JP2628214B2 - Antenna matching method and antenna matching device - Google Patents
Antenna matching method and antenna matching deviceInfo
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は無線機本体のインピーダンスにアンテナのイ
ンピーダンスを整合させるアンテナの整合方法及びアン
テナ整合装置に関する。Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an antenna matching method and an antenna matching apparatus for matching the impedance of an antenna to the impedance of a wireless device main body.
一般に、無線送信機本体とアンテナ間には双方のイン
ピーダンスを整合させるアンテナ整合装置を接続してい
る。Generally, an antenna matching device for matching the impedance of both the wireless transmitter body and the antenna is connected.
従来のアンテナ整合装置50を第3図に示す。 A conventional antenna matching device 50 is shown in FIG.
同図において、PoとZoは無線送信機本体の出力電力と
等価出力インピーダンス、ATはアンテナ整合装置50を介
して無線送信機本体に接続するためのアンテナである。
51はπ形回路で構成するLCネットワークであり、コイル
部52と、このコイル部52の入力側と出力側にそれぞれ接
続したコンデンサ部53、54からなる。コイル部52の入力
側は定在波測定器55を介して無線送信機本体の出力端子
に接続するとともに、コイル部52の周力側はアンテナAT
に接続する。なお、核コンデンサ部53、54の他端はそれ
ぞれ接地する。In the figure, Po and Zo are the output power and the equivalent output impedance of the radio transmitter main body, and AT is an antenna for connecting to the radio transmitter main body via the antenna matching device 50.
Reference numeral 51 denotes an LC network formed of a π-shaped circuit, which includes a coil unit 52 and capacitor units 53 and 54 connected to the input side and the output side of the coil unit 52, respectively. The input side of the coil section 52 is connected to the output terminal of the wireless transmitter main body via the standing wave measuring device 55, and the circumferential side of the coil section 52 is connected to the antenna AT.
Connect to The other ends of the nuclear condenser units 53 and 54 are grounded.
また、コイル部52は異なるインダクタンスを有する複
数のコイル52a、52b…52nを直列接続して構成し、核コ
イル52a…には短絡用のリレースイッチ56a、56b…56nを
並列接続する。さらにまた、各コンデンサ部53、54もそ
れぞれ異なるキャパシタンスを有するコンデンサ53a、5
3b…53n、54a、54b…54nを並列接続して構成し、各コン
デンサ53a…、54a…には開放用リレースイッチ57a、57b
…57n、58a、58b…58nを直列接続する。The coil unit 52 is formed by connecting a plurality of coils 52a, 52b... 52n having different inductances in series, and short-circuit relay switches 56a, 56b. Furthermore, each of the capacitor units 53 and 54 also has a different capacitance 53a, 5
3b ... 53n, 54a, 54b ... 54n are connected in parallel, and each of the capacitors 53a ..., 54a ... is provided with an open relay switch 57a, 57b.
... 57n, 58a, 58b ... 58n are connected in series.
他方、コンピュータ機能を有する検出機能部59を備
え、検出機能部59にはアナログ−デジタル変換器60を介
して定在波測定器55を接続するとともに、各リレースイ
ッチ56a…、57a…、58a…を開閉制御するドライバ61を
接続する。On the other hand, a detection function unit 59 having a computer function is provided. The detection function unit 59 is connected to a standing wave measuring device 55 via an analog-to-digital converter 60, and each of the relay switches 56a ..., 57a ..., 58a ... Is connected to a driver 61 for controlling the opening and closing of.
このようなアンテナ整合器50を用いたアンテナの整合
方法は次のように行われる。An antenna matching method using such an antenna matching device 50 is performed as follows.
まず、検出機能部59には整合点を検出するための定在
波比の上限値(設定値)を設定する。First, an upper limit value (set value) of the standing wave ratio for detecting a matching point is set in the detection function unit 59.
次に、検出機能部59は予め設定したシーケンスプログ
ラムに従って整合点を検出する。例えば、出力側におけ
るコンデンサ部54のキャパシタンスをリレースイッチ58
a…の開閉制御によりステップ的に増加させながら、コ
イル部52のインダクタンス及び入力側におけるコンデン
サ部53のキャバシタンスを変化させつつ、測定される定
在波比を監視し、最初に設定値以下になったコンデンサ
部53、54とコイル部52の整数を整合点とする。Next, the detection function unit 59 detects a matching point according to a preset sequence program. For example, the capacitance of the capacitor section 54 on the output side is
The standing wave ratio to be measured is monitored while changing the inductance of the coil unit 52 and the capacitance of the capacitor unit 53 on the input side while increasing stepwise by the opening / closing control of a... The integers of the capacitor units 53 and 54 and the coil unit 52 are set as matching points.
ところで、π形回路のLCネットワーク51を用いて整合
させる場合、コイル部52のインダクタンスと入力側及び
出力側におけるコンデンサ部53、54のキャパシタンスを
それぞれ可変すれば、最適な整合点は無数に存在する。By the way, when matching is performed using the LC network 51 of the π-shaped circuit, if the inductance of the coil unit 52 and the capacitance of the capacitor units 53 and 54 on the input side and the output side are respectively varied, there are countless optimal matching points. .
しかし、従来の整合方法では単に無線送信機本体とア
ンテナAT間におけるインピーダンス変換を行うのみであ
り、LCネットワーク51の損失については全く考慮されて
いない。このため、複数の整合点から任意の整合点を検
出しても損失が最少の状態にあるか否かは不明であり、
LCネットワーク51の損失及びこれ基づく発熱量が無用に
大きくなる場合があるとともに、特に電流が大きい場合
には、コイル部52の損失(銅損)も大きくなって効率が
悪化し、密閉ケースに収容されるコイル部52等に対する
放熱対策が困難になるという解決すべき課題が存在し
た。However, the conventional matching method merely performs impedance conversion between the wireless transmitter main body and the antenna AT, and does not consider the loss of the LC network 51 at all. For this reason, even if an arbitrary matching point is detected from a plurality of matching points, it is unknown whether or not the loss is in a minimum state.
The loss of the LC network 51 and the amount of heat generated based on the loss may be unnecessarily large, and particularly when the current is large, the loss (copper loss) of the coil section 52 also becomes large and the efficiency deteriorates. There is a problem to be solved in that it becomes difficult to take measures against heat radiation to the coil portion 52 and the like.
本発明はこのような従来の技術に存在する課題を解決
したアンテナの整合方法及びアンテナ整合装置の提供を
目的とするものである。An object of the present invention is to provide an antenna matching method and an antenna matching device which solve the problems existing in such conventional techniques.
本発明に係るアンテナの整合方法は、無線機本体2と
アンテナ3間に接続したπ形のLCネットワーク4のコン
デンサ部5、6のキャパシタンスとコイル部7のインダ
クタンスを可変して、無線機本体2のインピーダンスに
アンテナ3のインピーダンスを整合させるに際し、無線
機(無線送信機又は無線受信機)本体2とアンテナ3間
の定在波比,LCネットワーク4への入力電流Ii及びコイ
ル部7に流れるコイル電流Icを測定し、前記キャパシタ
ンスと前記インダクタンスをシーケンスプログラムに従
って順次可変することにより、定在波比が設定値以下と
なる準整合点を検出する処理を行い、準整合点を検出し
たなら前記シーケンスプログラムを停止させるととも
に、検出した準整合点における入力電流Iiに対するコイ
ル電流Icの割合(電流比)を判定し、当該電流比が設定
値以下のときは整合処理を終了させ、かつ設定値を超え
ているときは前記停止させたシーケンスプログラムを続
けて実行させることにより他の準整合点を検出し、前記
電流比を判定する処理を繰り返すようにしたことを特徴
とする。The antenna matching method according to the present invention varies the capacitances of the capacitor units 5 and 6 and the inductance of the coil unit 7 of the π-type LC network 4 connected between the radio unit 2 and the antenna 3 so that the radio unit 2 When matching the impedance of the antenna 3 to the impedance of the antenna, the standing wave ratio between the radio unit (radio transmitter or radio receiver) 2 and the antenna 3, the input current Ii to the LC network 4 and the coil flowing through the coil unit 7 By measuring the current Ic and sequentially varying the capacitance and the inductance according to a sequence program, a process of detecting a quasi-matching point at which the standing wave ratio is equal to or less than a set value is performed. The program is stopped and the ratio (current ratio) of the coil current Ic to the input current Ii at the detected quasi-matching point is calculated. When the current ratio is equal to or less than the set value, the matching process is terminated, and when the current ratio exceeds the set value, another quasi-matching point is detected by continuously executing the stopped sequence program, The processing for determining the current ratio is repeated.
また、本発明に係るアンテナ整合装置1は、無線機本
体2とアンテナ3間の定在波比を測定する定在波側定器
8と、コイル部7に流れるコイル電流Icを測定する高周
波電流計9と、LCネットワークへ4の入力電流Iiを測定
する第二の高周波電流計10と、前記キャパシタンスと前
記インダクタンスをシーケンスプログラムに従って順次
可変することにより、定在波比が設定値以下となる準整
合点を検出する処理を行い、準整合点を検出したなら前
記シーケンスプログラムを定期させるとともに検出した
準整合点における入力電流Iiに対するコイル電流Icの割
合(電流比)を判定し、当該電流比が設定値以下のとき
は整合処理を終了させ、かつ設定値を超えているときは
前記停止されたシーケンスプログラムを続けて実行させ
ることにより他の準整合点を検出し、前記電流比を判定
する処理を繰り返す検出機能部11を備えてなることを特
徴とする。Further, the antenna matching device 1 according to the present invention includes a standing wave-side constant device 8 for measuring a standing wave ratio between the wireless device main body 2 and the antenna 3, and a high-frequency current for measuring a coil current Ic flowing through the coil unit 7. And a second high-frequency ammeter 10 for measuring the input current Ii to the LC network 4, and by sequentially varying the capacitance and the inductance according to a sequence program, the standing wave ratio becomes equal to or less than the set value. A process for detecting a matching point is performed. If a quasi-matching point is detected, the sequence program is periodically performed, and a ratio (current ratio) of the coil current Ic to the input current Ii at the detected quasi-matching point is determined. When the value is equal to or less than the set value, the matching process is terminated, and when the value exceeds the set value, the halted sequence program is continuously executed to execute another semi-matching. Detects, characterized by comprising a detection function unit 11 to repeat the process of determining the current ratio.
本発明に係るアンテナの整合方法及びアンテナ整合装
置1によれば、LCネットワーク4におけるコンデンサ部
5、6のキャパシタンスとコイル部7のインダクタンス
を可変しながら、定在波測定器8によって無線機本体2
とアンテナ3間の定在波比を測定することにより、定在
波比の値が設定値以下となる整合点(準整合点)を検出
することができる。According to the antenna matching method and the antenna matching device 1 according to the present invention, the standing wave measuring device 8 varies the capacitance of the capacitor portions 5 and 6 and the inductance of the coil portion 7 in the LC network 4 while changing the radio device main body 2.
By measuring the standing wave ratio between the antenna and the antenna 3, it is possible to detect a matching point (quasi-matching point) where the value of the standing wave ratio is equal to or less than the set value.
また、高周波電流計9、10によりLCネットワーク4へ
の入力電流Iiとコイル部7に流れるコイル電流Icをそれ
ぞれ測定することにより、入力電流Iiに対するコイル電
流Icの割合(電流比)を得れる。よって、準整合点にお
いて、電流比が設定値以下となる正規整合点を検出する
ことができる。Further, the ratio (current ratio) of the coil current Ic to the input current Ii can be obtained by measuring the input current Ii to the LC network 4 and the coil current Ic flowing through the coil unit 7 by the high-frequency ammeters 9 and 10, respectively. Therefore, at the quasi-matching point, a normal matching point at which the current ratio becomes equal to or less than the set value can be detected.
この場合、任意の準整合点における電流比が設定値以
下とならない場合には、再度、コイル部7のインダクタ
ンスとコンデンサ部5、6のキャパシタンスを可変して
他の準整合点を検出するとともに、そのときの電流比を
得、両者の判定を繰返すことにより、正規整合点を検出
できる。In this case, when the current ratio at an arbitrary quasi-matching point does not become equal to or less than the set value, the inductance of the coil unit 7 and the capacitance of the capacitor units 5 and 6 are varied again to detect another quasi-matching point, By obtaining the current ratio at that time and repeating the determination of both, a normal matching point can be detected.
ところで、コイル電流Icを判定要素とする理由は次の
通りである。The reason why the coil current Ic is used as a determination factor is as follows.
一般に、LCネットワーク4におけるコイル部7のイン
ダクタンスと一方(入力側)のコンデンサ部5のキャパ
シタンスを可変すれば、アンテナ3に対する整合点を検
出できる。しかし、異なる複数のコンデンサ5a…とコイ
ル7a…を選択的に組合わせて可変する場合、その数が多
くなれば整合時間が長くなるとともに、部品製造面から
その最小値が制限される。In general, if the inductance of the coil unit 7 and the capacitance of the capacitor unit 5 on one (input side) in the LC network 4 are varied, a matching point with the antenna 3 can be detected. However, when a plurality of different capacitors 5a... And coils 7a... Are selectively combined and changed, as the number increases, the matching time becomes longer, and the minimum value is limited from the viewpoint of component manufacturing.
したがって、使用周波数が高い場合やアンテナインピ
ーダンスの状態によっては整合がとれない不整合域が存
在する。このため、本発明のようにπ形回路からなるLC
ネットワーク4を用いて、整合点を検出することになる
が、この場合、各コンデンサ部5、6の全てのコンデン
サ及びコイル部7における全てのコイルを用いる必要が
あり、整合点が多数存在することになる。Therefore, there is a mismatch region where matching cannot be achieved depending on the case where the operating frequency is high or the state of the antenna impedance. Therefore, as in the present invention, the LC comprising the π-type circuit is used.
Matching points are detected by using the network 4. In this case, it is necessary to use all the capacitors in each of the capacitor units 5 and 6 and all the coils in the coil unit 7, and there are many matching points. become.
一方、整合をとる場合には、第1図において、S点か
らアンテナ3とコンデンサ6側を見たインピーダンスの
純抵抗成分Raを無線送信機本体2の純抵抗成分よりも小
さくする必要がある。この場合、入力電流Ii<コイル電
流Icの関係となり、純抵抗成分Raを小さくするほどコイ
ル電流Icは増加する。コイル電流Icを増加すると銅損も
大きくなり、効率が低下することになる。また、この場
合、コンデンサ部5、6の容量も大きくなり、同コンデ
ンサ部5、6に流れる電流も増加するとともに、コイル
部7での損失が増加し、さらにコンデンサ部5、6を有
する誘電正接による損失も増加する。このようにS点か
ら見たアンテナ3とコンデンサ6側のインピーダンスの
純抵抗成分は小さいほど、コイル電流Icが大きくなり、
かつ損失も大きくなる。On the other hand, in the case of matching, in FIG. 1, the pure resistance component Ra of the impedance when the antenna 3 and the capacitor 6 are viewed from the point S needs to be smaller than the pure resistance component of the wireless transmitter main body 2. In this case, the relationship of the input current Ii <the coil current Ic is established, and the coil current Ic increases as the pure resistance component Ra decreases. When the coil current Ic increases, the copper loss increases, and the efficiency decreases. In this case, the capacitance of the capacitor portions 5 and 6 also increases, the current flowing through the capacitor portions 5 and 6 increases, the loss in the coil portion 7 increases, and the dielectric loss tangent having the capacitor portions 5 and 6 further increases. Losses also increase. As described above, the smaller the pure resistance component of the impedance of the antenna 3 and the capacitor 6 from the point S is, the larger the coil current Ic becomes,
In addition, the loss increases.
よって、純抵抗成分Raを無線送信機本体2におけるイ
ンピーダンスの抵抗成分に近付けること、即ち、コイル
電流Icを入力電流Iiに近付けることにより、最大効率と
なる整合点を検出できる。Therefore, by bringing the pure resistance component Ra closer to the resistance component of the impedance in the wireless transmitter main body 2, that is, by bringing the coil current Ic closer to the input current Ii, it is possible to detect a matching point at which the efficiency becomes maximum.
以下には、本発明に係る好適な実施例を挙げ、図面に
基づき詳細に説明する。Hereinafter, a preferred embodiment according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
まず、アンテナ整合装置1の構成について第1図を参
照して説明する。First, the configuration of the antenna matching device 1 will be described with reference to FIG.
同図において、PoとZoは無線送信機本体の出力電力と
等価出力インピーダンス、3はアンテナ整合装置1を介
して無線送信機本体2に接続するアンテナを示す。4は
π形回路で構成するLCネットワークであり、コイル部7
と、このコイル部7の入力側と出力側にそれぞれ接続す
るコンデンサ部5、6からなる。コイル部7の入力側
は、直列接続した高周波電流計9、第二の高周波電流計
10、定在波測定器8をそれぞれ介して無線送信機本体2
の出力端子2aに接続するとともに、コイル部7の出力側
はアンテナ3に接続する。なお、各コンデンサ部5、6
の他端それぞれは接地する。In the figure, Po and Zo indicate the output power and the equivalent output impedance of the wireless transmitter main body, and 3 indicates an antenna connected to the wireless transmitter main body 2 via the antenna matching device 1. Reference numeral 4 denotes an LC network composed of a π-shaped circuit,
And capacitor units 5 and 6 connected to the input side and the output side of the coil unit 7, respectively. The input side of the coil unit 7 is a high-frequency ammeter 9 and a second high-frequency ammeter connected in series.
10, the radio transmitter main unit 2 via the standing wave measuring device 8 respectively
And the output side of the coil section 7 is connected to the antenna 3. Note that each of the capacitor units 5, 6
Are grounded.
また、コイル部7は異なるインダクタンスを有する複
数のコイル7a、7b…7nを直列接続して構成し、各コイル
7a…には短絡用のリレースイッチ21、21b…21nを並列接
続する。さらにまた、各コンデンサ部5、6もそれぞれ
異なるキャパシタンスを有するコンデンサ5a、5b…5n、
6a、6b…6nを並列接続して構成し、各コンデンサ5a…、
6a…には開放用のリレースイッチ22a、22b…22n、23a、
23b…23nを直列接続する。The coil unit 7 is configured by connecting a plurality of coils 7a, 7b... 7n having different inductances in series.
7a are connected in parallel with short-circuit relay switches 21, 21b... 21n. Furthermore, each of the capacitor sections 5 and 6 also has a different capacitance 5a, 5b... 5n,
6a, 6b ... 6n are connected in parallel, and each capacitor 5a ...,
6a ... are open relay switches 22a, 22b ... 22n, 23a,
23b ... 23n are connected in series.
他方、コンピュータ機能を有する検出機能部11を備
え、この検出機能部11にはアナログ−ディジタル変換器
24を介して定在波測定器8を接続するとともに、アナロ
グ−ディジタル変換器25、26を介して各高周波電流計
9、10をそれぞれ接続し、また、各リレースイッチ21a
…、22a…、23a…を選択的に開閉制御するドライバ27を
接続する。On the other hand, a detection function unit 11 having a computer function is provided, and the detection function unit 11 includes an analog-digital converter.
24, the high-frequency ammeters 9 and 10 are connected via analog-to-digital converters 25 and 26, respectively.
, 22a ..., 23a ... are connected with a driver 27 for selectively opening and closing.
次に、アンテナ整合装置1を用いたアンテナの整合方
法について第1図及び第2図を参照して説明する。Next, an antenna matching method using the antenna matching device 1 will be described with reference to FIG. 1 and FIG.
まず、検出機能部11には定在波比が一定値以下となる
準整合点を検出するための設定値(上限値)を設定す
る。また、準整合点において、電流比が一定値以下とな
る正規整合点を検出するための設定値(上限値)を設定
する。First, a setting value (upper limit value) for detecting a quasi-matching point where the standing wave ratio is equal to or less than a certain value is set in the detection function unit 11. In addition, a set value (upper limit value) for detecting a normal matching point at which the current ratio is equal to or less than a certain value at the quasi-matching point is set.
次に、検出機能部11を作動させ、整合点を検出するシ
ーケンスプログラムの実行を開始する(ステップ31)。
プログラムの一例としては、例えば、リレースイッチ23
a…の開閉制御により出力側におけるコンデンサ部6の
キャパシタンスを段階的に順次増加させるとともに、そ
の際、各段階においてコイル部7のインダクタンス及び
入力側におけるコンデンサ部5のキャパシタンスをリレ
ースイッチ21a…及び22a…の選択的な開閉制御により順
次変化させるプログラムを用いることができる。一方、
シーケンスプログラムの実行中に測定される定在波比を
監視する(ステップ32)。そして、定在波比が予め設定
した設定値以下になった状態(準整合点)を検出したな
ら(ステップ33)、シーケンスプログラムを停止し(ス
テップ34)、このときの電流比を検出するとともに、検
出した電流比に対する判定を行う(ステップ35,36)。
電流比は高周波電流計9によりコイル部7に流れるコイ
ル電流Icを測定するとともに、第二の高周波電流計10に
よりLCネットワーク4への入力電流Iiを測定し、検出機
能部11において入力電流Iiに対するコイル電流Icの割合
(=Ic/Ii)を算出する。これにより、この電流比が予
め設定した設定値以下であれば正規整合点としてシーケ
ンス制御動作を終了し、他方、設定値を越えていれば、
シーケンスプログラムを前記停止して部位から再度続け
て実行して、他の準整合点を検出するとともに、そのと
きの電流比の判定を行う処理を同様に繰り返す(ステッ
プ37,37〜)。Next, the detection function unit 11 is operated to start execution of a sequence program for detecting a matching point (step 31).
As an example of the program, for example, a relay switch 23
The opening / closing control of a ... gradually increases the capacitance of the capacitor unit 6 on the output side in a stepwise manner. At this time, the inductance of the coil unit 7 and the capacitance of the capacitor unit 5 on the input side are changed at each stage by relay switches 21a ... 22a. .. Can be used in a sequential manner by selective opening / closing control. on the other hand,
The standing wave ratio measured during execution of the sequence program is monitored (step 32). Then, if a state where the standing wave ratio has become equal to or less than a preset set value (quasi-matching point) is detected (step 33), the sequence program is stopped (step 34), and the current ratio at this time is detected. Then, a determination is made for the detected current ratio (steps 35 and 36).
The current ratio measures the coil current Ic flowing through the coil unit 7 with the high-frequency ammeter 9, measures the input current Ii to the LC network 4 with the second high-frequency ammeter 10, and detects the input current Ii with the detection function unit 11. The ratio of the coil current Ic (= Ic / Ii) is calculated. Thus, if the current ratio is equal to or less than a preset value, the sequence control operation is terminated as a normal matching point, and if the current ratio exceeds the set value,
The sequence program is stopped and executed again from the part again to detect another quasi-matching point and repeat the process of determining the current ratio at that time (steps 37, 37-).
なお、整合点を検出するシーケンスプログラムは、こ
のような例示に限らず、例えば、最初に電流比により準
整合点を検出し、このときの定在波比を判定して正規整
合点を検出してもよく、任意のプログラムを設定でき
る。また、第二の高周波電流計10を用いて入力電流Iiを
測定し、より精度を高める方法を例示したが、入力電流
Iiは予め明らかになっている無線送信機本体2のインピ
ーダンスZoと出力電力Poから算出し、検出機能部11に設
定しておいてもよく、この場合は第二の高周波電流計10
は不要である。さらに、π形回路のLCネットワーク4を
例示したが、他の形式のLCネットワークやモータ制御に
よる可変バリコン及び可変インダクタンス方式にも応用
可能である。また、検出機能部11はコンピュータ制御に
より自動検出動作を行うが、勿論手動操作によって検出
してもよい。その他、細部の構成、手法等において、本
発明の要旨を逸脱しない範囲で任意に変更できる。The sequence program for detecting a matching point is not limited to such an example. For example, first, a quasi-matching point is detected by a current ratio, and a standing wave ratio at this time is determined to detect a normal matching point. Alternatively, any program can be set. Also, the method of measuring the input current Ii using the second high-frequency ammeter 10 and improving the accuracy has been exemplified.
Ii may be calculated from the impedance Zo and the output power Po of the radio transmitter main body 2 which are known in advance, and may be set in the detection function unit 11. In this case, the second high-frequency ammeter 10
Is unnecessary. Further, although the LC network 4 of the π-type circuit has been illustrated, the invention is also applicable to other types of LC networks and variable variable capacitors and variable inductance systems controlled by motors. In addition, the detection function unit 11 performs an automatic detection operation under computer control. In addition, it is possible to arbitrarily change the detailed configuration, method, and the like without departing from the gist of the present invention.
このように、本発明に係るアンテナの整合方法及びア
ンテナ整合装置は、無線機本体とアンテナ間の定在波
比,LCネットワークへの入力電流及びコイル部に流れる
コイ電流を測定し、LCネットワークにおけるコンデンサ
部のキャパシタンスとコイル部のインダクタンスをシー
ケンスプログラムに従って順次可変することにより、定
在波比が設定値以下となる準整合点を検出する処理を行
い、準整合点を検出したなら前記シーケンスプログラム
を停止させるとともに、検出した準整合点における入力
電流に対するコイル電流の割合(電流比)を判定し、当
該電流比が設定値以下のときは整合処理を終了させ、か
つ設定値を超えているときは前記停止させたシーケンス
プログラムを続けて実行させることにより他の準整合点
を検出し、電流比を判定する処理を繰り返すようにした
ため、次のような顕著な効果を奏する。As described above, the antenna matching method and the antenna matching device according to the present invention measure the standing wave ratio between the radio device body and the antenna, the input current to the LC network and the coil current flowing through the coil unit, and measure the coil current in the LC network. By sequentially varying the capacitance of the capacitor unit and the inductance of the coil unit in accordance with the sequence program, a process of detecting a quasi-matching point at which the standing wave ratio is equal to or less than a set value is performed. In addition to stopping, the ratio (current ratio) of the coil current to the input current at the detected quasi-matching point is determined. If the current ratio is equal to or less than the set value, the matching process is terminated. The other quasi-matching points are detected by continuously executing the stopped sequence program, and the current ratio is determined. Since it repeats the that process, a marked effect as follows.
LCネットワークにおけるコイル部の銅損及コンデン
サ部の誘電正接による損失を低下させることができるた
め、整合装置の高効率化を図ることができる。Since the loss due to the copper loss of the coil portion and the loss due to the dielectric loss tangent of the capacitor portion in the LC network can be reduced, the efficiency of the matching device can be improved.
コイル部に流れる電流が小さくなり、放熱量の低下
により、放熱対策が容易になるとともに、LCネットワー
クの使用部品の小型化により整合装置全体の小型化、低
コスト化を達成できる。The current flowing in the coil part is reduced, and the amount of heat dissipation is reduced, so that heat dissipation measures are facilitated. In addition, the size and cost of the entire matching device can be reduced by downsizing the components used in the LC network.
第1図:本発明に係るアンテナ整合装置のブロック回路
図、 第2図:本発明に係るアンテナの整合方法を示すフロー
チャート、 第3図:従来の技術に係るアンテナ整合装置のブロック
回路図。 尚図面中、 1:アンテナ整合装置、2:無線機本体 3:アンテナ、4:LCネットワーク 5,6:コンデンサ部、7:コイル部 8:定在波測定器 9,10:高周波電流計 11:検出機能部、Ii:入力電流 Ic:コイル電流FIG. 1 is a block circuit diagram of an antenna matching device according to the present invention, FIG. 2 is a flowchart showing an antenna matching method according to the present invention, and FIG. 3 is a block circuit diagram of an antenna matching device according to a conventional technique. In the drawings, 1: antenna matching device, 2: radio unit 3: antenna, 4: LC network 5, 6: capacitor unit, 7: coil unit 8, standing wave measuring instrument 9, 10: high-frequency ammeter 11: Detection function section, Ii: input current Ic: coil current
Claims (2)
LCネットワークのコンデンサ部のキャパシタンスとコイ
ル部のインダクタンスを可変して、無線機本体のインピ
ーダンスにアンテナのインピーダンスを整合させるアン
テナの整合方法において、無線機本体とアンテナ間の定
在波比,LCネットワークへの入力電流及びコイル部に流
れるコイル電流を測定し、前記キャパシタンスと前記イ
ンダクタンスをシーケンスプログラムに従って順次可変
することにより、定在波比が設定値以下となる準整合点
を検出する処理を行い、準整合点を検出したなら前記シ
ーケンスプログラムを停止させるとともに、検出した準
整合点における前記入力電流に対する前記コイル電流の
割合(電流比)を判定し、当該電流比が設定値以下のと
きは整合処理を終了させ、かつ設定値を超えているとき
は前記停止させたシーケンスプログラムを続けて実行さ
せることにより他の準整合点を検出し、前記電流比を判
定する処理を繰り返すことを特徴とするアンテナの整合
方法。1. A π-shaped antenna connected between a radio unit and an antenna.
In the antenna matching method that changes the capacitance of the capacitor part of the LC network and the inductance of the coil part to match the impedance of the antenna to the impedance of the radio unit, the ratio of the standing wave between the radio unit and the antenna to the LC network By measuring the input current and the coil current flowing through the coil unit, and sequentially changing the capacitance and the inductance according to a sequence program, a process of detecting a quasi-matching point at which the standing wave ratio is equal to or less than a set value is performed. When a matching point is detected, the sequence program is stopped, and a ratio (current ratio) of the coil current to the input current at the detected quasi-matching point is determined. When the current ratio is equal to or less than a set value, matching processing is performed. If the operation is terminated and the set value is exceeded, the stopped Antenna methods consistent characterized by detecting the other quasi-aligned points by execution continues with Ken scan program repeats the process of determining the current ratio.
LCネットワークのコンデンサ部のキャパシタンスとコイ
ル部のインダクタンスを可変して、無線機本体のインピ
ーダンスにアンテナのインピーダンスを整合させるアン
テナ整合装置において、無線機本体とアンテナ間の定在
波比を測定する定在波測定器と、コイル部に流れるコイ
ル電流を測定する高周波電流計と、LCネットワークへの
入力電流を測定する第二の高周波電流計と、前記キャパ
シタンスと前記インダクタンスをシーケンスプログラム
に従って順次可変することにより、定在波比が設定値以
下となる準整合点を検出する処理を行い、準整合点を検
出したなら前記シーケンスプログラムを停止させるとと
もに、検出した準整合点における前記入力電流に対する
前記コイル電流の割合(電流比)を判定し、当該電流比
が設定値以下のときは整合処理を終了させ、かつ設定値
を超えているときは前記停止させたシーケンスプログラ
ムを続けて実行させることにより他の準整合点を検出
し、前記電流比を判定する処理を繰り返す検出機能部を
備えてなることを特徴とするアンテナ整合装置。2. A π-shaped matching antenna between a radio unit and an antenna.
In an antenna matching device that changes the capacitance of the capacitor part of the LC network and the inductance of the coil part to match the impedance of the antenna to the impedance of the radio unit, it measures the standing wave ratio between the radio unit and the antenna. Wave measuring device, a high-frequency ammeter for measuring the coil current flowing through the coil unit, a second high-frequency ammeter for measuring the input current to the LC network, and by sequentially varying the capacitance and the inductance according to a sequence program Performing a process of detecting a quasi-matching point at which the standing wave ratio is equal to or less than a set value, stopping the sequence program if the quasi-matching point is detected, and detecting the coil current with respect to the input current at the detected quasi-matching point. Judge the ratio (current ratio) and when the current ratio is below the set value Is a detection function unit that terminates the matching process, and when the set value is exceeded, continuously executes the stopped sequence program to detect another quasi-matching point and repeat the process of determining the current ratio. An antenna matching device comprising:
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-
1989
- 1989-10-16 JP JP1268816A patent/JP2628214B2/en not_active Expired - Lifetime
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