SU1711323A1 - Device for automatic matching of transmitter with antenna - Google Patents
Device for automatic matching of transmitter with antenna Download PDFInfo
- Publication number
- SU1711323A1 SU1711323A1 SU894695228A SU4695228A SU1711323A1 SU 1711323 A1 SU1711323 A1 SU 1711323A1 SU 894695228 A SU894695228 A SU 894695228A SU 4695228 A SU4695228 A SU 4695228A SU 1711323 A1 SU1711323 A1 SU 1711323A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- output
- input
- antenna
- controlled
- transmitter
- Prior art date
Links
Landscapes
- Transmitters (AREA)
- Networks Using Active Elements (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к радиотехнике. Цель - повышение точнрсти согласовани . Дл этого сигнал с передатчика 16, проход через последовательно соединенные направленный ответвитель (НО) 1 падающей волны, НО 2 отраженной волны, блок 3 согласующих элементов с управл емыми параметрами и трансформатор 4 тока в антенну 17, ответвл етс из НО 1 и НО 2 соответственно в последовательно соединенные дискретный управл емый фазовращатель 5 и первый усилитель-ограничитель (УО) 6 и во второй УО 7. Выходы первого УО 6 и второго УО 7 подключены соответственно к первому и второму входам фазового детектора 3, выход которого через последовательно соединенные электронный коммутатор 9. аналогово-цифровой преобразователь 10 и формирователь 11 управл ющих сигналов управл ет параметрами блока 3, причем сигнал с четвертого выхода формировател 11 управл ет параметрами управл емого дискретного фазовращател 5, сигнал с второго выхода формировател 11 управл ет работой электронного коммутатора 9, а сигнал с первого выхода формировател 11 измен ет напр жение на выходе управл емого делител напр жени 12, на второй вход которого подаетс эталонное напр жение. Последовательно соединенные перемножитель 13, усилитель посто нного тока (УПТ) 14 и фильтр нижних частот (ФНЧ) 15 совместно с формирователем 11 максимизируют мощность в антенне 17, что повышает точность согласовани , а использование фазового детектировани повыщает помехоустойчивость . 3 ил./7 feThe invention relates to radio engineering. The goal is to increase the coordination accuracy. For this, the signal from transmitter 16, passage through the serially connected directional coupler (BUT) 1 of the incident wave, BUT 2 reflected wave, block 3 of matching elements with controlled parameters and transformer 4 current to antenna 17, branch off BUT 1 and BUT 2 respectively in series connected discrete controlled phase shifter 5 and the first amplifier-limiter (EO) 6 and in the second AO 7. The outputs of the first AO 6 and the second AO 7 are connected respectively to the first and second inputs of the phase detector 3, the output of which is through electronically connected electronic switch 9. Analog-to-digital converter 10 and control signal generator 11 controls the parameters of block 3, the signal from the fourth output of driver 11 controls the parameters of controlled discrete phase rotator 5, the signal from the second output of driver 11 controls the operation of the electronic switch 9, and the signal from the first output of the driver 11 changes the voltage at the output of the controlled voltage divider 12, to the second input of which the reference voltage is applied. The serially connected multiplier 13, DC amplifier (UPT) 14 and low pass filter (LPF) 15 together with the shaper 11 maximize the power in the antenna 17, which improves the matching accuracy, and using phase detection improves noise immunity. 3 ill. / 7 fe
Description
OJOj
toto
0000
Изобретение относитс к радиотехнике и может быть использовано в радиопередающих устройствах широкого применени .The invention relates to radio engineering and can be used in radio transmitting devices of wide application.
Цель изобретени - повышение точности согласовани .The purpose of the invention is to improve the accuracy of matching.
На фиг.1 приведена структурна схема устройства автоматического согласовани передатчика с антенной; на фиг.2 - пример реализации формировател управл ющих сигналов; на фиг.З - зависимость .косинуса угла фазового сдвига от сопротивлени нагрузки .Fig. 1 shows a block diagram of a device for automatic matching of a transmitter with an antenna; FIG. 2 shows an example of implementation of a control signal generator; FIG. in FIG. 3, the dependence of the cosine of the phase shift angle on the load resistance.
Устройство автоматического согласовани передатчика с антенной содержит направленный ответвитель 1 падающей волны, направленный ответвитель 2 отраженной волны, блок 3 согласующих элементов с управл емыми параметрами, .трансформатор 4 тока, дискретный управл емый фазовращатель 5, первый и второй усилители-ограничители б и 7, фазовый детектор 8, электронный коммутатор 9, аналого-цифровой преобразователь 10, формирователь 11 управл ющих сигналов, управл емый делитель 12 напр жени , перемножитель 13,усилитель 14 посто нного тока (УПТ), фильтр 15 нижних частот (ФНЧ), передатчик 16 и антенну 17.The device for automatic matching of the transmitter with the antenna contains a directional coupler 1 of the incident wave, a directional coupler 2 of the reflected wave, a block 3 matching elements with controlled parameters, a current transformer 4, a discrete controlled phase shifter 5, the first and second limiting amplifiers b and 7, the phase detector 8, electronic switch 9, analog-to-digital converter 10, driver of control signals 11, controllable voltage divider 12, multiplier 13, direct current amplifier 14, filter 1 5 low frequencies (LPF), the transmitter 16 and the antenna 17.
Устройство автоматического согласовани передатчика с антенной работает следующим образом.The device for automatic matching of the transmitter with the antenna operates as follows.
Сигнал с передатчика 16 через направленный ответвитель 1 падающей волны и направленный ответвитель 2 отраженной волны, а также через блок 3 согласующих элементов с управл емыми параметрами подаетс через первичную обмотку трансформатора 4 тока в антенну 17. Напр жение , пропорциональное уровню падающей волны, через дискретный управл емый фа- зовращатель 5 и первый усилитель-ограничитель 6 подаетс на первый вход фазового детектора 8. На второй вход фазового детектора 8 подаетс сигнал, пропорциональный уровню отраженной волны, через второй усилитель-ограничитель 7. Первый и второй усилители-ограничители 6 и 7 подавл ют импульсные помехи, что повышает помехоустойчивость устройства автоматического согласовани передатчика с антенной.The signal from transmitter 16 through the directional coupler 1 of the incident wave and the directional coupler 2 of the reflected wave, as well as through the block 3 matching elements with controlled parameters, is fed through the primary winding of the current transformer 4 to the antenna 17. The voltage proportional to the level of the incident wave The phase shifter 5 and the first amplifier-limiter 6 are fed to the first input of the phase detector 8. To the second input of the phase detector 8, a signal proportional to the level of the reflected wave is fed through the second limiting amplifier 7. The first and second limiting amplifiers 6 and 7 suppress the pulse interference, which increases the noise immunity of the automatic matching device of the transmitter with the antenna.
Сигнал с четвертого выхода формировател 11 управл ющих сигналов, подаваемый на управл ющий вход дискретного управл емого фазовращател 5, может измен ть фазовый сдвиг, вносимый в тракт, устанавлива значени этого сдвига 0 или 90°. В первом случае выходное напр жение фазового детектора 8 пропорционально косинусу фазового угла коэффициента otpaжeни от нагрузки блока 3 совместно с антеннойThe signal from the fourth output of the shaper 11 of the control signals supplied to the control input of the discrete controlled phase shifter 5 can change the phase shift introduced into the path by setting this shift to 0 or 90 °. In the first case, the output voltage of the phase detector 8 is proportional to the cosine of the phase angle of the displacement factor of the load of the unit 3 together with the antenna
17, во втором случае - пропорционально синусу этого угла. Сигнал на выходе фазового детектора 8 в первом случае несет инфор- мацию об активном сопротивлении нагрузки, во втором случае несет информацию о реактивном сопротивлении нагрузки.17, in the second case - in proportion to the sine of this angle. The signal at the output of the phase detector 8 in the first case carries information about the active load resistance, in the second case carries information about the load reactance.
При настройке устройства автоматического согласовани передатчика с антеннойWhen setting up the device to automatically match the transmitter with the antenna
на управл ющий вход дискретного управл емого фазовращател 5 сначала подаетс такой сигнал с четвертого выхода формировател 11, при котором напр жение на выходе фазового детектора 8The control input of the discrete controlled phase shifter 5 first supplies such a signal from the fourth output of the driver 11, at which the output voltage of the phase detector 8
пропорционально реактивному сопротивлению последовательно соединенных блока 3 и антенны 17. При этом производитс подстройка блока 3 до получени напр жени рассогласовани на выходе фазового детектора 8. равного нулю.in proportion to the reactance of the series-connected unit 3 and the antenna 17. In this case, the unit 3 is adjusted to obtain the error voltage at the output of the phase detector 8. equal to zero.
Затем фазовый сдвиг дискретного регулируемого фазовращател 5 при помощи сигнала с формировател 11 измен етс на сдвиг, обеспечивающий пропорциональность выходного напр жени фазового детектора 8 активному сопротивлению последовательно соединенных блока 3 и антенны 17. При этом регулируютс параметры блока 3, определ ющие активноеThen, the phase shift of the discrete adjustable phase shifter 5 is changed by a signal from the shaper 11 to a shift that ensures the proportionality of the output voltage of the phase detector 8 to the active resistance of the serially connected unit 3 and the antenna 17. At the same time, the parameters of the unit 3, which determine the active
сопротивление, до получени скачка выходного напр жени фазового детектора 8, который показан на фиг.З. Далее производитс более точна настройка непосредственно по датчику мощности, сформированномупоследовательноresistance, to obtain a jump in the output voltage of the phase detector 8, which is shown in FIG. Further, more precise tuning is performed directly on the power sensor, formed in series
соединенными трансформатором 4, перемножителем 13, усилителем 14 посто нного тока и ФНЧ 15. Дл этого в формирователь 11 через электронный коммутатор 9 и аналого-цифровой преобразователь 10 вводитс выходное напр жение ФНЧ 15. Если это напр жение находитс за пределами верхнего или нижнего порогов ограничени УПТ 14, то выходное напр жение управл емогоconnected by a transformer 4, a multiplier 13, a direct current amplifier 14 and a low-pass filter 15. To do this, the output voltage of the low-pass filter 15 is entered through the electronic switch 9 and the analog-digital converter 10 if the voltage is outside the upper or lower limit thresholds UPT 14, the output voltage is controlled
делител 12 измен етс путем изменени коэффициента передачи эталонного напр жени посредством управл ющего сигнала с формировател 11. При этом напр жение смещени УПТ 14 измен етс до тех пор.the divider 12 is changed by changing the voltage transfer ratio of the reference voltage by means of the control signal from the driver 11. In this case, the bias voltage of the DCF 14 is changed until then.
пока УПТ 14 не выйдет в линейный режим работы.until UFT 14 comes out in linear mode.
При этом дополнительно регулируютс параметры блока 3, сначала определ ющие активное сопротивление, а затем - определ ющие реактивное сопротивление. Процесс ведетс до получени экстремума напр жени на выходе ФНЧ 15, соответствующего максимальной мощности в антенне 17..At the same time, the parameters of block 3 are additionally regulated, first determining the resistance and then determining the reactance. The process is carried out to obtain a voltage extremum at the output of the low-pass filter 15, corresponding to the maximum power in the antenna 17.
Одна из возможных схем формировател 11 управл ющих сигналов приведена на фиг.2 и имеет вход 18, выход 19 включает в себ формирователь 20 временных интервалов , блок 21 сравнени , блок ,22 пам ти, первый, второй, третий, четвертый и п тый регистры 23-27, первый и второй формирователи 28 и 29 управл ющих кодой и детек- тор.ЗО экстремума.One of the possible circuits of the control signal generator 11 is shown in FIG. 2 and has an input 18, the output 19 includes a time interval generator 20, a comparison unit 21, a block, 22 memory, first, second, third, fourth and fifth registers 23-27, the first and second drivers 28 and 29 controlling the coda and the detector of the extremum.
Формирователь 20 временных интерва- лов задает интервалы времени, в течение которых формирователь 11 работает в режиме настройки по реактивному сопротивлению , в режиме настройки по активному сопротивлению или в режиме настройки на максимальную мощность в антенне 17. Первый регистр 23 вырабатывает управл ющие сигналы дл дискретного управл емого фазовращател 5 и электронного коммутатора 9, второй регистр 24 предназначен дл при- ема входных данных, поступающих на вход формировател 11 с выхода аналого-цифрового преобразовател 10. Третий и четвертый регистры 25 и 26 управл ют параметрами блока 3, причем третий ре- гистр 25 управл ет параметрами, определ ющими реактивное сопротивление, а четвертый регистр 26 управл ет параметрами , определ ющими активное сопротивление .The shaper of 20 time intervals sets the time intervals during which the shaper 11 operates in the tuned resistance mode, in the active resistance tuning mode or in the maximum power tuning mode in the antenna 17. The first register 23 generates control signals for the discrete control phase switch 5 and the electronic switch 9, the second register 24 is designed to receive input data input to the shaper 11 from the output of the analog-to-digital converter 10. The third and The Fourth registers 25 and 26 control the block parameters 3, wherein the third register 25 controls the parameters defining the reactance, and the fourth register 26 controls the parameters defining the resistance.
П тый регистр 27 обеспечивает управление коэффициентом передачи управл емого делител 12 напр жени . Первый и второй формирователи 28 и 29 вырабатыва- - ют управл ющие коды дл третьего и чет- вертого регистров 25 и 26, а также дл п того регистра 27..,Fifth register 27 provides control of the transmission ratio of the controlled voltage divider 12. The first and second drivers 28 and 29 produce control codes for the third and fourth registers 25 and 26, as well as for the fifth register 27 ..,
Сначала формирователь 20 устанавливает режим настройки по реактивному сопротивлению . Дл этого в первый регистр 23 выдаютс сигналы электронному коммутатору 9 на подключение выхода фазового детектора 8 к входу аналого-цифрового преобразовател 10 и управл емому дискретному фазовращателю 5 на установку фазового сдвига 90°. В блок 22 подаетс сигнал считывани кодов допусков, соответствующих настройке по реактивному сопротивлению . Напр жение рассогласовани о реактивному сопротивлению вводитс во второй регистр 24 и сравниваетс в блоке 21 сравнени с кодами допусков. В зависимости от величины и знака рассогласовани блок 3 измен ет параметры, компенсирующие изменение реактивного сопротивлени нагрузки с точностью, определ емой допусками . При попадании напр жени рассогласовани в заданные пределы блок21 выдает в первый формирователь 28 сигнал на прекращение изменени состо ни First, the driver 20 sets the mode of resistance. For this purpose, signals to the electronic switch 9 are output to the first register 23 for connecting the output of the phase detector 8 to the input of the analog-digital converter 10 and the controlled discrete phase shifter 5 to set the phase shift to 90 °. In block 22, a tolerance code reading signal is supplied corresponding to the reactive impedance setting. The variance of the reactive impedance is entered into the second register 24 and compared in block 21 comparison with tolerance codes. Depending on the magnitude and mismatch sign, unit 3 changes the parameters to compensate for the change in load reactance with an accuracy determined by the tolerances. When the mismatch voltage falls within the specified limits, block 21 issues a signal to the first driver 28 to stop the state change.
третьего регистра 25. Кроме того, в формирователь 20 блоком 21 выдаетс сигнал на формирование следующего временного интервала , т.е. на изменение режима работы формировател 11. Последний начинает функционировать в режиме настройки по активному сопротивлению, при котором происходит формирование сигналов, при которых дискретный фазовращатель 5 имеет фазовый сдвиг 0°, а управл ющие коды с первого формировател 28 поступают на четвертый регистр 26.the third register 25. In addition, in the shaper 20, the block 21 generates a signal to form the next time interval, i.e. to change the mode of operation of the imaging unit 11. The latter begins to operate in the resistive tuning mode, during which signals are generated, at which the discrete phase shifter 5 has a phase shift of 0 °, and the control codes from the first imaging unit 28 enter the fourth register 26.
По окончании процесса настройки по активному сопротивлению формирователь 20 устанавливает режим настройки на максимальную мощность в антенне. Дл этого первый регистр 23 выдает управл ющий сигнал на электронный коммутатор 9, вследствие чего выход фильтра 15 нижних частот подключаетс к входу аналого-цифрового преобразовател 10, а выход фазового детектора 8 отключаетс от этого входа. Формирователь 20 также выДает блоку 22 пам ти сигнал на считывание других допусков , соответствующих верхнему и нижнему порогам ограничени усилител 14 посто нного тока. Считываемые коды подаютс на блок 21 сравнени . При попадании выходного кода второго регистра 24 в допустимые пределы блок 21 сравнени через формирователь 20 включает в работу детектор экстремума 30. Если код на выходе второго регистра 24 находитс за пределами допусков , то с помощью вторрго формировател 29 измен етс состо ние п того регистра 27, который управл ет регулируемым делителем 12 напр жени , возвраща УПТ 14 в линейный режим работы, а напр жение на выходе электронного коммутатора 9 и соответствующий ему код на выходе второго регистра 24-в пределы допусков. Детектор 30 экстремума выдает запрет, на изменение состо ни п того регистра 27, а первому формирователю 28 сигнал на последовательное поочередное изменение состо ни третьего и четвертого регистров 25 и 26 сначала в одну сторону, а затем в другую. Это изменение останавливаетс при достижении экстремума напр жени на выходе фильтра 15 нижних частот и соответствующего кода на выходе второго регистра 24. Это значение соответствует максимальной мощности в антенне, поэтому цикл настройки завершаетс .At the end of the process of tuning for active resistance, the driver 20 sets the tuning mode to the maximum power in the antenna. For this, the first register 23 outputs a control signal to the electronic switch 9, whereupon the output of the low-pass filter 15 is connected to the input of the analog-digital converter 10, and the output of the phase detector 8 is disconnected from this input. The imaging unit 20 also signals the memory unit 22 to read out other tolerances corresponding to the upper and lower threshold limits of the dc amplifier 14. Readable codes are fed to comparison unit 21. When the output code of the second register 24 falls within the permissible limits, the comparison unit 21, through the imaging unit 20, activates an extremum detector 30. which controls the regulated voltage divider 12, returning the FBD 14 to the linear mode of operation, and the voltage at the output of the electronic switch 9 and the corresponding code at the output of the second register 24 are within tolerances. The extremum detector 30 issues a prohibition to change the state of the p of the register 27, and to the first driver 28 a signal to successively alternate the state of the third and fourth registers 25 and 26, first in one direction and then in the other. This change stops when the voltage reaches the output of the low-pass filter 15 and the corresponding code at the output of the second register 24. This value corresponds to the maximum power at the antenna, so the tuning cycle ends.
Таким образом, использование поочередно включаемых контуров регулировани активного и реактивного сопротивлени , контура поддержани максимальной мощности в антенне 17 и контура, обеспечивающего поддержание линейного режимаThus, the use of alternately switched active and reactive resistance control loops, a circuit to maintain maximum power in the antenna 17, and a circuit that maintains the linear mode
работы УПТ 14, позвол ет повысить точность согласовани передатчика с антенной , а использование первого и второго усилителей-ограничителей 6 и 7 при введении фазового детектировани вместо амп- литудного повышает помехоустойчивость устройства автоматического согласовани передатчика с антенной.the operation of the FBT 14 allows to increase the accuracy of matching the transmitter with the antenna, and using the first and second amplifiers 6 and 7 when introducing phase detection instead of amplitude increases the noise immunity of the automatic matching of the transmitter with the antenna.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU894695228A SU1711323A1 (en) | 1989-05-24 | 1989-05-24 | Device for automatic matching of transmitter with antenna |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU894695228A SU1711323A1 (en) | 1989-05-24 | 1989-05-24 | Device for automatic matching of transmitter with antenna |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1711323A1 true SU1711323A1 (en) | 1992-02-07 |
Family
ID=21449436
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU894695228A SU1711323A1 (en) | 1989-05-24 | 1989-05-24 | Device for automatic matching of transmitter with antenna |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1711323A1 (en) |
-
1989
- 1989-05-24 SU SU894695228A patent/SU1711323A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Малиновский Д.И., Петров В.Г.. Рыжков А.Е, и др. Комплекс датчиков дл систем автоматической настройки согласующих устройств передатчиков. - Электросв зь, 1987, № 7, с. 62-63, рис. 1, 2. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4493112A (en) | Antenna tuner discriminator | |
US5355513A (en) | Transponder with reply frequency derived from frequency of received interrogation signal | |
US4156204A (en) | Voltage controlled oscillator with frequency and phase control loop | |
US5387883A (en) | Quadrature modulator having controlled phase shifter | |
SU1711323A1 (en) | Device for automatic matching of transmitter with antenna | |
US4812849A (en) | Nonquadrature correction circuit | |
US4644359A (en) | Antenna system | |
US4160955A (en) | Compatible AM-FM frequency discriminator | |
US2562329A (en) | Double phase comparator circuit | |
US4311972A (en) | High speed antenna coupler | |
US2426204A (en) | Discriminator circuits | |
US4672686A (en) | High frequency antenna tuning device | |
US4307402A (en) | Direction finder | |
EP0231071A2 (en) | A phased array transmitter | |
US3588721A (en) | Demodulator for frequency modulated signals | |
US4479087A (en) | Standing wave ratio and power meter | |
US4639689A (en) | Inductive loop detector | |
SU1370610A1 (en) | Standing-wave ratio and power transducer | |
SU1051453A1 (en) | Wide-range code-controlled phase shifter | |
SU1672574A1 (en) | Antenna assembly for radio receiver | |
SU1266006A1 (en) | Converter of shift to phase of a.c. signal | |
SU1046904A1 (en) | Magnetic modulator | |
SU1250988A1 (en) | Panoramic meter of frequency characteristics | |
RU1803850C (en) | Eddy-current device | |
SU1538229A1 (en) | Automatic antenna matching device |