RU2308145C2 - Антенно-согласующее устройство - Google Patents
Антенно-согласующее устройство Download PDFInfo
- Publication number
- RU2308145C2 RU2308145C2 RU2005132132/09A RU2005132132A RU2308145C2 RU 2308145 C2 RU2308145 C2 RU 2308145C2 RU 2005132132/09 A RU2005132132/09 A RU 2005132132/09A RU 2005132132 A RU2005132132 A RU 2005132132A RU 2308145 C2 RU2308145 C2 RU 2308145C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- input
- output
- switch
- matching circuit
- converter
- Prior art date
Links
Landscapes
- Transmitters (AREA)
- Input Circuits Of Receivers And Coupling Of Receivers And Audio Equipment (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано в широкодиапазонных радиопередатчиках. Достигаемый технический результат - сокращение времени настройки с одновременным снижением восприимчивости к мешающим сигналам других радиопередатчиков. Устройство содержит согласующий контур, два коммутатора, аттенюатор, трансформатор тока, микроконтроллер, конвертор, два преобразователя "аналог-цифра" и синтезатор частот. 1 ил.
Description
Изобретение относиться к радиотехнике и может использоваться в широкодиапазонных радиопередатчиках для компенсации отклонений входного импеданса антенны от значения, при котором обеспечивается оптимальный режим работы усилителя мощности радиопередатчика.
Известно антенно-согласующее устройство [1], содержащее согласующий контур, образуемый элементами четырех магазинов реактивностей, аттенюатор, блок датчиков дискриминаторов контроля характеристик рассогласования, коммутатор и микроконтроллер, причем вход согласующего контура подключается через коммутатор к ВЧ входу устройства или непосредственно или через последовательно включенные аттенюатор и блок датчиков-дискриминаторов, информационные выходы датчиков-дискриминаторов подключены к соответствующим входам параллельного интерфейса микроконтроллера, управляющие входы согласующего контура (управляющие входы магазинов реактивностей) и управляющий вход коммутатора, подключенные к соответствующим выходам параллельного интерфейса микроконтроллера, выход согласующего контура является ВЧ выходом устройства, а порт последовательного интерфейса микроконтроллера является портом дистанционного управления устройства. Необходимые для проведения настройки согласующего контура характеристики рассогласования в рассматриваемом устройстве получают путем соответствующих преобразований сигналов датчиков контроля напряжения и тока на входе согласующего контура. В качестве датчика контроля тока используется измерительный трансформатор тока, включенный первичной обмоткой последовательно с согласующим контуром.
Известны также другие антенно-согласующие устройства [2, 3, 4], аналогичные указанному выше по структурной схеме и алгоритму работы. Недостатками рассматриваемого согласующего устройства являются:
- большое время настройки согласующего контура в связи с последовательным (поочередным) набором малыми приращениями необходимых значений реактивностей, образующих контур, а также в связи с большим временем переключения дискрет в магазинах реактивностей;
- высокая восприимчивость датчиков к мощным сигналам близкорасположенных других радиопередатчиков.
Задачей изобретения является сокращение времени настройки с одновременным снижением восприимчивости к мешающим сигналам других радиопередатчиков.
Для этого в антенно-согласующее устройство, содержащее согласующий контур, образуемый элементами четырех магазинов реактивностей, первый коммутатор, подключенный выходом к входу согласующего контура, аттенюатор, трансформатор тока, первичная обмотка которого включена между выходом аттенюатора и первым входом коммутатора, и микроконтроллер, подключенный выходами параллельного интерфейса к соответствующим управляющим входам согласующего контура и управляющему входу коммутатора, в котором второй вход коммутатора и выход согласующего контура являются соответственно ВЧ входом и ВЧ выходом устройства, а порт последовательного интерфейса микроконтроллера является портом дистанционного управления устройства, введены второй коммутатор, подключенный первым входом к выходу аттенюатора и вторым входом - к вторичной обмотке трансформатора тока, конвертор, подключенный сигнальным входом к выходу второго коммутатора, первый и второй преобразователи "аналог-цифра", подключенные аналоговыми входами к выходу конвертора и выходами - к соответствующим входам параллельного интерфейса микроконтроллера, и синтезатор частот, подключенный первым выходом ко входу аттенюатора, вторым выходом к гетеродинному входу конвертора, а третьим и четвертым выходами - соответственно к входам синхронизации первого и второго преобразователей "аналог-цифра", при этом управляющие входы второго коммутатора, входы управления частотой синтезатора частот и входы управления усилением конвертора подключены к соответствующим выходам параллельного интерфейса контроллера.
Предлагаемое техническое решение соответствует критерию "новизна", т.к. отличается от прототипа наличием новых функциональных элементов и новых связей между элементами.
Структурная схема предлагаемого устройства изображена на чертеже.
Антенно-согласующее устройство содержит согласующий контур 10, образуемый элементами четырех магазинов реактивностей, первый коммутатор 8, подключенный выходом к входу согласующего контура, аттенюатор 1, трансформатор тока 3, первичная обмотка которого включена между выходом аттенюатора и первым входом первого коммутатора, второй коммутатор 4, подключенный первым входом к выходу аттенюатора и вторым входом - к вторичной обмотке трансформатора тока, конвертор 5, подключенный сигнальным входом к выходу второго коммутатора, первый 6 и второй 9 преобразователи "аналог-цифра", подключенные аналоговыми входами к выходу конвертора, микроконтроллер 7, подключенный входами параллельного интерфейса соответствующим цифровым выходам преобразователей "аналог-цифра", и синтезатор частот 2, подключенный первым выходом к входу аттенюатора, вторым выходом к гетеродинному входу конвертора, а третьим и четвертым выходами - соответственно к входам синхронизации первого и второго преобразователей "аналог-цифра", причем управляющие входы согласующего контура, первого и второго коммутаторов, входы управления усилением конвертора и входы управления частотой синтезатора частот подключены к соответствующим выходам параллельного интерфейса микроконтроллера, второй вход первого коммутатора и выход согласующего контура являются соответственно ВЧ входом и ВЧ выходом устройства, а порт последовательного интерфейса является портом дистанционного управления устройства.
Частота сигналов на третьем и четвертом выходе синтезатора частот равна выходной частоте конвертора fk, а разность фаз этих сигналов равна 90°.
Во время настройки вход согласующего контура через аттенюатор и трансформатор тока подключается к первому выходу синтезатора частот, частота сигнала на котором устанавливается равной рабочей частоте радиопередатчика fp. На втором выходе синтезатора частот значение частоты сигнала устанавливается равным разности fp и fk При выключенных реактивностях согласующего контура при поочередном подключении сигнала выхода конвертора к выходу аттенюатора или к выходу трансформатора тока первым и вторым преобразователями "аналог-цифра" производятся квадратурные выборки мгновенных значений сигналов, пропорциональных мгновенным значениям напряжения и тока на входе антенны, при нескольких значениях усиления в тракте конвертора. Значения этих выборок используются в микроконтроллере для определения активной и реактивной составляющих комплексного входного сопротивления антенны, а также для определения необходимых для согласования значений реактивностей согласующего контура и соответствующего этим значениям наборов используемых дискрет магазинов реактивностей.
Значения активной Ra и реактивной Ха составляющих комплексного входного сопротивления антенны определяются по формулам
Ra=Za·cos(φ),
Xa=Za·sin(φ),
где Кн, Km - масштабные коэффициенты, связывающие фактические значения напряжения и тока на входе согласующего контура и значения сигнала на выходе конвертора;
Сн, Sн - значения квадратурных выборок сигнала, соответствующего напряжению на входе согласующего контура;
Cm, Sm - значения квадратурных выборок сигнала, соответствующего току на входе согласующего контура на входе согласующего контура;
φ - сдвиг фаз между током и напряжением.
Из всего массива выборок, полученных при разных усилениях тракта конвертора, в расчетах используются выборки, удовлетворяющие условию
Дн<(C2+S2)<Дв,
где Дн, Дв - числа, соответствующие нижней и верхней границам участка выходной характеристики конвертора, при работе в пределах которого обеспечивается максимальная точность получаемых данных. Условием согласования является выполнение неравенства
где Ro - величина оптимальной нагрузки усилителя мощности радиопередатчика;
С - минимальное допустимое значение КБВ нагрузки усилителя мощности.
При невыполнении указанного неравенства вычисляются необходимые значения сопротивлений реактивностей согласующего контура и определяется набор дискрет соответствующих магазинов реактивностей, реализующих эти значения сопротивлений. Если 
и sin(φ)>0, согласование достигается включением последовательно с антенной "укорачивающей" емкости с сопротивлением 
Если 
и sin(φ)<0, последовательно с антенной включается "удлиняющая" индуктивность с сопротивлением 
Если Ra<C·Ro, sin(φ)>0 и 
для согласования используются "укорачивающая" емкость и емкость "связи", шунтирующая вход согласующего контура. При этом Хук и Хсв вычисляются по формулам
где 
Если Ra<C·Ro, sin(φ)≥0 и 
для согласования используются "удлиняющая" индуктивность и емкость "связи" с сопротивлениями Худл=Ro·cos(φ1)·sin(φ1)-Xa, 
Если Ra<C·Ro и sin(φ)<0, сопротивление Хсв определяется по формуле, указанной в предыдущем случае, а сопротивление Худл - по формуле Худл=Хсв+Ro·cos(φ1)·sin(φ1).
Если 
sin(φ)≥0, согласование производится "удлиняющей" индуктивностью и емкостью, шунтирующей вход антенны. Сопротивление Худл и Хш при этом определяются по формулам
где 
Если 
и sin(φ)<0, сопротивление Худл определяется по формуле, указанной в предыдущем случае, а сопротивление Хш - по формуле
Невосприимчивость устройства к сигналам близкорасположенных радиопередатчиков обеспечивается динамическим диапазоном по входу конвертора и фильтром в его системе.
Источники информации
1. Руководство по эксплуатации блока АнСУ-1000П, ОНИИП, г.Омск, 2005 г. (прототип).
2. Техническое описание блока АСУ-Бк, НПП "Полет" г.Н.Новгород, 2001 г.
3. Repair Manual 6045.5874.62.02 Antenna Tuning Unit FK 2100, ф. "Rohde&Schwarz", 1995 г.
4. Mantenimiento DEL RF-5800H-MP, ф. "Harris", 2001 г.
Claims (1)
- Антенно-согласующее устройство, содержащее согласующий контур, образуемый элементами четырех магазинов реактивностей, первый коммутатор, подключенный выходом к входу согласующего контура, аттенюатор, трансформатор тока, первичная обмотка которого включена между выходом аттенюатора и первым входом первого коммутатора, и микроконтроллер, подключенный выходами параллельного интерфейса к соответствующим управляющим входам согласующего контура и первого коммутатора, в котором ВЧ входом и выходом являются соответственно второй вход первого коммутатора и выход согласующего контура, а портом дистанционного управления является порт последовательного интерфейса микроконтроллера, отличающееся тем, что в него введены второй коммутатор, подключенный первым и вторым входом соответственно к выходу аттенюатора и вторичной обмотке трансформатора тока, конвертор, подключенный сигнальным входом к выходу второго коммутатора, первый и второй преобразователи «аналог-цифра», подключенные аналоговыми входами к выходу конвертора, а выходами к соответствующим входам параллельного интерфейса микроконтроллера, и синтезатор частот, подключенный первым выходом к входу аттенюатора, вторым выходом - к гетеродинному входу конвертора, а третьим и четвертым выходами - соответственно к входам синхронизации первого и второго преобразователей «аналог-цифра», при этом управляющие входы второго коммутатора, конвертора и входы управления частотой синтезатора частот подключены к соответствующим выходам параллельного интерфейса микроконтроллера.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2005132132/09A RU2308145C2 (ru) | 2005-10-17 | 2005-10-17 | Антенно-согласующее устройство |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2005132132/09A RU2308145C2 (ru) | 2005-10-17 | 2005-10-17 | Антенно-согласующее устройство |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2005132132A RU2005132132A (ru) | 2007-04-27 |
| RU2308145C2 true RU2308145C2 (ru) | 2007-10-10 |
Family
ID=38106596
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2005132132/09A RU2308145C2 (ru) | 2005-10-17 | 2005-10-17 | Антенно-согласующее устройство |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2308145C2 (ru) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2747564C1 (ru) * | 2020-09-30 | 2021-05-07 | Акционерное общество "Концерн "Созвездие" | Помехозащищенная передающая система с аналоговым блоком селекции и автоматическим устройством согласования с непрерывной подстройкой импеданса |
| RU2747575C1 (ru) * | 2020-09-30 | 2021-05-11 | Акционерное общество "Концерн "Созвездие" | Помехозащищенная передающая система с цифровым блоком селекции и автоматическим устройством согласования на дискретных элементах |
| RU2748322C1 (ru) * | 2020-09-30 | 2021-05-24 | Акционерное общество "Концерн "Созвездие" | Помехозащищенная передающая система с цифровым блоком селекции и автоматическим устройством согласования с непрерывной подстройкой импеданса |
| RU2750336C1 (ru) * | 2020-09-30 | 2021-06-28 | Акционерное общество "Концерн "Созвездие" | Помехозащищенная передающая система с аналоговым блоком селекции и автоматическим устройством согласования на дискретных элементах |
-
2005
- 2005-10-17 RU RU2005132132/09A patent/RU2308145C2/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2747564C1 (ru) * | 2020-09-30 | 2021-05-07 | Акционерное общество "Концерн "Созвездие" | Помехозащищенная передающая система с аналоговым блоком селекции и автоматическим устройством согласования с непрерывной подстройкой импеданса |
| RU2747575C1 (ru) * | 2020-09-30 | 2021-05-11 | Акционерное общество "Концерн "Созвездие" | Помехозащищенная передающая система с цифровым блоком селекции и автоматическим устройством согласования на дискретных элементах |
| RU2748322C1 (ru) * | 2020-09-30 | 2021-05-24 | Акционерное общество "Концерн "Созвездие" | Помехозащищенная передающая система с цифровым блоком селекции и автоматическим устройством согласования с непрерывной подстройкой импеданса |
| RU2750336C1 (ru) * | 2020-09-30 | 2021-06-28 | Акционерное общество "Концерн "Созвездие" | Помехозащищенная передающая система с аналоговым блоком селекции и автоматическим устройством согласования на дискретных элементах |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2005132132A (ru) | 2007-04-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR101944592B1 (ko) | 전압 정재파 비 측정 및 튜닝 시스템 및 방법 | |
| US8095085B2 (en) | Automatic antenna tuning unit for software-defined and cognitive radio | |
| KR101645119B1 (ko) | 지향성 커플러를 위한 시스템 및 방법 | |
| US3919644A (en) | Automatic antenna coupler utilizing system for measuring the real part of the complex impedance or admittance presented by an antenna or other network | |
| KR100785079B1 (ko) | 부하의 임피던스 정합시스템 및 정합방법과, 이를 적용한네트워크 분석기 | |
| US8565695B2 (en) | Detection of the value of an impedance of a radiofrequency system | |
| JP2012222817A (ja) | 自動インピーダンス整合機能を備えた無線周波数送信または受信チェーンおよび自動インピーダンス整合方法 | |
| US10483946B1 (en) | Single solution impedance matching system, method and apparatus | |
| Firrao et al. | An automatic antenna tuning system using only RF signal amplitudes | |
| KR101967046B1 (ko) | 부하 임피던스를 결정하기 위한 통신 장치 및 방법 | |
| US20120169566A1 (en) | Impedance matching method for a multiband antenna, and transmission or receiver channel having automatic matching | |
| RU2308145C2 (ru) | Антенно-согласующее устройство | |
| CN110086482B (zh) | 天线匹配装置 | |
| US10992268B2 (en) | Radio frequency amplification device capable of detecting the frequency band | |
| KR101905783B1 (ko) | 임피던스 정합 장치 | |
| CN213846649U (zh) | 一种低杂散、低相位噪声功率信号源 | |
| US9651582B2 (en) | Integrated circuit device for impedance measurement | |
| RU2309491C1 (ru) | Антенно-согласующее устройство | |
| RU109622U1 (ru) | Антенно-согласующее устройство | |
| RU56089U1 (ru) | Антенно-согласующее устройство | |
| RU78999U1 (ru) | Антенно-согласующее устройство | |
| US20200076408A1 (en) | Impedance tuner and signal amplification device | |
| RU130754U1 (ru) | Антенно-согласующее устройство | |
| RU2747575C1 (ru) | Помехозащищенная передающая система с цифровым блоком селекции и автоматическим устройством согласования на дискретных элементах | |
| RU2748322C1 (ru) | Помехозащищенная передающая система с цифровым блоком селекции и автоматическим устройством согласования с непрерывной подстройкой импеданса |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PC43 | Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions |
Effective date: 20131003 |
|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20171018 |