JPH0422576Y2 - - Google Patents

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JPH0422576Y2
JPH0422576Y2 JP1988154944U JP15494488U JPH0422576Y2 JP H0422576 Y2 JPH0422576 Y2 JP H0422576Y2 JP 1988154944 U JP1988154944 U JP 1988154944U JP 15494488 U JP15494488 U JP 15494488U JP H0422576 Y2 JPH0422576 Y2 JP H0422576Y2
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swr
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【考案の詳細な説明】 [産業上の利用分野] この考案は、空中線の整合装置に関し、特にプ
ログラム制御によつて行う自動整合装置に関する
ものである。
[従来の技術] 送信空中線の電波放射効率を最大にするために
は、給電線と空中線との接続点から見た空中線の
入力インピーダンスを給電線の波動インピーダン
スに等しくすればよい。この操作を空中線整合と
いう。給電線の波動インピーダンスは純抵抗であ
り、空中線の入力インピーダンスは一般に複素イ
ンピーダンスであるから、空中線整合にはまず空
中線のインピーダンスを純抵抗とし(これを空中
線の同調という)、次にその抵抗値が給電線の波
動抵抗に等しくなるように、インピーダンス変換
を行う。同調もインピーダンス変換もリアクタン
ス素子の付加によつて行う。同調済みの空中線に
ついて整合という場合はインピーダンス変換を意
味する。給電線を介することなく送信機と空中線
とを直接接続する場合もあるが、この場合はその
接続点から送信機側を見たインピーダンスは純抵
抗となるように調整されているので、空中線整合
操作は給電線に対する場合と同様になる。第3図
は空中線整合に関する回路を説明する回路図で、
a,bはそれぞれ空中線の入力インピーダンスを
直列回路で表したもの、c,dは並列回路で表し
たものである。aの回路とcの回路が互いに等価
であり、bの回路とdの回路が互いに等価である
とすれば、 Ra=mRc,Xa=nXc,m=(Xc/Zc2,n=
(Rc/Zc2,(Zc2=(Rc2+(Xc2の関係があり

Rb,Xb,Rd,Xdの間にも同様な関係がある。
aに示す空中線の同調を取るには、eに示すよ
うに直列にインダクタンスを挿入すればよく、b
に示す空中線の同調をとるには、その等価回路d
を考えてfに示すように並列にキヤパシタンスを
挿入すればよい。
同調が取れた後でそのインピーダンスを変換し
て整合を取るためには、第3図gに示すL形回路
とhに示すπ形回路とがある。gにおけるRg
hにおけるRhとは同調済みの空中線の入力抵抗
値を表し、他のリアクタンス素子はインピーダン
ス変換のために付加する素子を表す。インピーダ
ンス変換のために付加するアクタンス素子によつ
て同調が狂わないようにする必要がある。たとえ
ばgの回路は、−jXg2を除いた部分はbの回路と
同様であり、これはbの回路の等価回路であるd
の回路と等価であり、従つて−jXg2を含むgの回
路はfの回路と等価と考えてXg2を調整して同調
を取ることができる。この場合、RbがRdに変換
されると同様、Rgが他の抵抗値に変換される。
変換後の抵抗値が適当であれば整合される。
hに示す回路のRhとXh3の並列回路は、jに示
すRjとXjとの直列回路に変換できる。Xk=Xh1
Xjとすれば、hに示す回路はkに示す回路と同
様になり、これはgに示す回路と同じ型の回路に
なる。また、eの回路で同調した空中線の入力抵
抗は給電線の波動抵抗よりも低く、gの回路でイ
ンピーダンス変換を行うことになるので、空中線
に+jXaと+jXg1とが直列に入ることになる。f
の回路で同調した空中線の入力抵抗は給電線の波
動抵抗よりも大きくてhの回路でインピーダンス
変換を行うことになるので、空中線に−jXdと−
jXh3とが並列に入ることになる。
第4図は従来の装置を示すブロツク図で、図に
おいて1はSWRセンサ、2は負荷センサ、3は
同調センサ、4は制御回路、5は整合回路、6は
送信機出力端子、7は空中線である。またL1
L2はインダクタンス、C1,C2はキヤパシタンス
である。なお制御回路4はプロセツサによるプロ
グラム制御によつて構成されるのが普通である。
第5図は第4図の装置の動作を示す流れ図で、
51〜59は各ステツプを示す。ステツプ51において
はL1を短絡し、C1を開放して空中線の同調を取
る。空中線7の入力インピーダンスには第3図a
の型のものとbの型のものとがあり、aの型のも
のに対してはC2開放、L2制御で、bの型のもの
に対してはL2短絡,C2制御で同調センサ3を見
ながら同調を取る。一般の場合にはaの型かbの
型かが不明であり、ステツプ52に示す両方の同調
方法を順次行う必要がある。ステツプ53の判定で
同調が取れたと判定すると、その時の負荷抵抗
RLを負荷センサ2で測定して送信機の出力抵抗
Rioと比較し(ステツプ54)、その大小に従つて整
合回路をL形にするかπ形にするかを決定し、
L1(又はL1及びC2の組み合わせ)を適当に設定
し、ステツプ58においてC1を変化して同調を取
る。同調点におけるSWRが許容値に入るまで、
L1(又はL1及びC1の組み合わせ)を変化して試行
する。
以上のように従来の装置では、所定の整合状態
を得る為にL1(又はL1とC1の組み合わせ)を細か
く分割して、試行を繰り返す方法を取つている。
この試行回数は平均数百回程度になつている。整
合回路の制御は多くの場合リレーを使用している
ため、その試行サイクルを40ms程度とすれば、
1回の整合に要する最大時間は20秒前後になる。
[考案が解決しようとする課題] 従来の装置は以上のように動作するので、複数
のセンサを必要とし、制御プログラムが複雑にな
り、試行回数が多く、整合に必要な時間が長いと
いう問題があつた。
この考案は、従来のものにおける上記の課題を
解決するためになされたもので、単一のセンサを
使用し、制御プログラムが簡単になり、整合のた
めに必要な時間の短い空中線整合装置を得ること
を目的としている。
[課題を解決するための手段] この考案では使用周波数範囲内における空中線
の入力抵抗の変化範囲を定め、この範囲の間に複
数の段階を設け、この複数の段階の各段階では
C1,L1,C2の同一の値でSWRが許容値になるよ
うに段階の数を定め、各段階にけるC1,L1,C2
の値を記憶しておき、このすべての段階に就いて
順次試行し、SWRが許容値となる1つの段階を
検出することとし、またセンサとしてはSWRセ
ンサだけを設け、同調点はSWR最小点により検
出することとした。
[作用] 普通の場合、段階の総数は数十段程度になるの
で、整合のために必要な時間が短縮されることに
なる。
[実施例] 以下、この考案の実施例を図面を用いて説明す
る。第1図はこの考案の一実施例を示すブロツク
図で、図において第4図と同一符号は同一または
相当部分を示す。第2図は第1図の装置の動作を
示す流れ図で、21〜27は各ステツプを示す。
例えば、送信機の出力抵抗は使用周波数範囲内
において一定でRio=200Ωであり、空中線7の入
力抵抗は上記周波数範囲においてR1=50Ωから
R2=2kΩまで変化するとする。
SWRの許容値を≦1.5とすればR1〜R2中の一つ
の値RLに対し整合するC1,L1,C2の値が決定さ
れたとすると、 RL(1±0.2)の範囲ではSWR≦1.5を満足す
る。SWRと給電点における反射係数Sとの間に
はSWR=(1+S)/(1−S)…1の関係があ
り、反射係数Sと終端抵抗Rとの間にはS= ̄R
−Z ̄/(R+Z)…2(Zは給電線の波動抵
抗)の関係があることはよく知られているので、
RL=ZのときSWR=1となるならば、(0.8〜
1.2)RLの範囲のRに対しSWRが1.5以下になる
ことは容易に算出できる。同一の調整で中心点か
ら1±0.2の範囲のRに対し使用可能であるので、
+分な重複範囲を置き、1.2倍ごとに段階を取り
両端の段階を含めて21段階を作るとすれば、
1.220=38.4であり、50Ω×38.4=1920となる。こ
のことからR1とR2との間には21段階の段階を設
ければよいことが算出できる。この21段階の空中
線入力抵抗値の各中心値に対し、整合するC1
L1,C2の値(但しC2の値は第3図e,gに示す
ように0の場合がある。また、第3図f,hで説
明したようにC2の値は−jXd−jXh3に対応する。)
を決定して制御回路4内のデータテーブル内に記
憶しておく。
ステツプ21,22は51,52と同様のステツプであ
る。第5図のステツプ53では同調センサにより同
調を検出したが、ステツプ23ではSWRセンサ1
によりSWR最小の点を同調点とする。すなわち、
これらのステツプは空中線整合における最初の操
作である同調を実行するステツプで、これらステ
ツプを実行した後、空中線のインピーダンスは純
抵抗となり、50〜2kΩの範囲に入り、21段階のデ
ータの内の何れかのデータで整合できる範囲内に
入る。
上述のような数値例では、ステツプ23のSWR
が≦1.5になる場合もある。この場合はこれで終
了する。一般の場合は上記21段階の最初の段階か
ら試行を開始し「ステツプ24で最初の段階に対応
するNo.1のデータセツト(C1,L1,C2のセツト)
を設定し、ステツプ25でそのときのSWRを測定
する」、SWRが許容値になるまで各段階を繰り返
す。全部の段階を繰り返しても21回の試行をすれ
ばよいので、試行サイクルを40msとして整合時
間は0.84秒以内となる。
また、ステツプ23で測定したSWRの値から空
中線の入力抵抗を算出することが出来る。すなわ
ち、式(1)によりSWRから反射係数Sを算出し、
給電線の波動インピーダンスZは既知であるか
ら、Sから式(2)により終端抵抗Rを算出すること
ができる。このようにして算出した入力抵抗の値
から制御回路4に記憶する総てのデータセツトの
うち最適データセツトを直ちに決定し、整合に要
する時間を更に短縮することができる。このよう
にして産出した入力抵抗の値から制御回路4に記
憶する総てのデータセツトのうち最適データセツ
トを直ちに決定し、整合に要する時間を更に短縮
することができる。この場合、SWRから算出し
た終端抵抗の値には相当の誤差が含まれるのが一
般的であるので、算出した終端抵抗値を中心とし
て抵抗値の範囲を決定し、データテーブルに記憶
されているデータセツトのうち、この抵抗値の範
囲内に相当するデータセツトだけについて、ステ
ツプ25〜27を実行することができる。以上のよう
にして整合に要する時間を大幅に短縮することが
できる。
[考案の効果] 以上のようにこの考案によれば、SWRセンサ
だけを使用し、短時間内に整合を完了することが
できる空中線整合装置を得ることができるという
効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの考案の一実施例を示すブロツク
図、第2図は第1図の装置の動作を示す流れ図、
第3図は空中線整合に関する回路を説明する回路
図、第4図は従来の装置を示すブロツク図、第5
図は第4図の装置の動作を示す流れ図。 1……SWRセンサ、4……制御回路、5……
整合回路、L1,L2……インダクタンス、C1,C2
……キヤパシタンス。なお、各図中同一符号は同
一または相当部分を示すものとする。

Claims (1)

  1. 【実用新案登録請求の範囲】 送信機の出力端子にその一方の端子が接続され
    るSWR(定在波比)センサ、このSWRセンサの
    他方の端子にその一方の端子が接続される可変イ
    ンダクタンスL1,L1の他方の端子と空中線の入
    力端子との間に接続される可変インダクタンス
    L2、上記SWRセンサの上記他方の端子とL1との
    接続点と接地との間に接続される可変キヤパシタ
    ンスC1,L1とL2との接続点と接地との間に接続
    される可変キヤパシタンスC2,上記L1,L2,C1
    C2を調整して上記空中線と上記送信機とのイン
    ピーダンス整合を行うプログラムを記憶するプロ
    グラムメモリ、上記プログラムを実行するプロセ
    ツサを備え、 使用周波数範囲内において、上記空中線インピ
    ーダンスに対してL2を短絡した状態でC2を変化
    し、またはC2を開放した状態でL2を変化して同
    調をとり、上記SWRセンサの指示が最小となる
    点に停止し、このときのSWRの値から演算によ
    り求められた空中線の入力抵抗の変化範囲R1
    R2を定め、R1〜R2の間に所要数の各段階を設け、
    この各段階内ではC1,L1,C2の同一の設定値で
    上記SWRが所定の許容範囲内に入るように段階
    数を決定し、決定した各段階におけるC1,L1
    C2の値を定め、 上記段階の最初の段階から開始し、C1,L1
    C2の値を当該段階に対して定められた値に設定
    し、順次に次の段階を選択し、C1,L1,C2の値
    をこの選択した次の段階に対して定められた値に
    設定し、このようにしてSWRの値が所定の許容
    範囲に入るまで試行を繰り返すことを特徴とする
    空中線整合装置。
JP1988154944U 1988-11-30 1988-11-30 Expired JPH0422576Y2 (ja)

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JPH0275829U JPH0275829U (ja) 1990-06-11
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5854685A (ja) * 1981-09-28 1983-03-31 Kokusai Denshin Denwa Co Ltd <Kdd> アバランシ・ホトダイオ−ド及びその製造方法
JPS6262624A (ja) * 1985-09-12 1987-03-19 Yaesu Musen Co Ltd アンテナ整合器

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5854685A (ja) * 1981-09-28 1983-03-31 Kokusai Denshin Denwa Co Ltd <Kdd> アバランシ・ホトダイオ−ド及びその製造方法
JPS6262624A (ja) * 1985-09-12 1987-03-19 Yaesu Musen Co Ltd アンテナ整合器

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JPH0275829U (ja) 1990-06-11

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