CN202998113U - 一种用于短波无线电的天线模拟器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于短波无线电的天线模拟器，包括电感L2，电感L2的一端同时与射频源T1和电感L1正极分别连接，射频源T1和电感L1负极分别接地；电感L2的另一端通过电容C与功率电阻T2正极连接，功率电阻T2负极接地。所述的各个元件均与数据采集器的对应采集端口连接，数据采集器的信号输出端口与计算机模拟器连接。本实用新型的天线模拟器，具有和真天线相似的阻抗特性，可在试验室中替代真天线使用，提高无线电通信设备的实验室测试结果准确性，提高工作效率和节约成本。

Description

一种用于短波无线电的天线模拟器

技术领域

本实用新型属于短波无线电通信设备测试技术领域，涉及一种用于短波无线电的天线模拟器。

背景技术

现有的天线模拟器技术是利用12.5Ω和200Ω两个功率电阻对天线的低阻特性和高阻特性进行模拟。基于目前天线种类的增多，此类天线模拟器已不能够准确反映真天线的特性阻抗，对无线电通信设备的实验室测试结果带来不准确性。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种用于短波无线电的天线模拟器，解决了现有技术中天线模拟器已不能够准确反映真天线的特性阻抗，对无线电通信设备的实验室测试结果带来不准确性的问题。

本实用新型所采用的技术方案是，一种用于短波无线电的天线模拟器，包括电感L2，电感L2的一端同时与射频源T1正极和电感L1正极连接，射频源T1负极和电感L1负极分别接地；

电感L2的另一端通过电容C与功率电阻T2正极连接，电阻T2负极接地。

本实用新型的有益效果是：该天线模拟器具有和真天线相似的阻抗特性，可在试验室中替代真天线使用，提高无线电通信设备的实验室测试结果准确性，提高工作效率和节约成本。

附图说明

图1为本实用新型用于短波无线电的天线模拟器的结构示意图；

图2为本实用新型装置在2MHz～15MHz状态的电路原理示意图；

图3为本实用新型装置在2MHz～15MHz状态的阻抗特性示意图；

图4为本实用新型装置在15MHz～30MHz状态的电路原理示意图；

图5为本实用新型装置在15MHz～30MHz状态的阻抗特性示意图。

图中，1、数据采集器，2、计算机模拟器，

另外，L1、L2分别是电感，T1是射频源、T2是功率电阻，C是电容。

具体实施方式

参照图1，本实用新型的用于短波无线电的天线模拟器，是将一个固定阻值的电阻，通过简单的网络变换为在特定频率段内呈现一定规律且连续的阻抗，该天线模拟器的结构是包括电阻、电感、电容组成的简单网络，具体结构是，电感L2的一端用于和射频源T1正极和电感L1正极连接，射频源T1负极和电感L1负极分别接地；电感L2的另一端通过电容C与功率电阻T2正极连接，功率电阻T2负极接地。

上述的各个元件均与数据采集器1的对应采集端口连接，数据采集器1的信号输出端口与计算机模拟器2连接，通过预先设置的仿真软件进行模拟仿真运算，得到结果进行输出。

其中功率电阻是满足所需功率容量的功率电阻，起到吸收功率，减小辐射的作用；电感和电容必须要具备高Q值、高耐压特性，起变化阻抗特性的作用。

本实用新型的天线模拟器在实验室的实施时，首先要利用网络分析仪测量真天线的阻抗特性，找关键点并标注其阻抗值，其次利用仿真软件（如ADS2003C）进行网络仿真。

仿真时先根据测量的真天线阻抗特性确定模拟器网络中电阻的基本阻值，然后根据阻抗圆图的变化规律，加入相应连接形式的电感、电容，得到与真天线阻抗特性相似的特性曲线，最后通过微调电感、电容的取值，使关键点的仿真阻抗值接近真天线的测量值，此时网络仿真结束，得到该天线模拟器的网络形式及器件数值的最终取值。以此数值为准进行实物的制作，在制作过程中由于印制板布线、网络器件实际值有误差等因素的影响，使实际的天线模拟器阻抗特性与真天线阻抗特性有些许差异，这时通过微调整网络器件实际取值来逐步完善，将差异最小化，完成天线模拟器的制作。

实施例

首先是测量真天线的阻抗特性。将2MHz、15.02MHz、23.49MHz作为关键点，对应阻抗分别为：2.9+j58.76、1372+j135、108+177j。由于阻抗跨度比较大，通过一个网络来实现全频段的仿真比较困难，这时可以将整个频率段分成2MHz～15MHz和15MHz～30MHz两段，分别进行模拟仿真。

首先，在2MHz～15MHz进行仿真如下：

由于该频段内的阻抗比较低，功率电阻初步选用的阻值是15Ω，使整个频段都能够处于感性低阻区。根据阻抗圆图的变化规律，网络采用串接电容C2和并接到地电感L2来完成阻抗变换，同时加入串接电感L3作为平衡调整器件。在仿真的过程中，对网络器件的取值进行调整，寻找平衡点以达到最接近真天线阻抗特性的组合。考虑到15MHz在阻抗圆图中的位置比较特殊，属于阻抗密集区域，因此当15MHz仿真数据为1275-j44时即可认为网络器件取值调整到位，最终得到该频段的天线模拟器原理图如图2，阻抗特性如图3。

其次，在15MHz～30MHz进行仿真如下：

由于该频段内的阻抗比较高，功率电阻选用的阻值是130Ω，使整个频段是处于高阻区，同样网络采用串接电容C2和并接到地电感L2来实现阻抗变换，加入串接电感L3作为平衡调整器件。通过对器件取值的调整，特征点23.6MHz仿真数据为118+j133，而实测数据为108+j117，两者比较接近属于允许范围内，因此认为23.6MHz仿真数据达到要求，网络器件取值的调整到位，最终得到该频段的天线模拟器的原理图如图4，阻抗特性如图5。

结合2MHz～15MHz和15MHz～30MHz两个区间的天线模拟器仿真阻抗特性图与真天线阻抗特性图比较，在整个频段内阻抗分布相似，关键点的阻抗值接近真实测量值，确定该天线模拟器网络仿真完成。最后根据网络原理图加工出该天线的天线模拟器即成。

Claims (2)

1.一种用于短波无线电的天线模拟器，其特征在于：包括电感L2，电感L2的一端同时与射频源T1正极和电感L1正极分别连接，射频源T1负极和电感L1负极分别接地； 

电感L2的另一端通过电容C与功率电阻T2正极连接，功率电阻T2负极接地。 

2.根据权利要求1所述的用于短波无线电的天线模拟器，其特征在于：所述的各个元件均与数据采集器(1)的对应采集端口连接，数据采集器(1)的信号输出端口与计算机模拟器(2)连接。 

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