SU1538229A1

SU1538229A1 - Automatic antenna matching device

Info

Publication number: SU1538229A1
Application number: SU864164660A
Authority: SU
Inventors: Лев Яковлевич Закрацкий
Original assignee: Войсковая Часть 25871
Priority date: 1986-12-22
Filing date: 1986-12-22
Publication date: 1990-01-23

Abstract

Изобретение относитс к радиотехнике. Цель изобретени - расширение диапазона согласуемых сопротивлений при расширении диапазона частот, а также повышение точности согласовани . Устройство содержит преобразователь 1 частота-код, направленный ответвитель 2, управл емые коммутаторы 3-7, четырехполюсный управл емый коммутатор 8, управл емый измеритель 9 комплексных сопротивлений, управл емый переключатель 10, индуктивные цепи 11-14, состо щие из катушек 25-28 индуктивности, катушки 15-18 индуктивности, антенно-фидерный тракт 19, управл емый формирователь 20 управл ющих сигналов и блоки управл емых конденсаторов 21-24. После установки коммутаторов 3-8 в требуемые положени , формирователь 20 управл ет переключателем 10, отключа вход антенно-фидерного тракта от измерител 9 и подключа этот вход к выходу коммутатора 4. Затем на вход устройства подаетс радиочастотное колебание, и с ответвител 2 в формирователь 20 поступает информаци о качестве согласовани , котора анализируетс . В случае его несоответстви заданному критерию цикл настройки автоматически повтор етс . 1 з.п. ф-лы, 3 ил.The invention relates to radio engineering. The purpose of the invention is to expand the range of matching resistances while expanding the frequency range, as well as to improve the accuracy of matching. The device contains a frequency-code converter 1, a directional coupler 2, controlled switches 3-7, a four-pole controlled switch 8, a controlled meter 9 of complex resistances, a controlled switch 10, inductive circuits 11-14, consisting of coils 25-28 inductance, inductance coil 15-18, antenna-feeder path 19, controlled shaper 20 control signals and blocks of controlled capacitors 21-24. After the switches 3-8 are installed at the required positions, the driver 20 controls the switch 10, disconnecting the antenna-feeder path input from the meter 9 and connecting this input to the output of the switch 4. Then the radio frequency oscillation is fed to the device input, and from the coupler 2 to the driver 20 information on the quality of the matching is received, which is analyzed. If it does not meet the specified criterion, the tuning cycle is automatically repeated. 1 hp f-ly, 3 ill.

Description

Изобретение относитс к радиотехнике и можэт использоватьс в радиопередатчиках .The invention relates to radio engineering and can be used in radio transmitters.

Целью изобретени вл етс расширение диапазона согласуемых сопротивлений при расширении диапазона частот и повышение точности согласовани .The aim of the invention is to expand the range of matched resistances while extending the frequency range and improving the accuracy of matching.

На фиг.1 приведена структурна электрическа схема предлагаемого автоматического антенного согласующего устройства; на фиг.2 - схема соединени четырех катушек индуктивности в одной из индуктивных цепей, а также их соединение с дополнительной к|атушкой индуктивности и с первым и, третьим блоками управл емых конденсаторов; на фиг.З - структурна электрическа схема управл емого измерител комплексных сопротивлений автоматического антенного согласующего устройства.Figure 1 shows the structural electrical circuit of the proposed automatic antenna matching device; Fig. 2 is a diagram of the connection of four inductors in one of the inductive circuits, as well as their connection with an additional coil inductance and with the first and third blocks of controlled capacitors; FIG. 3 shows a structural electrical circuit of a controlled meter of complex resistances of an automatic antenna matching device.

Автоматическое антенное согласующее устройство содержит преобразователь 1 частота - код, направлен- в|ый ответвитель 2, первый 3, второй 4, четвертый 5, п тый 6 и июстой 7 управл емые коммутаторы, четырех- г|олюсный управл емый коммутатор 8, Управл емый измеритель 9 комплексных Сопротивлений, управл емый переклю- ч;атель Ю, первую 11, вторую 12,, третью 13 и четвертую 14 индуктив- Ные цепи, первую 15, вторую 16, третью 17 и четвертую 18 дополнительные катушки индуктивности, ан- генно-фидерный тракт 19,управл емый формирователь 20 управл ющих сигналов и первый 21, второй 22, третий 13 и четвертый 24 блоки управл емых конденсаторов. Перва 11, втора 12, Треть 13 и четверта 14 индуктивные цепи содержат кажда первую, Вторую, третью и четвертую катушки индуктивности соответственно 25 -25/f , 27,-27,, .The automatic antenna matching device contains a frequency converter 1 — a code that is directed to a coupler 2, a first 3, a second 4, a fourth 5, a fifth 6, and a junction 7 controllable switches, a four- golar controlled switch 8, Managed 9 complex resistance meter, controlled switch; actor Yu, first 11, second 12 ,, third 13 and fourth 14 inductors, first 15, second 16, third 17 and fourth 18 additional inductors, angular feeder path 19, controllable driver of control signals 20 and the first 21, the second 22, third 13 and fourth 24 capacitors blocks actuated. The first 11, the second 12, the third 13 and the fourth 14 inductive circuits contain each of the first, second, third and fourth inductors 25-25 / f, 27, -27 ,, respectively.

Управл емый измеритель 9 комплексных сопротивлений .содержит первый 29 л второй 30 резисторы, селективный усилитель 31, амплитудный детектор 32, ограничитель 33, аналого-цифровой преобразователь 34, первый 35, второй 36 и третий 37 блоки пам ти, третий 38, четвертый 39 и п тый 40 резисторы, первый 41 и второй 42 управл емые трехполюсные коммутаторы, управп емый источник 43 колебаний, конденсат )р 44 и выключатель 45.The controlled impedance meter 9 contains the first 29 L second 30 resistors, the selective amplifier 31, the amplitude detector 32, the limiter 33, the analog-digital converter 34, the first 35, the second 36 and the third 37 memory blocks, the third 38, the fourth 39 and Fifth 40 resistors, first 41 and second 42 controlled three-pole switches, controllable oscillation source 43, condensate p 44 and switch 45.

00

5five

00

5five

00

5five

00

5five

00

5five

Автоматическое антенное согласующее устройство работает следующим образом.Automatic antenna matching device operates as follows.

Управл емый переключатель 10 по команде, поступающий на его вход управлени с выхода формировател 20, устанавливаетс в положение, при котором вход управл емого измерител 9 подключаетс к входу антенно-фи- дерного тракта 19.The control switch 10, by command, arriving at its control input from the output of the imaging unit 20, is placed in a position in which the input of the controllable meter 9 is connected to the input of the antenna-feeder link 19.

На управл емый измеритель 9 подаютс команды, посредством которых производитс измерение комплексного сопротивлени антенно-фидерного тракта 19, включенного в одно из плеч моста , образованного (фиг.З) первым 29 и вторым 30 резисторами, третьим 38, четвертым 39 и п тым 40 резисторами И конденсатором 45. Частота, на которой производитс измерение, определ етс частотой колебаний, поступающих от источника 43. По командам, поступающим от управл емого формировател 20 на вход управлени управл емого из- мерител У, в нем производитс коммутаци выключател 45 и первого 41 и второго 42 управл емых трехполюс- ных коммутаторов и с диагонали моста снимаютс значени модул коэффициента отражени , соответствующие различным вариантам включени коммутируемых элементов моста. Эти значени выдел ютс селективным усилителем 31, и после детектировани и ограничени (в амплитудном детекторе 32 и ограничителе 33) соответствующие сигналы поступают на вход аналого-цифрового преобразовател 34.Commands on the controlled meter 9 are given by means of which the measurement of the impedance of the antenna-feeder path 19, included in one of the bridge arms formed (fig. 3) by the first 29 and second 30 resistors, third 38, fourth 39 and fifth 40 resistors And the capacitor 45. The frequency at which the measurement is made is determined by the frequency of the oscillations coming from the source 43. According to the commands from the controlled shaper 20 to the control input of the controlled meter Y, it switches off ents 45 and first 41 and second 42 actuated trehpolyus- commutators and are removed from the bridge diagonal modulation reflectance values corresponding to different embodiments incorporating switched bridge elements. These values are extracted by the selective amplifier 31, and after detection and limitation (in the amplitude detector 32 and the limiter 33), the corresponding signals are fed to the input of the analog-to-digital converter 34.

В аналого-цифровом преобразователе производитс преобразование измеренных значений в двоичный код. Затем эти сигналы запоминаютс в первом 35, втором 36 и третьем 37 блоках и поочередно подаютс на вход управл емого формировател 20, в котором по соответствующему алгоритму вычисл ютс необходимые величины ин- дуктивностей и емкостей, обеспечивающие согласование антенно-фидерного тракта на установленной частоте источника 43.The analog-to-digital converter converts the measured values to binary code. These signals are then stored in the first 35, second 36 and third 37 blocks and alternately fed to the input of the controlled shaper 20, in which the appropriate values of inductances and capacities are calculated using the appropriate algorithm to ensure matching of the antenna-feeder path at the set source frequency 43 .

По результатам вычислений на входы управлени первого 3 и второго 4 управл емых коммутаторов поступают соответствующие команды, посредством которых включаетс одна ич индуктивных цепей 11, 12, 13 или 14According to the results of calculations, the corresponding control commands are received at the control inputs of the first 3 and second 4 controlled switches, through which one of the inductive circuits 11, 12, 13 or 14 is switched on

с соответствующей дополнительной катушкой 15, 16; 17 или 18. Соответствующие команды поступают также и на четвертый 5, п тый 6 и шестой 7 управл емые коммутаторы и четырех полюсный управл емый коммутатор 8, посредством которых к выбранной индуктивной цепи подключаютс конденсаторы соответствующей величины. Конденсаторы выполнены в виде первого 21, второго 22, третьего 23 и четвертого 24 блоков, в которых по командам, поступающим от управл емого формировател 20, включаетс соответствующее число конденсаторов При помощи четвертого 5 и шестого 7 управл емых коммутаторов могут подключатьс конденсаторы с величинами емкости старших разр дов, которые установлены во втором 22 и четвертом 24 блоках.with the corresponding additional coil 15, 16; 17 or 18. Corresponding commands also go to the fourth 5, fifth 6 and sixth 7 controlled switches and four-pole controlled switch 8, through which capacitors of the appropriate size are connected to the selected inductive circuit. The capacitors are made in the form of the first 21, second 22, third 23 and fourth 24 blocks, in which, by commands from the controlled generator 20, an appropriate number of capacitors are switched on. Using the fourth 5 and sixth 7 controlled switches, capacitors with higher capacitance values can be connected bits that are installed in the second 22 and fourth 24 blocks.

После установки управл емых коммутаторов в требуемые положени управл емый формирователь 20 выдает команду на управл емый переключатель 10, посредством которой вход антен- но-фидерного тракта отключаетс от управл емого измерител 9 и подключаетс к выходу второго управл емого коммутатора 4. Затем на вход автоматического антенного согласующего устройства подаетс радиочастотное колебание и с выхода направленного ответвител 2 в управл емый формирователь 20 поступает информаци о качестве согласовани , котора анализируетс , а в случае его соответстви заданному критерию описанный цикл настройки автоматически повтор етс .After installing the controlled switches to the required positions, the controlled driver 20 issues a command to the controlled switch 10, by means of which the input of the antenna-feeder path is disconnected from the controlled meter 9 and connected to the output of the second controlled antenna of the matching device, the radio-frequency oscillation is supplied, and from the output of the directional coupler 2 the controlled quality generator 20 receives information on the quality of matching, which is analyzed, and in the case of ae its corresponding predetermined criterion described automatic tuning cycle is repeated.

Claims

1. An automatic antenna matching device containing a frequency converter — a code, a coupler, a controlled switch, an impedance meter, a controlled driver of control signals, an antenna-feeder path, the first and second inductive circuits, each of which contains four inductors,

five

0

five

switch, the first block of controlled capacitors, which is connected between the output of the third controlled switch and the common bus, and the second block of controlled capacitors, which is connected between the output of the fourth controlled switch and the common bus, while the measuring output of the complex resistance meter and the first measuring frequency converter output - the code is connected to the corresponding inputs of the controlled driver of control signals, the corresponding outputs of which are connected to the control inputs of the corresponding controllable switches, a controllable switch, and the first and second blocks of controlled capacitors, and a frequency converter input — the code is a device input, characterized in that, in order to expand the range of matched resistances while expanding the frequency range, the third and fourth blocks of controlled capacitors, as well as third and fourth inductive circuits, each of which contains 0 four inductors, and in all inductive circuits, the second and third inductors with They are connected in series and connected between the common bus and the first branch of the fourth inductor, one output of which is connected to the common bus, the first inductor is connected by one end to the branch of the second inductor, and the input and output of all inductive circuits are respectively the other output of the first inductor and the second tap of the fourth inductance coil, with inductive circuits connected between the corresponding output of the first controlled switch and another output of the corresponding additional switch The third controlled switch is made as a four-pole controlled switch, and the fifth controlled switch is equipped with a fourth input, the connection points of the second and third inductors of the inductor

0

five

0

six controllable switches, as well as active circuits, are connected to the corresponding four additional coils by the four-pole performance inputs, each of which is a sub-switch, the output of which is connected to the fourth input of the second control unit is also connected to the fourth input switchboard, other

The leads of the fourth inductor coils of the inductive circuits are connected to the corresponding inputs of the fifth controlled switch, the output of which is also connected to the input of the sixth controlled switch, the tap is designed as a directional response and connected between the output of the frequency converter - the code and the input of the first controlled switch, and the measuring output of the directional coupler is connected to the corresponding input of the controlled driver of the control signals, the corresponding outputs of which are connected to Controls of the third and fourth blocks of controlled capacitors, a controlled switch are connected between the output of the second controlled switch and the input of the antenna-feeder path, and the impedance meter is designed as a controlled impedance meter, the input and the first and second control inputs are connected respectively to another input of the controlled switch, to the second measuring output of the frequency converter - a code and to the corresponding output of the controlled driver governing signals.

2. The device according to claim 1, characterized in that, in order to improve the accuracy of matching, the controlled impedance meter contains first and second resistors connected in series, a selective amplifier, an amplitude detector, a limiter,

ten

15

5382298

analog-to-digital converter and the first memory block, controlled oscillation source, first and second controlled three-pole switches, parallel connected capacitor and switch, second and third memory blocks, whose inputs are connected to the input of the first memory block, from the third to the last resistors that are connected between the respective outputs of the first controlled three-pole switch and the corresponding inputs of the second controlled three-pole switch, with one end of the capacitor connected to the other in The output of the first resistor and connected to the common bus, the input of the first controlled three-pole switch is connected to the input of the selective amplifier, and the controlled oscillation source is connected between the output of the second controlled three-pole switch and the connection point of the first and second resistors, with the outputs of the first, second and third blocks the memories are combined and are the measurement output of a controlled impedance meter, the first and second control inputs of which are respectively the control input and controllably combined oscillation source and the control inputs of the first and second three-pole switches actuated and the switch and input controllably meter complex impedances are controlled output of the second three-pole switch and the other terminal of the capacitor.

20

25

thirty

35

40

thirty

2LFT

FIG. 3