DE3644477C2 - Verfahren zur Impedanztransformation - Google Patents
Verfahren zur ImpedanztransformationInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Impedanztrans
formation für eine an ein Sende- und/oder Empfangsgerät
angeschlossene Antenne.
Die Lastimpedanz für das Gerät ist dabei i.a. reell und
gleich der Impedanz der Verbindungsleitung, während die
Antennenimpedanz komplex und frequenzabhängig ist. Zur
Optimierung des Wirkungsgrads und zum Schutz des Sende
geräts, bzw. zur Vermeidung von Empfindlichkeitsverlusten
ist es erforderlich, durch Anpassung der Impedanzen eine
weitgehend reflexionsfreie Verbindung der Antenne mit dem
Gerät zu erreichen. Zur Anpassung der komplexen Antennen
impedanz an die reelle Lastimpedanz des Geräts ist
zwischen das Gerät und die Antenne ein Anpaßgerät geschal
tet, welches mittels Transformationselementen eine
Impedanztransformation bewerkstelligt. Da aufgrund der
Frequenzabhängigkeit der Antennenimpedanzen für ver
schiedene Frequenzen zur reflexionsfreien oder zumindest
reflexionsarmen Anpassung unterschiedliche Transforma
tionselementewerte im Anpaßgerät erforderlich sind,
enthält das Anpaßgerät in Stufen schaltbare Transfor
mationselemente, vorzugsweise mit binärer Staffelung. Die
für eine bestimmte Frequenz optimale Einstellung läßt sich
ermitteln, indem die Antenne über das Anpaßgerät mit einem
Signal entsprechender Frequenz gespeist wird und auf der
Antennenzuleitung die Intensitäten von vorlaufender und
rücklaufender Welle (Stehwellenverhältnis VSWR) und u. U.
auch deren gegenseitige Phasenlage gemessen werden. Die
Bestimmung der optimalen Einstellung der Transformations
elemente kann aus Zeitgründen nur automatisch geschehen.
Ein Verfahren hierzu ist beispielsweise in DE 34 02 220 A1
beschrieben.
Da für viele Fälle jedoch auch ein solcher automatischer
Anpaßvorgang nach jedem Frequenzwechsel noch zu zeit
aufwendig ist, ist es bekannt, vor Beginn des eigentlichen
Sende- bzw. Empfangsbetriebs während einer Adaptionsphase
für eine Mehrzahl diskret er Frequenzen jeweils die opti
malen Einstellungen der Transformationselemente zu er
mitteln und diese Einstellungen als Parametersätze zu
sammen mit der jeweiligen Frequenz zu speichern und in der
nachfolgenden Betriebs zeit bei Kommandierung des Geräts
auf eine neue Frequenz den zu dieser Frequenz gespei
cherten Parametersatz aus dem Speicher abzurufen und das
Anpaßgerät danach einzustellen (Preset-Betrieb).
Die komplexe Impedanz einer Antenne ist aber darüber
hinaus noch abhängig von ihrer Umgebung, was insbesondere
bei mobilen Anlagen dazu führt, daß die gespeicherten
Werte häufig aktualisiert werden müssen. Soll die Antenne
in einem großen Frequenzbereich mit kleiner Frequenz
schrittunterteilung auf a priori beliebigen Frequenzen
betrieben werden, so führt das zu einer entsprechend hohen
Anzahl von Parametersätzen. Während der Speicherbedarf
hierfür mit verfügbaren elektronischen Bauteilen noch in
tolerierbarem Rahmen bleibt, ist der Zeitaufwand für die
Ermittlung der Parametersätze zu einer hohen Zahl von
Frequenzen nicht mehr zu vertreten.
Aus der US 4,201,960 ist ein Verfahren zur Impedanztransformation
der komplexen Lastimpedanz einer Antenne auf eine reelle Impedanz
mittels eines Anpaßgerätes bekannt. Dieses Gerät weist mehrere
schaltbare Transformationselemente auf, die während einer Adap
tionsphase so eingestellt werden, daß das Stehwellenverhältnis
unterhalb eines vorgegebenen Maximalwertes liegt. Die Einstellung
wird anschließend in einen Speicher geschrieben, um während des
Betriebs mit derselben Frequenz wieder eingestellt zu werden.
Die Druckschrift enthält keine Angaben darüber, in welchem Fre
quenzbereich die Anpassung mit unveränderter Einstellung des An
paßnetzwerkes verwendet werden kann; es wird lediglich gelehrt,
wie die Einstellung des Anpaßungsnetzwerkes erfolgen kann, so daß
das Stehwellenverhältnis unter einem vorgegebenen Maximalwert
liegt.
Der Verlauf des Stehwellenverhältnisses in Abhängigkeit der Fre
quenz bei Verwendung eines Filters zur Impedanzanpassung ist dem
Fachmann jedoch bekannt (siehe z. B. den Artikel "Breitband-Trans
formation mit Bandpässen"; in : Elektronik, Heft 14, 12. Juli
1985, Seite 93-98).
Ferner ist aus US 3,891,947 bereits bekannt, daß die Anpassung
nicht optimal sein muß, und daher eine Einstellung des Anpas
sungsnetzwerkes über einen gewissen Frequenzbereich beibehalten
werden kann.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Ver
fahren der eingangs genannten Art anzugeben, bei welchem
der Zeitaufwand zur Gewinnung der Einstellwerte möglichst
gering ist.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist im Patentanspruch 1
beschrieben. Die weiteren Ansprüche enthalten vorteilhafte
Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung.
Gemäß der Erfindung wird also nicht bei jeder einzelnen
einstellbaren Frequenz eine optimale Anpassung der Im
pedanz angestrebt, sondern nur gefordert, daß das Steh
wellenverhältnis unterhalb eines vorgegebenen Maximalwerts
bleibt und damit eine geringe Fehlanpassung toleriert. Bei
der Erfindung ergeben sich Stützfrequenzen mit zugeordne
ten Parametersätzen zur Einstellung der Transformations
elemente des Anpaßgeräts, wobei aber die Einstellung des
Anpaßgeräts nach dem zu einer Frequenz gespeicherten
Parametersatz nicht zu einem VSWR-Minimum bei dieser
Frequenz, sondern nur zu einer noch tolerierten Fehl
anpassung führt. Dabei wird vorteilhafter Gebrauch von der
Erkenntnis gemacht, daß durch die nur stufenweise Ein
stellbarkeit des Anpaßgeräts und durch die Messungen
verfälschende Fremdsignaleinkopplungen eine ideale Impe
danzanpassung i.a. ohnehin nicht erreichbar ist.
Das erfindungsgemäße Vorgehen unterteilt den breiten
Frequenzbereich in Frequenzintervalle innerhalb derer für
alle Frequenzen dieselbe Einstellung des Anpaßgeräts
vorgenommen wird, wobei die die Intervalle begrenzenden
Stützfrequenzen nicht fest vorgegeben sind, sondern sich
in jeder Adaptionsphase neu ergeben. Es werden also nicht
Einstellungen des Anpaßgeräts zu bestimmten Frequenzen,
sondern Einstellungen und Frequenzen ermittelt und ge
speichert, wodurch die Anzahl der Intervalle und Stütz
frequenzen und damit auch der Zeitaufwand zur Bestimmung
der richtigen Einstellungen minimal gehalten wird, ohne
daß unzulässige Fehlanpassungen auftreten.
Die Erfindung ist nachfolgend unter Bezugnahme auf die
Abbildungen noch anhand eines bevorzugten Ausführungs
beispiels eingehend veranschaulicht. Dabei zeigt
Fig. 1 einen Aufbau für ein Anpaßnetzwerk,
Fig. 2 den prinzipiellen Aufbau einer Anordnung zur
Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens,
Fig. 3 eine VSWR-Kurvenschar,
Fig. 4, 5 je ein Frequenzintervall mit einer VSWR-Kurve.
Das in Fig. 1 als Beispiel skizzierte Anpaßnetzwerk be
steht im wesentlichen aus einem Transformator Tr mit
mehreren umschaltbaren Anzapfungen, den Längsgliedern Cs
und L₁ bis L₆ und den Quergliedern C₁ bis C₃. Mit dem
Transformator Tr kann durch Umschalten des Schalters S1
die Last-Impedanz für das Sende-Empfangsgerät S/E in
verschiedenen Verhältnissen reduziert werden. Mittels der
Schalter S₉ bis S₁₁ können die Kapazitäten C₁ bis C₃ als
Blindleitwerte zu- oder abgeschaltet werden. Die Indukti
vitäten L₁ bis L₆ sind bei dem skizzierten Anpaßnetzwerk
die bei den folgenden Betrachtungen wesentlichen Trans
formationselemente, die den Imaginärteil der durch Anten
nenimpedanz und gegebenenfalls zugeschaltete Kapazitäten
gebildeten komplexen Impedanz kompensieren und die Anten
nenimpedanz damit auf eine reelle Impedanz transformieren.
Die zuschaltbare Serienkapazität Cs wirkt wie eine nega
tive Induktivität und dient zur Kompensation unvermeid
barer parasitärer Induktivitäten. Eine bestimmte Einstel
lung der Transformationselemente des Anpaßnetzwerks kann
durch die Schalterstellungen charakterisiert werden, wobei
in binärer Darstellung der Schalter S1 durch zwei Bits,
alle anderen Schalter durch ein Bit repräsentiert werden.
Ein eine bestimmte Einstellung kennzeichnender Parameter
satz umfaßt dann zwölf Bits.
Ein Verfahren zur optimalen Einstellung des Netzwerks bei
fester Frequenz ist in der bereits genannten DE 34 02 220 A1
beschrieben. Andere Einstellverfahren und anders aufge
baute Anpaßnetzwerke sind bekannt. Es gilt aber jeweils,
daß aus dem Vergleich von vorlaufender und rücklaufender
Welle in bekannter Weise abgeleitet werden kann, wie die
eingestellten Werte der Transformationselemente zu verän
dern sind, um eine gewünschte Anpassung zu erreichen.
Bei der Anordnung nach Fig. 2 ist eine Antenne A über ein
Anpaßnetzwerk APN und eine Richtkoppleranordnung RK mit
einem Sende-/Empfangsgerät S/E verbunden. Die Aussteuerung
der Schalter des Anpaßnetzwerks erfolgt über eine Stellein
richtung PS, der während der Adaptionsphase von der
Steuer- und Vergleichseinrichtung ST/V, beim eigentlichen
Sende-Empfangsbetrieb vom Speicher Sp die Einstellpara
meter P vorgegeben werden.
Das Sende-/Empfangsgerät S/E speist während der Adaptions
phase Testsignale TS kleiner Leistung in die Verbindungs
leitung zur Antenne. Die Meß-Richtkoppleranordnung RK
bestimmt dabei jeweils die Beträge V und R der Spannung
und die gegenseitige Phasenverschiebung Φ von vorlaufender
und rücklaufender Welle. Die Frequenz fT der Testsignale
wird von der Steuer- und Vergleichseinrichtung ST/V als
Frequenzkommando an das Sende-/Empfangsgerät gegeben.
Während des eigentlichen Sende- bzw. Empfangsbetriebs wird
die Frequenzeinstellung des Sende-/Empfangsgeräts über eine
weitere Kommandoleitung auf eine Frequenz fB kommandiert.
Die in der Betriebsphase kommandierten Frequenzen fB sind
jeweils auch dem Speicher Sp zugeführt und bewirken dort
das Auslesen-eines Parametersatzes P an die Stellein
richtung PS. Der Steuer- und Vergleichseinrichtung ist
auch noch als Vergleichswert der zulässige Maximalwert M
des Stehwellenverhältnisses, eventuell auch variabel
und/oder frequenzabhängig vorgegeben. Das Zusammenwirken
der Steuer- und Vergleichseinrichtung mit den verbundenen
Baugruppen ist im folgenden noch eingehend erläutert. Die
Baugruppen RK, APN, ST/V, PS und Sp sind vorzugsweise in
einem Anpaßgerät vereinigt, wobei für die Steuer- und
Vergleichseinrichtung vorteilhaft erweise ein Prozessor
eingesetzt sein kann.
In Fig. 3 ist das Verhältnis von möglichen Einstellungen
des Anpaßnetzwerks zu bei der Erfindung tatsächlich ab
gespeicherten Einstellungen bei der unteren Grenzfrequenz
fu des breiten Frequenzbereichs im Prinzip skizziert,
wobei der Anschaulichkeit halber die Darstellung von
VSWR-Kurven über der Frequenz gewählt ist. Jede Kurve
entspricht einer bestimmten Einstellung, wobei sich die
Einstellungen zu benachbarten Kurven, d. h. Kurven, deren
Minima frequenzmäßig benachbart sind, bei dem in Fig. 1
gezeigten Anpaßnetzwerk im Regelfall im Wert der einge
stellten Transformationselemente um das kleinste Inkrement
der schaltbaren Induktivitäten unterscheiden. Die im
Sende-Empfangsgerät einstellbaren Frequenzen liegen noch
um ein Vielfaches dichter zusammen als die VSWR-Kurven.
Sowohl der Verlauf der Kurven als auch deren gegenseitiger
Abstand sind aber von der angeschlossenen Antenne, deren
Umgebung und auch der Frequenz abhängig und können deshalb
a priori nicht festgelegt werden. Bei der vorliegenden
Erfindung werden nun nicht zu allen oder zu vorher fest
gelegten Frequenzen die jeweils optimalen Einstellungen
bestimmt, gespeichert und in der Betriebsphase abgerufen,
sondern es werden nur relativ wenige Einstellungen er
mittelt, die jeweils für sich ein im Vergleich zum Kurven
abstand weites Frequenzintervall überspannen und dabei
aber immer ein ausreichend gutes, den vorgegebenen Maxi
malwert M nicht überschreitendes Stehwellenverhältnis
garantieren. Die zu diesen Einstellungen gehörenden VSWR-
Kurven sind mit dick ausgezogenen Linien in Fig. 3 einge
zeichnet. Der für das ganze Intervall geltende Parameter
satz zur Einstellung der Transformationselemente wird
zusammen mit der Anfangsfrequenz des Intervalls als
Stützfrequenz gespeichert.
Ausgehend von der unteren Grenzfrequenz fu, die grund
sätzlich die Anfangsfrequenz des ersten Intervalls bildet,
wird zuerst der Parametersatz, dann die Endfrequenz dieses
Intervalls ermittelt. Die so ermittelte Endfrequenz ist
gleichzeitig wieder die Anfangsfrequenz (= Stützfrequenz)
für das nächste Intervall, so daß immer von einer vor
liegenden Intervall-Anfangsfrequenz auszugehen ist. In
Fig. 4 ist das Prinzip der Bestimmung des Parametersatzes
zu einem Intervall mit gegebener Anfangsfrequenz fa = fu
veranschaulicht. Aus der Anfangsfrequenz fa,1 (=fu) und
einem Faktor k wird eine Intervall-Mittenfrequenz fg,1
geschätzt. Der Faktor k entspricht für das erste, direkt
über der unteren Grenzfrequenz fu liegende Intervall einem
Erfahrungswert für die angeschlossene Antenne, der vor
allem von der Güte der Antenne abhängt. Die Mittenfrequenz
liegt nicht notwendigerweise exakt beim arithmetischen
oder geometrischen Mittel von Anfangsfrequenz und End
frequenz des Intervalls, erfahrungsgemäß aber in der
Umgebung der Intervallmitte. Die Frequenz fT des Test
signals TS wird auf fg kommandiert (I). Mit diesem Test
signal werden nach dem für das jeweilige Anpaßnetzwerk
vorhandenen Verfahren die Transformationselemente so
eingestellt, daß das Stehwellenverhältnis VSWR (oder der
diesem äquivalente Reflexionsfaktor) minimal wird (II).
Dieser Einstellung entspricht die Kurve (1) in Fig. 4.
Unter Beibehaltung dieser Einstellung der Transformations
elemente wird die Frequenz des Testsignals auf fT = fu
kommandiert, das Stehwellenverhältnis bei dieser Frequenz
gemessen und mit dem Maximalwert M verglichen (III). Liegt
der gemessene VSWR-Wert unterhalb des Maximalwerts, werden
die untere Grenzfrequenz fm als Stützfrequenz fa,1 dieses
ersten Intervalls und ein die bestehende Einstellung der
Transformationselemente eindeutig kennzeichnender Para
metersatz P₁ als Wertepaar (fa,1, P₁) abgespeichert. Im
dargestellten Beispielsfall trifft dies nicht zu, da der
VSWR-Wert Wa über dem Maximalwert M liegt. In diesem Fall
wird die Frequenz des Testsignals auf eine zwischen fa,1
(= fu) und fg,1 liegende Hilfsfrequenz fh,1 eingestellt und
bei unverändert er Einstellung der Transformationselemente
ein weiterer VSWR-Wert Wh, gemessen (IV). Durch lineare
Interpolation zwischen fa,1 und fh,1 wird eine Frequenz fd,1
bestimmt, bei welcher bei linearem Verlauf der VSWR-Kurve
in diesem Bereich ein VSWR-Meßwert gleich dem vorgegebenen
Maximalwert M zu erwarten wäre (V). Die Frequenzdifferenz
fd,1-fu wird als Korrekturwert für die zuerst geschätzte
Mittenfrequenz fg,1 genommen (VI) und das Testsignal auf
die so neu gewonnene korrigierte Mittenfrequenz f′g,1 =
fg,1, -(fd,1-fa,1) kommandiert. Bei der neuen Testsignalfre
quenz f′g,1 werden die Transformationselemente in bekannter
Weise auf minimales VSWR eingestellt, was der Kurve (2)
entspricht. Bei dieser neuen Einstellung der Transfor
mationselemente wird die Frequenz des Testsignals wieder
auf die Anfangsfrequenz fa,1 kommandiert und der VSWR-Wert
W′a gemessen (VII) und mit dem Maximalwert M verglichen. Da
nun der gemessene Wert W′a unter dem Maximalwert liegt,
wird der die momentane Einstellung der Transformations
elemente charakterisierende Parametersatz zusammen mit der
Anfangsfrequenz fa,1 (= fu) dieses Intervalls als Wertepaar
abgespeichert. Hätte der Vergleich wieder W′a<M ergeben,
hätte die Steuer-und Vergleichseinrichtung eine weitere
Korrektur von f′g,1 zu f′′g,1 mit entsprechender Neuein
stellung der Transformationselemente und Kontrollmessungen
bei fa,1 eingeleitet.
Da in dem Faktor k, der sich auf antennentypische Er
fahrungswerte gründet, aktuelle besondere Einflüsse auf
die Antennenimpedanz nicht berücksichtigen lassen, ist bei
der Schätzung von fg,1 mit diesem Faktor gemäß fg,1 = k · fu
eine relativ große Unsicherheit enthalten und in vielen
Fällen mit notwendigen Korrekturen für fg,1 zu rechnen.
Das trifft vor allem bei im unteren Frequenzbereich schmal
bandigen Antennen zu, deren Antennenimpedanzen besonders
stark von der zufälligen Umgebung und auch Witterung
(Vereisung) abhängen. Eine vorteilhafte Weiterbildung
sieht daher vor, beim ersten Frequenzintervall, dessen
Anfangsfrequenz fa,1 gleich der unteren Grenzfrequenz des
breiten Frequenzbereichs ist, die Mittenfrequenz fg,1
ebenfalls der unteren Grenzfrequenz gleichzusetzen, das
Testsignal nur auf diese Frequenz fT = fu zu kommandieren,
das Anpaßnetzwerk auf minimales VSWR bei dieser Frequenz
einzustellen und den entsprechenden Parametersatz P₁
zusammen mit der unteren Grenzfrequenz als Wertepaar (fu,
P₁) für das erste Intervall abzuspeichern. Die daraus
resultierende Halbierung der Intervallbreite ist bezogen
auf den gesamten Frequenzbereich vernachlässigbar. Für die
folgenden Intervalle wird die Schätzung der Mittenfrequenz
fg,i aus aktuellen Meßwerten vorgenommen, so daß in den
meisten Fällen keine Korrektur von fg,i erforderlich sein
wird.
Nach Ermittlung der zu der vorliegenden Anfangsfrequenz
fa,1 passenden Einstellung der Transformationselemente
wird die Endfrequenz fe,1 des Frequenzintervalls, d. h.
diejenige Frequenz oberhalb fg,1 (bzw. fg,1), bei der bei
unverändert er Einstellung des Anpaßnetzwerks der VSWR-Wert
noch unter dem Maximalwert, aber möglichst nahe bei diesem
liegt, ermittelt (Fig. 5). Hierzu wird die Frequenz fT des
Testsignals unter Beibehaltung der Einstellung des Anpaß
netzwerks in Frequenzschritten weitergeschaltet.
Bei jeder Frequenzeinstellung wird über die Meß-Richt
koppleranordnung ein VSWR-Wert bestimmt und mit dem Maxi
malwert M verglichen, solange bis ein VSWR-Wert über dem
Maximalwert gemessen wird. Aus Frequenz fe+ und VSWR-Wert
Wlt dieser letzten Messung und den entsprechenden Werten
fe- und We der direkt vorangegangenen Messung wird durch
lineare Interpolation eine Frequenz fe bestimmt, für die
bei linearem Verlauf der VSWR-Kurve ein VSWR-Wert We=M zu
erwarten wäre. Diese Frequenz wird als Endfrequenz fe,1
des ersten Intervalls und damit gleichzeitig als Anfangs
frequenz fa,2 des nächsten Intervalls eingesetzt.
Die Bestimmung sowohl der Frequenz fd bei der Ermittlung
der richtigen Einstellung des Anpaßnetzwerks als auch der
Endfrequenz fe mittels linearer Interpolation ist durch
die geringe Zahl notwendiger Messungen von besonderem
Vorteil. Aus dem nichtlinearen, "nach unten gewölbten"
Verlauf der VSWR-Kurven ergibt sich auch in offensicht
licher Weise, daß bei den durch Interpolation ermittelten
Frequenzen immer ein VSWR-Wert zu erwarten ist, der
unterhalb des Maximalwerts M liegt, aber nur wenig von
diesem abweicht.
Nach Ermitteln der für das erste Intervall richtigen
Einstellung des Anpaßnetzwerks bzw. der zugehörigen
Mittenfrequenz fg,1 (oder f′g,1, f′′g,1) und der Anfangs
frequenz des zweiten Intervalls fa,2 = fe,1 wird die
Mittenfrequenz des zweiten Intervalls aus den auf aktu
ellen Messungen beruhenden Frequenzen fg,1 und fa,2 nach
fg,2 = fa,2 * a,2/fg,1 geschätzt.
Dann wird in der beschriebenen Weise die Testsignalfre
quenz auf fg,2 kommandiert, die Einstellung P₂ der Trans
formationselemente bei dieser Frequenz optimiert, bei fT =
fa,2 der VSWR-Wert mit dem Maximalwert verglichen (und
erforderlichenfalls fg,2 und die Einstellung des Anpaß
netzwerks korrigiert), ein Wertepaar (fa,2, P₂) abgespei
chert und die Endfrequenz fe,2 ermittelt. Dieser Zyklus
wird fortgesetzt, bis eine Endfrequenz die obere Grenz
frequenz des breiten Frequenzbereichs erreicht oder über
schreitet. Die Adaptionsphase ist dann abgeschlossen. Im
folgenden Sende-und/oder Empfangsbetrieb wird die Frequenz
des Sende-/Empfangsgeräts nicht mehr von der Steuer- und
Vergleichseinrichtung, sondern z. B. über Bedieneinrich
tungen oder automatisch nach einem gespeicherten Ablauf
programm (z. B. Frequenzsprung-Verbindungen) kommandiert.
Der kommandierte Frequenzwert fB wird auch dem Speicher Sp
zugeführt. Aus dem Speicher wird dann ein zu dieser
Frequenz fB oder der nächst niedrigeren Stützfrequenz
fa,i gespeicherter Parametersatz Pi (fa,i fB) ausgelesen
und der Stelleinrichtung PS zur Betätigung der Schalter
des Anpaßnetzwerks eingegeben.
Claims (5)
1. Verfahren zur Impedanztransformation der komplexen
Lastimpedanz einer an ein Sende- und/oder Empfangsgerät
angeschlossenen Antenne auf eine reelle Impedanz über
einen breiten Frequenzbereich mittels eines zwischen dem
Gerät und der Antenne angeordneten Anpaßgeräts mit mehre
ren schaltbaren Transformationselementen, bei dem
auf Kommando eine Adaptionsphase gestartet wird, in
welcher automatisch ein Testsignal einstellbarer Frequenz
in das Anpaßgerät mit angeschlossener Antenne eingespeist
und jeweils das Stehwellenverhältnis gemessen wird, und
die Transformationselemente so eingestellt werden, daß das
gemessene Stehwellenverhältnis unterhalb eines vorgege
benen Maximalwerts liegt, mit folgenden Verfahrens
schritten:
- a) in der Adaptionsphase werden ausgehend von der unteren Grenzfrequenz des breiten Frequenzbereichs als Intervall-Anfangsfrequenz die Transformations elemente so geschaltet, daß das Minimum des Steh wellenverhältnisses (VSWR) bei einer über der An fangsfrequenz liegenden Frequenz auftritt und das Stehwellenverhältnis bei der Anfangsfrequenz unter halb des Maximalwerts liegt, wobei
- - als Näherungsgröße eine um einen vorgegebenen Faktor über der Anfangsfrequenz liegende Intervall-Mitten frequenz angenommen wird,
- - die Transformationselemente so eingestellt werden, daß das Stehwellenverhältnis bei der angenommenen Mittenfrequenz minimal wird,
- - unter Beibehaltung der Einstellung der Transfor mationselemente das Stehwellenverhältnis bei der Anfangsfrequenz gemessen und mit dem Maximalwert verglichen wird,
- - bei über dem Maximalwert liegendem Stehwellenver hältnis bei der Anfangsfrequenz iterativ die ange nommene Mittenfrequenz korrigiert und die Einstellung der Transformationselemente so verändert wird, daß das Stehwellenverhältnis bei der korrigierten Mitten frequenz minimal wird, und bei der veränderten Einstellung wiederum das Stehwellenverhältnis bei der Anfangsfrequenz gemessen und mit dem Maximalwert verglichen wird, bis das bei der Anfangsfrequenz gemessene Stehwellenverhältnis unterhalb des Maximal werts liegt.
- b) die Anfangsfrequenz als Stützfrequenz und ein die Einstellung der Transformationselemente eindeutig charakterisierender Parametersatz werden als ein Wertepaar gespeichert,
- c) bei unveränderter Einstellung der Transformations elemente wird eine über der Frequenz des VSWR- Minimums liegende Intervall-Endfrequenz ermittelt, für welche das VSWR noch unterhalb des Maximalwerts liegt,
- d) diese zuletzt ermittelte Endfrequenz wird als neue Anfangsfrequenz für einen weiteren Durchlauf der Verfahrensschritte a) bis c) angenommen und dies wird so oft wiederholt, bis die obere Grenzfrequenz des breiten Frequenzbereichs erreicht ist und die Adaptionsphase beendet wird,
- e) in der folgenden Betriebszeit wird durch jedes Frequenzkommando zur Frequenzeinstellung des Sende- /Empfangsgeräts der zur kommandierten Frequenz oder zu der nächst niederen Stützfrequenz gespeicherte Parametersatz aus dem Speicher abgerufen und die Transformationselemente des Anpaßgeräts werden nach diesem Parametersatz eingestellt.
2. Verfahren nach Anspruch 1′ dadurch gekennzeichnet, daß
bei der Iteration zusätzlich eine weitere, zwischen der
Anfangsfrequenz und der Mittenfrequenz liegende Frequenz
für das Testsignal eingestellt und das Stehwellenverhält
nis gemessen wird, daß durch lineare Interpolation eine
Frequenz, für die bei der vorliegenden Einstellung der
Transformationselemente das Stehwellenverhältnis gleich
dem Maximalwert ist, ermittelt und die Differenz dieser
Frequenz zur Anfangsfrequenz als Korrekturwert für die
Mittenfrequenz herangezogen wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
zur Ermittlung der jeweiligen Endfrequenz zu einer vor
liegenden Einstellung der Transformationselemente die
Frequenz des Testsignals über die Mittenfrequenz hinaus
stufenweise fortgeschaltet und jeweils das Stehwellen
verhältnis gemessen wird, daß aus den Frequenz- und
VSWR-Werten zweier aufeinanderfolgenden Messungen, die den
vorgegebenen Maximalwert zwischen sich einschließen, die
Endfrequenz als diejenige Frequenz, bei welcher der
Maximalwert bei linearer Interpolation zwischen den beiden
Messungen erreicht wird, bestimmt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
für die erste Mittenfrequenz und die erste Anfangsfrequenz
die untere Grenzfrequenz des Frequenzbereichs eingesetzt
wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, daß nach Ermittlung der ersten Mitten
frequenz und der zugehörigen Endfrequenz die Näherungs
größen für die weiteren Mittenfrequenzen fgi aus der
jeweils letzten Endfrequenz fe,i-1 und der Mittenfrequenz
fg,i-1 nach der Beziehung fg,i = fe,i-1 *fe,i-1/fg,i-1
ermittelt werden.
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---|---|---|---|
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Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3644477A1 DE3644477A1 (de) | 1988-07-07 |
DE3644477C2 true DE3644477C2 (de) | 1995-11-02 |
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---|---|
DE (1) | DE3644477C2 (de) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102006020029A1 (de) * | 2006-04-26 | 2007-11-08 | IAD Gesellschaft für Informatik, Automatisierung und Datenverarbeitung mbH | Adaptive, kapazitive Koppelschaltung und Verfahren zur Nachrichtenübertragung über geschirmte Energiekabel eines elektrischen Energieverteilnetzes |
DE102009004720A1 (de) * | 2009-01-15 | 2010-07-22 | Epcos Ag | Impedanzanpass-Schaltung zur Anpassung von Planarantennen |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4109816C1 (de) * | 1991-03-26 | 1992-06-04 | Rohde & Schwarz Gmbh & Co Kg, 8000 Muenchen, De | |
DE4128167C2 (de) * | 1991-08-24 | 2001-12-06 | Daimlerchrysler Aerospace Ag | Verfahren zur Steuerung der Kanalumschaltung in einem nach dem Frequenz-Hopping-Verfahren arbeitenden Funkgerät |
DE19945662A1 (de) * | 1999-09-23 | 2001-04-26 | Siemens Ag | Vorrichtung zur breitbandig abstimmbaren Impedanztransformation |
DE102005020084B4 (de) * | 2005-04-29 | 2015-02-12 | Austriamicrosystems Ag | Empfänger mit Hochfrequenz-Schaltanordnung |
EP2151921B1 (de) | 2008-08-07 | 2013-10-02 | Epcos AG | Dynamisches Impedanzausgleichsnetzwerk und Verfahren zum Ausgleich einer Impedanz zwischen einer Quelle und einer Last |
US8242231B2 (en) * | 2008-11-24 | 2012-08-14 | Styron Europe Gmbh | Method for recycling amine catalyst in interfacial polycarbonate manufacturing process |
CN116388546B (zh) * | 2023-06-06 | 2023-10-24 | 湖南大学 | 利用负电感消除寄生电感的振荡抑制电路及方法 |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2205252A5 (de) * | 1972-10-31 | 1974-05-24 | Trt Telecom Radio Electr | |
US4201960A (en) * | 1978-05-24 | 1980-05-06 | Motorola, Inc. | Method for automatically matching a radio frequency transmitter to an antenna |
-
1986
- 1986-12-24 DE DE19863644477 patent/DE3644477C2/de not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102006020029A1 (de) * | 2006-04-26 | 2007-11-08 | IAD Gesellschaft für Informatik, Automatisierung und Datenverarbeitung mbH | Adaptive, kapazitive Koppelschaltung und Verfahren zur Nachrichtenübertragung über geschirmte Energiekabel eines elektrischen Energieverteilnetzes |
DE102006020029B4 (de) * | 2006-04-26 | 2016-06-30 | IAD Gesellschaft für Informatik, Automatisierung und Datenverarbeitung mbH | Adaptive, kapazitive Koppelschaltung und Verfahren zur Nachrichtenübertragung über geschirmte Energiekabel eines elektrischen Energieverteilnetzes |
DE102009004720A1 (de) * | 2009-01-15 | 2010-07-22 | Epcos Ag | Impedanzanpass-Schaltung zur Anpassung von Planarantennen |
DE102009004720B4 (de) * | 2009-01-15 | 2017-07-27 | Qualcomm Technologies, Inc. (N.D.Ges.D. Staates Delaware) | Multiband-Impedanzanpass-Schaltung zur Anpassung von Planarantennen |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE3644477A1 (de) | 1988-07-07 |
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