[发明专利]天线调谐器中调谐网络的检测系统和方法

说明书

技术领域

本发明属于通信与计算机应用技术领域，更具体地说，涉及一种对天线调谐器中调谐网络的自动检测技术。

背景技术

现有技术中天线调谐器(简称“天调”)是连接在发射机(或电台)与天线之间的阻抗匹配设备，天线调谐器目前广泛应用于地面、车载、船载及航空的大功率短波无线通信系统中。图1A给出了天线调谐器的内部结构，天线调谐器2包括控制部分201、检测部分203、调谐网络202三部分，控制部分201、检测部分203、调谐网络202也可以称为天调控制部分、天调检测部分、天调调谐网络。天调控制部分接受电台发射机的调谐指令，天调控制部分控制天调调谐网络不断进行调整、以使得天调调谐网络的阻抗值与天线匹配；天调检测部分对天调调谐网络和天线的匹配情况不断进行检测、并反馈给天调控制部分。天线调谐器的外围接口包括控制口211、射频口213和天线口212，控制口211和射频口213与发射机相连，天线口212与天线相连，控制口211与控制部分201相连，天线口212与调谐网络202的射频出口相连。天调调谐网络是由大量的电容、电感等阻抗元件以及继电器按照一定的拓扑结构排列组成的复杂二端口网络，任何型号的天调调谐网络都有一个射频入口和一个射频出口，射频入口和射频出口是天调调谐网络的两个端口，射频出口和天线相连。

天调调谐网络是由大量的电容、电感等阻抗元件以及继电器按照一定的拓扑结构排列组成的复杂二端口网络。图1B给出了一个简单的天线调谐器中调谐网络内部的典型结构，网络内部由若干阻抗元件组成，在形式上可以分为串联型电容(如图1B中电容C4)、并联型电容(如图1B中电容C5、C6、C7)、串联型电感(如图1B中电感L1、L2、L3)、并联型电感(如图1B中电感L8)4种类型。每个阻抗元件都对应有一个继电器，工作时天调控制部分通过控制调谐网络中这些继电器的吸合与释放，从而控制各阻抗元件是否接入网络，改变调谐网络的网络拓扑结构。例如，继电器K1的吸合将使电感L1被短路，即电感L1将不被接入至网络中；继电器K5的断开将使电容C5被断路，即电容C5将不被接入至网络中。

图1B是天线调谐器中调谐网络的简化原型，实际调谐网络中阻抗元件数量要远多于图1B中的阻抗元件，一般为数十个。基于调谐网络这种元件种类少、元件数量大、连接形式呈动态变化的特性，在天线调谐器的维修中，有关调谐网络的维修甚为繁琐。目前常见的对于调谐网络的维修依靠人工手段完成，基本方法是逐一测量网络中每个阻抗元件的阻抗值，通过判定阻抗值是否正常来推断阻抗元件或对应继电器的故障。由于人工无法隔断任意一个阻抗元件与整个调谐网络的电连接，在调谐网络电路上直接测量阻抗元件的阻抗值毫无意义，现有技术中的测量方式必须将调谐网络电路上的任意一个阻抗元件拆焊下来、人工使用万用表单独测量。如果调谐网络的阻抗元件数量达到数十个、则整个检修过程将非常耗时费力，并且破坏调谐网络原有电路容易造成新的故障。现有技术中人工维修要求维修人员对被测天线调谐器中调谐网络的电路组成、原理、网络拓扑结构有相当程度的了解，并且具备较高的维修能力和经验。

发明内容

本发明为了有效地解决以上技术问题，给出了一种天线调谐器中调谐网络的检测系统和方法。本发明适用于自动式天线调谐器的维修中，涉及一种有关调谐网络(即阻抗匹配网络)参数(主要指电容值和电感值)自动检测的方法。

本发明的一种天线调谐器中调谐网络的检测系统，其特征在于：包括主控制单元、天调控制部分、替换控制器、天调调谐网络、阻抗测量单元、第一阻抗测量端通断电路、第二阻抗测量端通断电路，天调控制部分与天调调谐网络电性相连；其中：

替换控制器置换天调控制部分上的原控制器，主控制单元通过天线调谐器的控制口与天调控制部分相连、进而实现对替换控制器的控制，主控制单元和替换控制器存在主从控制关系；

阻抗测量单元与主控制单元电性相连，以实现主控制单元对阻抗测量单元的控制、以及阻抗测量单元的测量值直接传送给主控制单元；阻抗测量单元的两个测量端在第一阻抗测量端通断电路及第二阻抗测量端通断电路控制之下与天调调谐网络的射频入口和射频出口相连，主控制单元控制第一阻抗测量端通断电路和第二阻抗测量端通断电路的吸合或释放、以实现阻抗测量单元的两个测量端分别与天调调谐网络射频入口和射频出口的连接或断开；

主控制单元在不依赖发射机的情况下控制替换控制器、并依靠阻抗测量单元对天调调谐网络进行检测。