[实用新型]一种自适应匹配电路

说明书

技术领域

本实用新型属于高频收发电路的阻抗匹配领域，更具体地说，是一种自适应匹配电路。

背景技术

高频信号传输的时候当输入输出阻抗不匹配的时候，会发生反射效应导致输出端的能量无法有效输出到输入端，故高频线路前后级通常添加阻抗匹配电路。通常用于高频匹配的元器件为定制的电容、电感或者开路微带线、短路微带线。

在信号源和负载阻抗均保持不变的情况下，用固定匹配可以满足要求，但是在很多时候负载的阻抗会跟随环境的变化而变化。比如天线单元，通常设计天线的时候都是按照自由空间环境设计，但是当天线靠近金属、人体或者其它介电常数大于1的介质的时候，其阻抗特性将会发生变化。在这种情况下，如果电路中的匹配单元采用了恒定值，那么原本自由空间下输入、输出之间阻抗匹配的单元将不再匹配，从而降低了能量传输效率。匹配电路本身的元器件随着温度的变化特性也发生变化，同样有可能导致上述不匹配情况。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服现有技术的不足或缺陷，提供一种自适应匹配电路，该自适应匹配电路可自动检测电路适配情况并调整匹配电路值。

为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：

一种自适应匹配电路包括：射频收发单元，其用于实现射频信号的发送与接收；负载单元，其通过传输线与所述射频收发单元连接，所述负载单元为能量接收载体；检波单元，其设于所述射频收发单元与负载单元之间，该检波单元用于采集所述射频收发单元与所述负载单元之间传输线上能量值，并发出一检波输出信号；阻抗变换单元，其设于所述检波单元与所述负载单元之间，所述阻抗变换单元用于实现所述射频收发单元与负载单元之间的阻抗匹配；控制单元，其输入端连接所述检波单元，其输出端连接所述阻抗变换单元，所述控制单元接收所述检波输出信号并输出控制信号改变所述阻抗变换单元以实现最佳匹配。

在电路匹配时，所述射频收发单元输出的高频信号电压峰值小于失配时候电压峰值。

所述检波单元由耦合器和检波器组合而成。

所述阻抗变换单元为电容、电感、开路微带线、短路微带线的连接组合。

所述阻抗变换单元设有一变容二极管作为阻抗变换器件之一。

所述变容二极管上串联有电感。

所述控制单元中预存有检波单元输出与实际传输效率的对应关系，该对应关系作为所述控制单元输出最佳控制信号的依据。

由于采用了上述技术手段，本申请的自适应电路通过检波单元自动检测电路适配情况，并通过检波单元、控制单元和阻抗变换单元的共同作用来调整匹配电路值，可有效地避免匹配电路无法匹配的情况，提高高频信号能量的传输效率。

附图说明

图1为本申请的系统框图；

图2为本申请的一实施例的电路设计示意图。

图3为并联电容电感在smith原图上的阻抗变化趋势图；

图4为串联电容电感在smith原图上的阻抗变化趋势图；

图5为本申请自适应匹配电路的阻抗优化方法的流程示意图。

图中符号：

1.射频收发单元；2.检波单元；3.阻抗变换单元；4.负载单元；

5.控制单元。

具体实施方式

通过以下实施例并结合其附图的描述，可以进一步理解其实用新型的目的、具体结构特征和优点。

参见图1所示，图1为本申请的系统框图。本申请的自适应匹配电路包括射频收发单元1、检波单元2、阻抗变换单元3、负载单元4以及控制单元5。其中：

射频收发单元1是用于实现射频信号的发送与接收。例如蓝牙收发芯片，输出功率一般不超过10mW。在电路匹配的时候，所述射频收发单元输出的高频信号电压峰值小于失配时候电压峰值。

负载单元4是通过传输线与所述射频收发单元连接，所述负载单元为能量接收载体。负载单元4可以为接收端或者发射天线。