - Google Patents

天线自适应阻抗匹配器和匹配方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种天线自适应阻抗匹配器和匹配方法,包括采样模块、控制模块和阻抗匹配电路;令采样模块的输入端与天线负载的输出端连接,采样模块的输出端与控制模块的输入端连接,采样模块对天线负载的输出电信号进行采样,并将采样结果发送给控制模块;令控制模块的输出端与阻抗匹配电路的输入端连接,控制模块用于根据采样结果生成调整信号,并将调整信号发送给阻抗匹配电路;阻抗匹配电路根据调整信号调整传输线的阻抗值,使传输线的阻抗值与天线负载的阻抗值相匹配,解决了基于固定匹配网络的阻抗匹配技术不适用于宽频段的阻抗匹配的技术问题,达到了使卫星电话的通话质量不受位置变化的影响,自适应阻抗匹配和提高卫星电话的通话质量的技术效果。

Description

天线自适应阻抗匹配器和匹配方法
技术领域
本发明涉及天线技术领域,尤其是涉及一种天线自适应阻抗匹配器和匹配方法。
背景技术
目前,卫星电话在应急通信支援工作中已经得到了广泛的应用,工作环境的改变和相对位置变化会引起卫星电话天线的场分布的变化,从而天线的阻抗值也会随之改变,导致天线负载与传输线的失配。阻抗失配会降低功率传输效率、响应的线性度和输出信号功率,严重影响卫星电话的通话质量。
为了避免上述情况,通常的做法是在源和负载之间再插入一个无源网络,这种无源网络通常被视为匹配网络。匹配网络的用途就是实现阻抗变换,将传输线的阻抗与负载阻抗实现匹配,将高频微波信号传输尽可能传至负载点,减少反射回信号源的信号。
传统的阻抗匹配技术所采用的是插入一个固定匹配网络,这种网络只针对某一点频率设计,一旦该匹配网络应用到宽频领域时就会失效。卫星电话通信一般工作在宽频波段:Ku波段(12-40GHz)、K波段(18-27GHz)、Ka波段(26.5-40GHz)等,基于固定匹配网络的阻抗匹配技术不再适用,宽频段的阻抗匹配问题亟待解决。
发明内容
有鉴于此,本发明的目的在于提供一种天线自适应阻抗匹配器和匹配方法,以缓解了基于固定匹配网络的阻抗匹配技术不适用于宽频段的阻抗匹配的技术问题。
第一方面,本发明实施例提供了一种天线自适应阻抗匹配器,包括:采样模块、控制模块和阻抗匹配电路;
所述采样模块的输入端与天线负载的输出端连接,所述采样模块的输出端与所述控制模块的输入端连接,所述采样模块对所述天线负载的输出电信号进行采样,并将采样结果发送给所述控制模块;
所述控制模块的输出端与所述阻抗匹配电路的输入端连接,所述控制模块用于根据所述采样结果生成调整信号,并将所述调整信号发送给阻抗匹配电路;
所述阻抗匹配电路根据所述调整信号调整传输线的阻抗值,使传输线的阻抗值与天线负载的阻抗值相匹配。
结合第一方面,本发明实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式,其中,所述阻抗匹配电路包括可变电感器和第一可变电容器:
所述第一可变电容器的第一端子与所述输入端子连接,所述第一可变电容器的第二端子接地;
所述可变电感器的第一端子与所述输出端子连接。
结合第一方面,本发明实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式,其中,所述阻抗匹配电路还包括第二可变电容器:
所述第二可变电容器的第一端子与所述可变电感器的第二端子连接;
所述第二可变电容器的第二端子接地。
结合第一方面,本发明实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式,其中,所述控制模块还用于控制所述第一可变电容器和第二可变电容器改变电容参数以调整传输线的阻抗值。
结合第一方面,本发明实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式,其中,所述控制模块包括至少两个并联的电容:
所述控制模块还包括至少两个第一开关模块;
所述第一开关模块和所述电容一一对应,且所述第一开关模块和所述电容串联连接,所述第一开关模块用于控制所述电容的通断。
结合第一方面,本发明实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式,其中,所述控制模块还用于第二控制电路控制所述可变电感器改变电感参数以调整传输线的阻抗值。
结合第一方面,本发明实施例提供了第一方面的第六种可能的实施方式,其中,所述控制模块还包括至少两个级联的电感:
所述控制模块还包括至少两个第二开关模块;
所述第二开关模块和所述电感一一对应,且所述第二开关模块和所述电感并联连接,所述第二开关模块用于控制所述电感的通断。
结合第一方面,本发明实施例提供了第一方面的第七种可能的实施方式,其中,所述采样模块包括电压传感器和电流传感器:
所述电压传感器用于按预设时间间隔采集天线负载的输出电压值;
所述电流传感器用于按预设时间间隔采集天线负载的输出电流值。
第二方面,本发明实施例还提供一种天线自适应阻抗匹配方法,应用于控制模块,包括:
接收采样模块采集的天线负载的输出电信号;
根据所述输出电信号生成调整信号,所述调整信号携带电感参数信息、第一电容参数信息和第二电容参数信息;
控制阻抗匹配电路按所述调整信号调整电感器、第一电容器和/或第二电容器的参数以调整传输线的阻抗值。
结合第二方面,本发明实施例提供了第二方面的第一种可能的实施方式,其中,所述根据所述输出电信号生成调整信号包括:
根据所述输出电信号计算所述天线负载的阻抗值;
按预设算法计算与所述阻抗值相匹配的电感参数、第一电容参数和第二电容参数;
根据所述电感参数、第一电容参数和第二电容参数生成调整信号。
本发明实施例带来了以下有益效果:本发明通过提供一种天线自适应阻抗匹配器和匹配方法,包括:采样模块、控制模块和阻抗匹配电路;令所述采样模块的输入端与天线负载的输出端连接,所述采样模块的输出端与所述控制模块的输入端连接,所述采样模块对所述天线负载的输出电信号进行采样,并将采样结果发送给所述控制模块;令所述控制模块的输出端与所述阻抗匹配电路的输入端连接,所述控制模块用于根据所述采样结果生成调整信号,并将所述调整信号发送给阻抗匹配电路;所述阻抗匹配电路根据所述调整信号调整传输线的阻抗值,使传输线的阻抗值与天线负载的阻抗值相匹配。
本发明实施例通过设置采样模块、控制模块和阻抗匹配电路可以实时监测天线负载的阻抗变化,实现了天线负载的阻抗值和传输线的阻抗值的自适应匹配,使卫星电话的通话质量不受位置变化的影响,达到了自适应阻抗匹配和提高卫星电话的通话质量的技术效果。
本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述,并且,部分地从说明书中变得显而易见,或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂,下文特举较佳实施例,并配合所附附图,作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施方式,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种天线自适应阻抗匹配器组成示意图;
图2为本发明实施例提供的一种阻抗匹配电路示意图;
图3为本发明实施例提供的一种控制模块组成示意图;
图4为本发明实施例提供的另一种控制模块组成示意图;
图5为本发明实施例提供的一种线自适应阻抗匹配方法流程图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
目前卫星电话在应急通信支援工作中已经得到了广泛的应用,工作环境的改变和相对位置变化会引起卫星电话天线的场分布的变化,从而天线的阻抗值也会随之改变,导致天线负载与传输线的失配。阻抗失配会降低功率传输效率、响应的线性度和输出信号功率,严重影响卫星电话的通话质量。
为了避免上述情况,通常的做法是在源和负载之间再插入一个无源网络,这种无源网络通常被视为匹配网络。匹配网络的用途就是实现阻抗变换,将传输线的阻抗与负载阻抗实现匹配,将高频微波信号传输尽可能传至负载点,减少反射回信号源的信号。
传统的阻抗匹配技术所采用的是插入一个固定匹配网络,这种网络只针对某一点频率设计,一旦该匹配网络应用到宽频领域时就会失效。卫星电话通信一般工作在宽频波段:Ku波段(12-40GHz)、K波段(18-27GHz)、Ka波段(26.5-40GHz)等,基于固定匹配网络的阻抗匹配技术不再适用,宽频段的阻抗匹配问题亟待解决,基于此,本发明实施例提供的一种天线自适应阻抗匹配器和匹配方法可以实时监测天线负载的阻抗变化,实现天线负载的阻抗值和传输线的阻抗值的自适应匹配,使卫星电话的通话质量不受位置变化的影响,达到了自适应阻抗匹配和提高卫星电话的通话质量的技术效果。
为便于对本实施例进行理解,首先对本发明实施例所公开的一种天线自适应阻抗匹配器进行详细介绍,如图1所示,所述天线自适应阻抗匹配器包括:采样模块1、控制模块2和阻抗匹配电路3;
所述采样模块1的输入端与天线负载的输出端连接,所述采样模块1的输出端与所述控制模块2的输入端连接,所述采样模块1对所述天线负载的输出电信号进行采样,并将采样结果发送给所述控制模块2;
所述控制模块2的输出端与所述阻抗匹配电路3的输入端连接,所述控制模块2用于根据所述采样结果生成调整信号,并将所述调整信号发送给阻抗匹配电路3;
所述阻抗匹配电路3根据所述调整信号调整传输线的阻抗值,使传输线的阻抗值与天线负载的阻抗值相匹配。
在本发明实施例中,为了解决卫星电话在完成搜星和对星后,信号经常随着环境的变化而变化,因此卫星电话的通话质量也会受到影响的技术问题,本发明实施例提供了一种天线自适应阻抗匹配器,通过设置采样模块1、控制模块2和阻抗匹配电路3,使天线负载的阻抗和传输线的阻抗自适应匹配,实现天线的最优阻抗匹配,使卫星电话的信号不会因为位置和环境的变化受到影响,大大提高卫星电话的通话质量。
在本发明实施例中,所述采样模块1可以指用来对天线负载的输出电信号进行采样的模块,示例性的,可以指电压传感器、电流传感器、电压采集电路或电路采集电路等;在本发明实施例中,所述天线负载的输出电信号可以指天线负载输出端的电压信号和电流信号;在本发明实施例中,所述控制模块2可以包括处理器,所述控制模块2可以用于对所述采集模块采集到的电压和电流等输出电信号按预设算法进行处理生成调整信号,所述调整信号用于控制阻抗匹配电路3调整传输线的阻抗值,是传输线的阻抗值和天线负载的阻抗值相匹配;在本发明实施例中,所述传输线可以指设置在卫星电话内部的用于传输信号的线路;在本发明实施例中,所述阻抗匹配电路3可以包括π型阻抗匹配网络,π型阻抗匹配网络结构简单,谐波抑制能力强,匹配区域较大。
在本发明实施例中,源级信号可以先通过功率放大器进行放大,再通过所述阻抗匹配电路3将信号以最大功率输送给天线发射出去。然后通过采样模块1测得天线负载的实时输出电信号,示例性的采样模块1可以指电压传感器和电流传感器,采样模块1将采样得到天线负载的实时电压值和实时电流值传给控制模块2进行处理,控制模块2通过预设算法计算出天线负载的阻抗值,示例性的,在本发明实施例中,天线负载的阻抗值的计算过程可以指收先对采样模块1采样得到的电压U和电流I进行滤波和混频处理,然后对处理后的电压信号和电流信号分别进行进行电压采样和电流采样;采样后的信号为一组离散信号,将这一组离散信号进行快速傅里叶变换处理,将得到频谱;求取频谱中的最大值,也就是卫星电话的工作频率f,最大频率的幅值则为电压或电流的幅值;由于工作频率f是唯一的,因此可以根据最大频谱计算出相应的相位角;得到了电压相位角U∠θ的值和电流相位角I∠θ的值就能计算出天线负载的阻抗的准确值。
在本发明实施例中,在计算出天线负载的阻抗的准确值以后,可以按所述控制模块2预设的优化匹配算法计算出和所述天线负载阻抗值匹配的传输线阻抗值,进而推导出所述传输线阻抗值对应的电感和电容值,最后根据推导出的电感值和电容值调整阻抗匹配电路3中的各个元器件的参数值,从而实现天线负载和传输线的自适应阻抗匹配。
本发明实施例通过设置采样模块1、控制模块2和阻抗匹配电路3可以实时监测天线负载的阻抗变化,实现了天线负载的阻抗值和传输线的阻抗值的自适应匹配,使卫星电话的通话质量不受位置变化的影响,达到了自适应阻抗匹配和提高卫星电话的通话质量的技术效果。
在本发明的又一实施例中,如图2所示,所述阻抗匹配电路3包括可变电感器31和第一可变电容器32:
所述第一可变电容器32的第一端子与所述输入端子连接,所述第一可变电容器32的第二端子接地;
所述可变电感器31的第一端子与所述输出端子连接。
为了实时调整传输线的阻抗值,在本发明实施例中,可以通过调整所述可变电感器31的电感值和调整所述第一可变容器的电容值来调整传输线的阻抗值。
在本发明的又一实施例中,如图2所示,所述阻抗匹配电路3还包括第二可变电容器33:
所述第二可变电容器33的第一端子与所述可变电感器31的第二端子连接;
所述第二可变电容器33的第二端子接地。
为了实时调整传输线的阻抗值,在本发明实施例中,可以设置调整第二可变电容的电容值来调整传输线的阻抗值。
在本发明的又一实施例中,所述控制模块2还用于控制所述第一可变电容器32和第二可变电容器33改变电容参数以调整传输线的阻抗值。
为了实现天线负载阻抗值和传输线阻抗值的自适应的匹配,在本发明实施例中,所述控制模块2还可以控制阻抗匹配电路3中的第一可变电容器32和第二可变电容器33改变电容值参数,通过电容参数的改变实现传输线阻值的改变。
在本发明的又一实施例中,如图3所示,所述控制模块2包括至少两个并联的电容21:
所述控制模块2还包括至少两个第一开关模块22;
所述第一开关模块22和所述电容21一一对应,且所述第一开关模块22和所述电容21串联连接,所述第一开关模块22用于控制所述电容21的通断。
为了实现控制模块2可以控制阻抗匹配电路3中的第一可变电容器32和第二可变电容器33改变电容值参数,在本发明实施中,示例性的,可以由MOS开关和电容器组成一个简单的开关电容。MOS管和电容方便集成,易于开通和关断,示例性的,在本发明实施例中可以采用一个权值开关电容来实现第一可变电容和第二可变电容。如图3所示,给出了权值开关电容的电路图,其中的Cmin为权值开关电容的基值,第一个电容值为Cmin,而第二则为2Cmin,依次类推,后面的电容值则为2n-1Cmin。每个开关的通断表示0或者1,而依次递增的电容则为二进制的权值。所以可以得到电容的变化范围区间是[0,(2n-1)Cmin)]。可变电容模块能达到的最高精度值为0.01pF,而电容值的上限可以根据工程需要,通过继续并联电容不断的增加。示例性的,在本发明实施例中,第一可变电容和第二可变电容可以均设置为包含10个电容,电容区间为[0pF,10.23pF],最高精度为0.01pF。在这里示出和描述的所有示例中,任何具体值应被解释为仅仅是示例性的,而不是作为限制,因此,示例性实施例的其他示例可以具有不同的值。
在本发明的又一实施例中,所述控制模块2还用于第二控制电路控制所述可变电感器31改变电感参数以调整传输线的阻抗值。
为了实现天线负载阻抗值和传输线阻抗值的自适应的匹配,在本发明实施例中,所述控制模块2还可以控制阻抗匹配电路3中的可变电感改变电感值参数,通过电感参数的改变实现传输线阻值的改变。
在本发明的又一实施例中,如图4所示,所述控制模块2还包括至少两个级联的电感23:
所述控制模块2还包括至少两个第二开关模块24;
所述第二开关模块24和所述电感23一一对应,且所述第二开关模块24和所述电感23并联连接,所述第二开关模块24用于控制所述电感23的通断。
为了实现控制模块2可以控制阻抗匹配电路3中的电感器改变电感值参数,在本发明实施中,示例性的,和权值电容类似,在本发明实施例中,可以由CMOS管和电感就可以组成一个简单的开关电感,利用多个开关电感从而实现可变电感。如图4所示,给出了权值开关电感的电路图,所有开关均和电感并联,开关导通为0,开关断开为1。电感大小从左至右递增,值为2n-1Lmin,所得到的电感变化区间为[0,(2n-1)Lmin)]。示例性的,在本发明实施例中,所述可变电感内部可以设置10个开关电感,电感区间为[0nH,10.23nH],最高精度为0.01nH。在这里示出和描述的所有示例中,任何具体值应被解释为仅仅是示例性的,而不是作为限制,因此,示例性实施例的其他示例可以具有不同的值。
在本发明的又一实施例中,所述采样模块1包括电压传感器和电流传感器:
所述电压传感器用于按预设时间间隔采集天线负载的输出电压值;
所述电流传感器用于按预设时间间隔采集天线负载的输出电流值。
为了得到天线负载的阻抗值,在本发明实施例中,需要设置采样模块1对天线负载的输出电压值和输出电流值进行采样。在本发明实施例中,所述采样模块1可以包括电压传感器和电流传感器,电压传感器可以对输出电压进行采样,电流传感器可以对输出电流值进行采样。
在本发明的又一实施例中,如图5所示,还提供一种天线自适应阻抗匹配方法,应用于控制模块2,包括以下步骤:
步骤S1,接收采样模块1采集的天线负载的输出电信号;
步骤S2,根据所述输出电信号生成调整信号,所述调整信号携带电感参数信息、第一电容参数信息和第二电容参数信息;
步骤S3,控制阻抗匹配电路3按所述调整信号调整电感器、第一电容器和/或第二电容器的参数以调整传输线的阻抗值。
本发明实施例所提供的方法,其实现原理及产生的技术效果和前述天线自适应阻抗匹配器实施例相同,为简要描述,方法实施例部分未提及之处,可参考前述天线自适应阻抗匹配器实施例中相应内容。
在本发明的又一实施例中,所述根据所述输出电信号生成调整信号包括:
根据所述输出电信号计算所述天线负载的阻抗值;
按预设算法计算与所述阻抗值相匹配的电感参数、第一电容参数和第二电容参数;
根据所述电感参数、第一电容参数和第二电容参数生成调整信号。
本发明实施例所提供的方法,其实现原理及产生的技术效果和前述天线自适应阻抗匹配器实施例相同,为简要描述,方法实施例部分未提及之处,可参考前述天线自适应阻抗匹配器实施例中相应内容。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为描述的方便和简洁,上述描述的方法的具体工作过程,可以参考前述天线自适应阻抗匹配器实施例中的对应过程,在此不再赘述。
另外,在本发明实施例的描述中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM,Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM,Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
在本发明的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
最后应说明的是:以上所述实施例,仅为本发明的具体实施方式,用以说明本发明的技术方案,而非对其限制,本发明的保护范围并不局限于此,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改、变化或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种天线自适应阻抗匹配器,其特征在于,包括:采样模块、控制模块和阻抗匹配电路;
所述采样模块的输入端与天线负载的输出端连接,所述采样模块的输出端与所述控制模块的输入端连接,所述采样模块对所述天线负载的输出电信号进行采样,并将采样结果发送给所述控制模块;
所述控制模块的输出端与所述阻抗匹配电路的输入端连接,所述控制模块用于根据所述采样结果生成调整信号,并将所述调整信号发送给阻抗匹配电路;
所述阻抗匹配电路根据所述调整信号调整传输线的阻抗值,使传输线的阻抗值与天线负载的阻抗值相匹配。
2.根据权利要求1所述的天线自适应阻抗匹配器,其特征在于,所述阻抗匹配电路包括可变电感器和第一可变电容器:
所述第一可变电容器的第一端子与所述输入端子连接,所述第一可变电容器的第二端子接地;
所述可变电感器的第一端子与所述输出端子连接。
3.根据权利要求2所述的天线自适应阻抗匹配器,其特征在于,所述阻抗匹配电路还包括第二可变电容器:
所述第二可变电容器的第一端子与所述可变电感器的第二端子连接;
所述第二可变电容器的第二端子接地。
4.根据权利要求2所述的天线自适应阻抗匹配器,其特征在于,所述控制模块还用于控制所述第一可变电容器和第二可变电容器改变电容参数以调整传输线的阻抗值。
5.根据权利要求4所述的天线自适应阻抗匹配器,其特征在于,所述控制模块包括至少两个并联的电容:
所述控制模块还包括至少两个第一开关模块;
所述第一开关模块和所述电容一一对应,且所述第一开关模块和所述电容串联连接,所述第一开关模块用于控制所述电容的通断。
6.根据权利要求4所述的天线自适应阻抗匹配器,其特征在于,所述控制模块还用于第二控制电路控制所述可变电感器改变电感参数以调整传输线的阻抗值。
7.根据权利要求6所述的天线自适应阻抗匹配器,其特征在于,所述控制模块还包括至少两个级联的电感:
所述控制模块还包括至少两个第二开关模块;
所述第二开关模块和所述电感一一对应,且所述第二开关模块和所述电感并联连接,所述第二开关模块用于控制所述电感的通断。
8.根据权利要求7所述的天线自适应阻抗匹配器,其特征在于,所述采样模块包括电压传感器和电流传感器:
所述电压传感器用于按预设时间间隔采集天线负载的输出电压值;
所述电流传感器用于按预设时间间隔采集天线负载的输出电流值。
9.一种天线自适应阻抗匹配方法,其特征在于,应用于控制模块,包括:
接收采样模块采集的天线负载的输出电信号;
根据所述输出电信号生成调整信号,所述调整信号携带电感参数信息、第一电容参数信息和第二电容参数信息;
控制阻抗匹配电路按所述调整信号调整电感器、第一电容器和/或第二电容器的参数以调整传输线的阻抗值。
10.根据权利要求9所述的天线自适应阻抗匹配方法,其特征在于,所述根据所述输出电信号生成调整信号包括:
根据所述输出电信号计算所述天线负载的阻抗值;
按预设算法计算与所述阻抗值相匹配的电感参数、第一电容参数和第二电容参数;
根据所述电感参数、第一电容参数和第二电容参数生成调整信号。
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Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110224226A (zh) * 2019-04-02 2019-09-10 西安易朴通讯技术有限公司 天线、天线控制方法及装置
CN110222366A (zh) * 2019-04-28 2019-09-10 广东工业大学 一种具有高谐波抑制功能的输出阻抗匹配网络设计方法
CN111613880A (zh) * 2020-06-10 2020-09-01 维沃移动通信有限公司 天线结构和电子设备
CN111786570A (zh) * 2020-06-17 2020-10-16 西安易恩电气科技有限公司 一种大功率自动可编程电感装置
CN111903563A (zh) * 2020-07-31 2020-11-10 武汉联陌科技有限公司 一种基于低功耗蓝牙技术的禽类计步脚环
CN112104052A (zh) * 2020-09-25 2020-12-18 桂林电子科技大学 一种阻抗匹配器的设计及工作方法
CN112305332A (zh) * 2019-07-30 2021-02-02 株洲中车时代电气股份有限公司 一种用于轨道车辆变流器试验用的负载装置
CN113098425A (zh) * 2021-03-30 2021-07-09 徐显坤 一种阻抗匹配网络、自适应阻抗匹配装置及其方法
CN114710170A (zh) * 2022-03-25 2022-07-05 北京北广科技股份有限公司 一种中长波自动天线调谐电路和系统
CN115800956A (zh) * 2023-02-10 2023-03-14 深圳市恒运昌真空技术有限公司 一种阻抗匹配控制电路、方法及系统
CN116418309A (zh) * 2021-12-29 2023-07-11 上海微创惟美医疗科技(集团)有限公司 阻抗匹配电路的阻抗匹配方法

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1871745A (zh) * 2003-08-29 2006-11-29 诺基亚有限公司 采用自适应功率放大器补偿提供集成负载匹配的方法及设备
US20100019983A1 (en) * 2008-07-23 2010-01-28 Stmicroelectronics (Tours) Sas Detection of the value of an impedance of a radiofrequency system
CN102004186A (zh) * 2010-11-08 2011-04-06 北京航空航天大学 一种消除频谱泄漏的高准确度正弦信号测量方法与装置
CN102098243A (zh) * 2010-12-29 2011-06-15 中兴通讯股份有限公司 天线阻抗匹配装置及方法
US20120050122A1 (en) * 2010-08-24 2012-03-01 Htc Corporation Antenna module and impedance matching method thereof
CN102801433A (zh) * 2012-04-19 2012-11-28 汤姆逊广播电视技术(北京)有限公司 中波广播发射天线自适应匹配网络的调谐方法
CN103326685A (zh) * 2013-06-04 2013-09-25 湖南大学 采用量子算法的射频天线阻抗自适应匹配装置及方法
CN107154788A (zh) * 2017-04-21 2017-09-12 西安电子科技大学 一种射频能量采集电路中的l型阻抗匹配系统及方法
CN107171452A (zh) * 2017-04-21 2017-09-15 西安电子科技大学 一种射频能量采集电路中的π型阻抗自动匹配系统及方法

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1871745A (zh) * 2003-08-29 2006-11-29 诺基亚有限公司 采用自适应功率放大器补偿提供集成负载匹配的方法及设备
US20100019983A1 (en) * 2008-07-23 2010-01-28 Stmicroelectronics (Tours) Sas Detection of the value of an impedance of a radiofrequency system
US20120050122A1 (en) * 2010-08-24 2012-03-01 Htc Corporation Antenna module and impedance matching method thereof
CN102004186A (zh) * 2010-11-08 2011-04-06 北京航空航天大学 一种消除频谱泄漏的高准确度正弦信号测量方法与装置
CN102098243A (zh) * 2010-12-29 2011-06-15 中兴通讯股份有限公司 天线阻抗匹配装置及方法
CN102801433A (zh) * 2012-04-19 2012-11-28 汤姆逊广播电视技术(北京)有限公司 中波广播发射天线自适应匹配网络的调谐方法
CN103326685A (zh) * 2013-06-04 2013-09-25 湖南大学 采用量子算法的射频天线阻抗自适应匹配装置及方法
CN107154788A (zh) * 2017-04-21 2017-09-12 西安电子科技大学 一种射频能量采集电路中的l型阻抗匹配系统及方法
CN107171452A (zh) * 2017-04-21 2017-09-15 西安电子科技大学 一种射频能量采集电路中的π型阻抗自动匹配系统及方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
LI KAI-LI: "Design of Wireless Coupling Signal Transmission Antenna and Impedance Matching", 2012 INTERNATIONAL CONFERENCE ON COMPUTING, MEASUREMENT, CONTROL AND SENSOR NETWORK *
白兴文;张亚君;: "基于RFID天线阻抗自动匹配技术的研究", 电子器件, no. 02 *

Cited By (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110224226B (zh) * 2019-04-02 2021-09-28 西安易朴通讯技术有限公司 天线、天线控制方法及装置
CN110224226A (zh) * 2019-04-02 2019-09-10 西安易朴通讯技术有限公司 天线、天线控制方法及装置
CN110222366A (zh) * 2019-04-28 2019-09-10 广东工业大学 一种具有高谐波抑制功能的输出阻抗匹配网络设计方法
CN110222366B (zh) * 2019-04-28 2022-08-12 广东工业大学 一种具有高谐波抑制功能的输出阻抗匹配网络设计方法
CN112305332B (zh) * 2019-07-30 2022-08-19 株洲中车时代电气股份有限公司 一种用于轨道车辆变流器试验用的负载装置
CN112305332A (zh) * 2019-07-30 2021-02-02 株洲中车时代电气股份有限公司 一种用于轨道车辆变流器试验用的负载装置
CN111613880A (zh) * 2020-06-10 2020-09-01 维沃移动通信有限公司 天线结构和电子设备
CN111786570A (zh) * 2020-06-17 2020-10-16 西安易恩电气科技有限公司 一种大功率自动可编程电感装置
CN111903563A (zh) * 2020-07-31 2020-11-10 武汉联陌科技有限公司 一种基于低功耗蓝牙技术的禽类计步脚环
CN112104052B (zh) * 2020-09-25 2022-04-12 桂林电子科技大学 一种阻抗匹配器的设计及工作方法
CN112104052A (zh) * 2020-09-25 2020-12-18 桂林电子科技大学 一种阻抗匹配器的设计及工作方法
CN113098425A (zh) * 2021-03-30 2021-07-09 徐显坤 一种阻抗匹配网络、自适应阻抗匹配装置及其方法
CN116418309A (zh) * 2021-12-29 2023-07-11 上海微创惟美医疗科技(集团)有限公司 阻抗匹配电路的阻抗匹配方法
CN116418309B (zh) * 2021-12-29 2024-02-02 上海微创惟美医疗科技(集团)有限公司 阻抗匹配电路的阻抗匹配方法
CN114710170A (zh) * 2022-03-25 2022-07-05 北京北广科技股份有限公司 一种中长波自动天线调谐电路和系统
CN114710170B (zh) * 2022-03-25 2023-12-05 北京北广科技股份有限公司 一种中长波自动天线调谐电路和系统
CN115800956A (zh) * 2023-02-10 2023-03-14 深圳市恒运昌真空技术有限公司 一种阻抗匹配控制电路、方法及系统
CN115800956B (zh) * 2023-02-10 2023-04-18 深圳市恒运昌真空技术有限公司 一种阻抗匹配控制电路、方法及系统

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