CN104102135A - 一种自适应控制匹配网络 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种自适应控制匹配网络。该自适应匹配网络结构采用耦合器、可调匹配网络、传感器及控制电路实现。本发明没有对负载阻抗和工作频率进行限制。本发明有效解决了大部分匹配网络使用时由于产生损耗,导致***性能恶化的问题。并可根据具体需要,设定网络的尺寸及损耗大小,实现自适应控制功能。本网络结构具有适应性好,稳定性高的特点。同时,可调匹配网络采用无源电感、电容元件,电路带宽更宽、损耗更小,可在各种不同的频段实现可调功能,本发明可广泛应用于需要自适应匹配网络的相应频段***中。
Description
技术领域
本发明涉及宽带匹配网络,特别是一种自适应控制匹配网络,属于电子及通信领域。
背景技术
随着微波毫米波通信、雷达等***的发展,尤其是移动手持式无线通信终端、单兵卫星移动通信终端、军用与民用多模多路通信***终端的发展,对***中器件的要求越发苛刻。其中遇到最多的问题就是关于功率传输问题,这也是网络理论中特别引人注意的问题,在通信设备和各类***中。无耗匹配网络应用极为广泛,它的优劣直接决定产品的好坏,所以对无耗匹配网络的研究和生产历来为各国重视。由于计算机技术、固体电路技术、材料工业的发展,匹配网络的发展也上了一个新台阶,并且朝高精度,低功耗,小体积方向发展。同时随着数字通信***时钟频率的不断提高,以及数字网络在速度和带宽方面的增加,对匹配网络具有较宽的通带和可调特性也提出更高的要求。而利用传统方法设计的匹配网络面临着带宽和可调的问题,本发明主要基于这一点,采用一个新的匹配网络结构,采用自适应控制算法,实现了一种宽带,可调的自适应控制匹配网络。
发明内容
本发明目的在于提供一种自适应控制匹配网络,这种网络具有自适应控制、结构简单、较宽带宽、体积小、稳定性高的匹配网络。
实现本发明目的的技术方案是:一种自适应控制匹配网络,包括传输信号、耦合器、可调匹配网络、反射系数传感器及最小反射控制电路组成;其中耦合器的1端接需要传输的信号,2端接可调匹配网络,3端与4端分别与传感相连; 传感器感应信号传到控制电路,通过可调匹配网络使反射系数达到最小。
与现有技术相比,由于本发明采用自适应控制匹配网络,所带来的显著优点是:(1)匹配网络可调;(2)带宽可调;(3)体积小;(4)稳定性高;(5)适用性广泛,可适用于各种对性能要求苛刻的***中。
附图说明
图1 是本发明一种自适应控制匹配网络结构示意图。
图2 是本发明一种自适应控制匹配网络电路图。
图3 是本发明可调匹配网络的具有旁路电容的双 网络。
图4是本发明一种自适应匹配网络***损耗及回归损耗特性图。
图5是本发明一种自适应匹配网络相位特性图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细描述。
结合图1、图2,本发明是一种自适应匹配网络,在此选取1-2GHz的波段作为实例,进行描述。该新型自适应控制匹配网络,包括传输信号、耦合器、可调匹配网络、反射系数传感器及最小反射控制电路组成;其中耦合器的1端接需要传输的信号,2端接可调匹配网络,3端与4端分别与传感相连; 传感器感应信号传到控制电路,通过可调匹配网络使反射系数达到最小。
对于最小反射系数控制,主要利用公式
(1)
时行控制,负载阻抗的大小可以通过可调匹配网络进行改变,从而达到控制的功能。
结合图3,可调匹配网络选取旁路双网络,其至少具有一个与电感器并联的单个可变电容器如图3所示。通过改变电容的大小,可以调整带宽大小,很方便的调整电路性能,以满足性能要求。
结合图4、图5,选取上述匹配网络的结果作为说明,此时电路的带宽达到1GHz,在此范围内,其相位表示为线性相位,这一结果说明这种控制电路具有良好的宽带匹配性能。
结合图1、图2,本发明自适应控制匹配网络,其工作原理简述如下:包括传输信号、耦合器、可调匹配网络、反射系数传感器及最小反射控制电路组成;其中耦合器的1端接需要传输的信号,2端接可调匹配网络,3端与4端分别与传感相连; 传感器感应信号传到控制电路,通过可调匹配网络使反射系数达到最小。通过改变可调匹配网络电容的大小,可以调整带宽大小,实现带宽可控。使网络的损耗最小。从而实现匹配网络的自适应控制功能。
本发明自适应控制匹配网络由AD8302、USB6009及相关无源器件等实现,加工简单,稳定性好,可靠性高。其中可调匹配网络可以采用不同的形式实现,从而使体积大幅减小。表现出极好的宽带匹配性能。
Claims (4)
1.一种自适应控制匹配网络,其特征在于:包括传输信号、耦合器、可调匹配网络、反射系数传感器及最小反射控制电路组成;其中耦合器的1端接需要传输的信号,2端接可调匹配网络,3端与4端分别与传感相连; 传感器感应信号传到控制电路,通过可调匹配网络使反射系数达到最小。
2.根据权利要求1 所述的自适应控制匹配网络,其特征在于:可调匹配网络为旁路双 网络,其至少具有一个与电感器并联的单个可变电容器。
3.根据权利要求1 所述的的自适应控制匹配网络,其特征在于:最小反射控制电路主要主要利用
(1)
进行控制,负载阻抗的大小可以通过可调匹配网络进行改变,使网络的输入阻抗与输出阻抗达到共轭匹配,从而达到控制的功能。
4.根据权利要求1 、2及3 所述的自适应控制匹配网络,其特征在于:电路结构可在
1MHz-5GHz 频段内实现自适应网络匹配。
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