JPH07273680A - オートアンテナチューナーの制御方法 - Google Patents
オートアンテナチューナーの制御方法Info
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- JPH07273680A JPH07273680A JP6364894A JP6364894A JPH07273680A JP H07273680 A JPH07273680 A JP H07273680A JP 6364894 A JP6364894 A JP 6364894A JP 6364894 A JP6364894 A JP 6364894A JP H07273680 A JPH07273680 A JP H07273680A
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Abstract
ナ系の入力インピーダンスが送信機の出力インピーダン
スと極端にミスマッチの状態では自動整合制御を行わな
いようにし、整合回路の発熱による破損を防止するこ
と。 【構成】 送信機2から整合開始信号aが入力される
と、先ず、スルー回路側へ切り換える(ステップ1)。
次に、SWR値cを設定値d(例えば2.5 )と比較する
(ステップ2)。SWR値cが設定値dを越える場合に
はスルー回路側のままで終了する(ステップ3)。SW
R値cが設定値d以下の場合のときにのみ、整合回路側
へ切り換えて自動整合制御を行う(ステップ4)。
Description
を含むアンテナ)との間に挿入接続され、自動的にイン
ピーダンスの整合を行うオートアンテナチューナーの制
御方法に関する。
信周波数により変化する。そのため従来より複数の周波
数帯を用いる、または周波数の変化が大きい送信機にお
いては、送信機とアンテナ系の間にオートアンテナチュ
ーナーを設け、送信機に反射波が生じないよう自動的
に、アンテナ系の入力インピーダンスと送信機の出力イ
ンピーダンスの整合をとるようにしている。オートアン
テナチューナーにおいては、SWR値を検出し、SWR
値が最小になるように整合回路が制御され、SWR値が
所定値以下になると整合完了とされる。なお、SWR値
としては電圧定在波比(VSWR値)を用いる。ここ
で、上記のようなオートアンテナチューナーにおいて
は、常にSWR値が最小になるように整合回路が制御さ
れるため、アンテナ系の入力インピーダンスが送信機の
出力インピーダンスと極端にミスマッチの状態(SWR
値が大きい状態)において、上記のような自動整合制御
を行い、そのまま送信すると、整合が完了している、し
ていないに関わらず整合回路に高電圧あるいは大電流が
加わり、整合回路が発熱して破損の原因になる。つま
り、上記のようなオートアンテナチューナーによりSW
R値を下げることは、それだけ整合回路に負担がかかる
ことになり、SWR値の下げ分に応じて負担も大きくな
ってしまうことになる。通常、オートアンテナチューナ
ーの整合回路には、自動整合制御によって整合が完了で
きる実力範囲(送信機の出力インピーダンスに対して、
整合が完了できるアンテナ系の入力インピーダンスの範
囲)があるため、上記のようにアンテナ系の入力インピ
ーダンスが送信機の出力インピーダンスと極端にミスマ
ッチの状態では整合が完了できない。そのため、上記課
題の解決策として、整合が完了できない場合には、整合
回路を切り放し、スルー回路により送信機をアンテナ系
と直結させて、整合回路を保護するようにしたオートア
ンテナチューナーや、整合が完了できない場合には送信
機側の送信出力を制限することにより整合回路を保護す
るようにしたオートアンテナチューナーがある。
な整合回路の実力範囲は一定のSWR値というわけでは
なく、アンテナ系の入力インピーダンスをスミスチャー
ト上に表した時の位置によって、あるいは送信周波数に
よって変化する。具体的な実力範囲の一例(整合回路を
構成する素子によって変わるが、純粋な円形になること
はない。)をスミスチャート上に示すと図3のようにな
る。図3において実線で示した〔S−1〕は送信周波数
が24.4MHzの場合、破線で示した〔S−2〕は送
信周波数が30MHzの場合の実力範囲の一例を、それ
ぞれスミスチャート上に示したものである。一般にスミ
スチャートよりSWR値を求める場合、中心0が“1”
になり同心円状に大きくなっていくので、実力範囲のS
WR値は位置によって変化し、また送信周波数が高くな
ると実力範囲が広くなることがわかる。そのため、上記
のようなオートアンテナチューナーによると、アンテナ
の入力インピーダンスが実力範囲外であるとき(例えば
点C)には、整合を完了することができないため、保護
機能が働くが、例えば図3の点Aにあるとき、あるいは
送信周波数が高い場合の点Bにあるときは、SWR値が
大きい状態であるにも関わらず、整合を完了することが
できるため、保護機能は働かず整合回路に大きな負担を
かけてしまい、上述したように、発熱による破損の原因
となる。
組み合わせにより構成されているため理想的には電力消
費(発熱)は行われないが、上記のようにSWR値を極
端に下げて整合をとる場合は、整合回路はアンテナ系の
入力インピーダンスに合わせるために、極端な低インピ
ーダンスまたは高インピーダンス部分をもってしまい、
高電圧あるいは大電流が供給される状態になる。高電圧
が供給されるとコンデンサの漏れコンダクタンス等によ
り電力が消費されてしまい、大電流が供給されるとコイ
ルのレジスタンス成分等により電力が消費されてしま
い、何れも発熱の原因となる。このような発熱が整合回
路が破損する原因となるのである。
のであり、アンテナ系の入力インピーダンスが送信機の
出力インピーダンスと極端にミスマッチの状態では自動
整合制御を行わないようにし、整合回路の発熱による破
損を防止できるオートアンテナチューナーの制御方法を
提供することを目的とする。
に本発明は、送信機とアンテナ系の間に挿入接続される
オートアンテナチューナーであって、入力側におけるS
WR値を検出するSWR検出回路と、前記SWR値が最
小になるように制御される整合回路を、送信機とアンテ
ナ系とを直結するスルー回路と、前記整合回路とスルー
回路とを切り換える切り換え回路とを備えたオートアン
テナチューナーの制御方法において、整合動作の開始時
点においては、切り換え回路をスルー回路側に切り換え
た状態で、前記SWR検出回路にて検出したSWR値を
所定の設定値と比較して、SWR値が前記設定値以下の
場合のみ切り換え回路を整合回路側に切り換えるよう制
御するものである。
ず、切り換え回路はスルー回路側に切り換えられ、送信
機とアンテナ系とは直結される。この状態でSWR検出
回路によってSWR値が検出され、このSWR値が所定
の設定値を越えているとスルー回路側に接続されたまま
とする。よって、整合回路において過大な発熱は発生し
ない。しかし、SWR値が前記設定値以下であれば、前
記切り換え回路は整合回路側に切り換えられる。そし
て、この整合回路は従来同様に自動整合制御され、SW
R値が最小になるように制御されるのである。
発明によるオートアンテナチューナーの一実施例を示す
ブロック図である。図1において、1は送信機2とアン
テナ系3とを間に挿入接続されたオートアンテナチュー
ナーであり、インピーダンスを調整する整合回路4と、
送信機2とアンテナ系3とを直結するスルー回路5と、
前記整合回路4もしくはスルー回路5の何れかに切り換
える切り換え回路6A,6Bと、SWR値を検出するS
WR検出経路7と、インピーダンスを検出するインピー
ダンス検出回路8と、リアクタンスを検出するリアクタ
ンス検出回路9と、マイクロコンピュータによる制御回
路10と、上記各回路との間に必要なバッファ回路及び
ドライバ回路を備えている。
A,41Bとコイル42とからT型回路が構成されてい
る。前記バリコン41A,41Bは、それぞれ駆動用の
モータ43A,43Bを備えているとともに、コンデン
サ用リレー回路44A,44Bによって直列コンデンサ
C1が接続もしくは短絡されるとともに、並列コンデン
サC2,C3,C4の中から最大で3つが選択されて並
列に接続されることによって、キャパシタンスを変化さ
せる。前記コイル42には複数のタップが設けられ、コ
イル用リレー回路45によってそれらのタップを選択し
て短絡もしくは接地することによってリアクタンスを変
化させる。
たメモリであり、前記制御回路10には、図2に示した
ような制御プログラムが内蔵されており、送信機2から
整合開始信号aが入力されると、以下のように作動す
る。まず、送信機2から整合開始信号aが制御回路10
に入力されて、図2の制御プログラムがスタートする。
先ず、ステップ1において、スルー切り換え信号b1を
出力して、切り換え回路6A,6Bをスルー回路側へ切
り換える。次に、ステップ2において、SWR検出回路
7から出力されるSWR値cを前記メモリ11に格納さ
れた設定値d(例えば2.5)と比較する。
dを越える場合には、切り換え回路6A,6Bをスルー
側の状態のままとして、動作を終了する。よって、この
状態のまま送信を行ったとしても、オートアンテナチュ
ーナー1が損傷することはない。また、送信機2の終段
に設けられたAPC(自動出力制御)回路(図示しな
い)により送信出力が制御されるので、送信機2が発熱
して破損することもない。
合は、ステップ4において、整合切り換え信号b2を出
力して、切り換え回路6A,6Bを整合回路側へ切り換
える。ステップ5において、整合回路4に対する自動整
合制御が開始される。ここで、SWR値cが前記メモリ
11から読み出した整合判定値以下になると、整合完了
と判断する。ステップ6においては、整合完了信号を出
力して整合完了ランプ12を点灯して整合が完了したこ
とを示す。
を詳細に説明する。アンテナのインピーダンスと同軸ケ
ーブルの特性インピーダンス(50Ω)とがミスマッチ
状態では、同軸ケーブル上に定在波が生じ、A点からア
ンテナ系3をみた入力インピーダンスは、送信機2の出
力インピーダンス(50Ω)とミスマッチ状態になる。
そのため、整合回路4においては、送信機2に反射波が
生じないようにインピーダンスの自動整合が行われる。
具体的には、インピーダンス検出回路8は、オートアン
テナチューナー1に入力される電圧と電流を検出して、
その値の比によりインピーダンスの絶対値を検出する。
流の位相差によりリアクタンス成分値を検出する。この
ようにして検出されたインピーダンスの絶対値とリアク
タンス成分値がバッファを介して制御回路10に入力さ
れる。制御回路10は、リアクタンス成分値が0、イン
ピーダンスの絶対値が50Ωになるように整合回路4の
バリコン41A,41Bをモータ43A,43Bで正逆
回転させて調節する。なお、バンドを切り換えた場合等
においては、前記バリコン41A,41Bの調節だけで
は整合させることができない場合があるので、切り換え
られたバンドに応じて送信機2から出力されるバンドデ
ータに基づいて前記メモリ11の切り換えデータテーブ
ルを参照して、得られた切り換えデータに応じて、前記
コンデンサ用リレー回路44A,44B、コイル用リレ
ー回路45、及び前記バリコン41A,41Bの動作開
始角度をセットすることにより、迅速な整合動作が得ら
れる。
レー回路44A,44B,コイル用リレー回路45、及
び前記バリコン41A,41Bの角度等の各状態に基づ
いて、前記メモリ11の切り換えデータテーブルを書き
換えて、次回の自動整合制御のときに参照するようにい
てもよい。なお、以上の整合動作におけるバリコン41
A,41Bの回転速度は一定でなく、SWR値が大きい
ときは高速で回転させ、SWR値が1に近くなると低速
で回転させるように制御してもよい。
送信電力によってオートアンテナチューナー1の内部に
おいて大きな発熱は発生しないので、オートアンテナチ
ューナーが損傷することもない。なお、前記設定値d
は、使用条件や整合回路4に用いる素子等に基づいて決
定するとよい。例えば、HF帯において100Wの電力
を供給した場合にオートアンテナチューナーが損傷しな
い程度のSWR値に設定するとよい。前記設定値dのS
WR値の範囲は、スミスチャート上においては点0を中
心とした円形になる。例えば、図3において二点鎖線で
示した〔S−3〕のような円形になる。この場合、点A
や点Bのように、当該整合回路の具体的な実力範囲内で
あっても自動整合制御は行われないので、整合回路が過
大な発熱によって損傷することは防止される。
ダンスの自動整合方法は上記に限定されるものではな
く、SWR値が最少になるように制御するものであれ
ば、どのような方法でも構わない。
チューナーの制御方法によれば、制御動作の開始時点に
おいては、先ず、スルー回路に切り換えた状態でSWR
値を検出し、SWR値が所定の設定値以下の場合にの
み、整合回路側に切り換えて自動整合制御し、SWR値
が所定の設定値を越えている場合にはスルー回路側に接
続されたままであるので、整合回路が過大な発熱で破損
することを防止できるという効果が得られる。
御方法の実施例によるオートアンテナチューナーの実施
例のブロック図である。
御フローチャートーである。
ある。
Claims (1)
- 【請求項1】送信機とアンテナ系の間に挿入接続される
オートアンテナチューナーであって、入力側におけるS
WR値を検出するSWR検出回路と、前記SWR値が最
小になるように制御される整合回路と、送信機とアンテ
ナ系とを直結するスルー回路と、前記整合回路とスルー
回路とを切り換える切り換え回路とを備えたオートアン
テナチューナーの制御方法において、整合動作の開始時
点においては、切り換え回路をスルー回路側に切り換え
た状態で、前記SWR検出回路にて検出したSWR値を
所定の設定値と比較して、SWR値が前記設定値以下の
場合のみ切り換え回路を整合回路側に切り換えるよう制
御することを特徴とするオートアンテナチューナーの制
御方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP06364894A JP3398211B2 (ja) | 1994-03-31 | 1994-03-31 | オートアンテナチューナー、およびその制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP06364894A JP3398211B2 (ja) | 1994-03-31 | 1994-03-31 | オートアンテナチューナー、およびその制御方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07273680A true JPH07273680A (ja) | 1995-10-20 |
JP3398211B2 JP3398211B2 (ja) | 2003-04-21 |
Family
ID=13235388
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP06364894A Expired - Fee Related JP3398211B2 (ja) | 1994-03-31 | 1994-03-31 | オートアンテナチューナー、およびその制御方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3398211B2 (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2012020476A1 (ja) * | 2010-08-10 | 2012-02-16 | パイオニア株式会社 | インピーダンス整合装置、制御方法 |
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JP2014165650A (ja) * | 2013-02-25 | 2014-09-08 | Icom Inc | アンテナチューナの保護回路 |
-
1994
- 1994-03-31 JP JP06364894A patent/JP3398211B2/ja not_active Expired - Fee Related
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US9276553B2 (en) | 2011-06-07 | 2016-03-01 | Pioneer Corporation | Impedance matching device and control method |
US9331663B2 (en) | 2011-06-07 | 2016-05-03 | Pioneer Corporation | Impedance matching device and control method |
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JP2014165650A (ja) * | 2013-02-25 | 2014-09-08 | Icom Inc | アンテナチューナの保護回路 |
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