[发明专利]一种低损耗调谐匹配网络

说明书

本发明属于短波通信系统技术领域，公开了一种低损耗调谐匹配网络，包括依次串联于第一节点与第二节点之间的可调电感和第二可调电容，所述第一节点与射频输入端电联通，第二节点与天线电联通；在第一节点与地之间设置第一可调电容；在第二节点与地之间设置第三可调电容；可调电感由依次串联的多个电感器组成，每个电感器并联一个继电器控制对应电感器是否加入调谐匹配网络；由电感值位于前m位的若干个电感器组成可隔离电感组，在其两端设置单刀双掷继电器；当不使用可隔离电感组时，单刀双掷继电器直接导通。本发明在中高频下将不使用的较大的电感线圈采用隔离继电器将其完全与射频通路分离，消除其对天馈系统阻抗影响。

技术领域

本发明属于短波通信系统技术领域，尤其涉及一种低损耗调谐匹配网络。适用于以天线调谐器来实现短波收发信机与短波天线的阻抗匹配系统。

背景技术

短波通信系统由短波收发信机、天调和短波天线(以下简称天线)组成，其中，天调和天线称为天馈系统。短波天线通常为窄带天线，其输入阻抗随频率不断变化，是一个复阻抗，而一般的短波收发信机输出阻抗为50Ω，所以在短波收发信机与天线之间需要使用天调来实现两者的阻抗匹配，以达到短波收发信机的功率最大限度的传输至天线，向外辐射。

天线调谐器通过改变调谐网络中匹配元器件(如电容和电感)接入状态，完成与天线的匹配。收发信机发出的射频信号通过调谐网络传输至短波天线，这一过程会因为调谐网络形式、元器件布局及连接等因素，产生不同程度的损耗。

传统π型电感网络的隔离方式是：某个电感线圈使用时，对应的继电器呈开路状态；电感线圈不使用时，对应的继电器呈短路状态；但是这种方式并没有将不使用的电感线圈完全从射频通路中隔离；短路状态的电感线圈仍然会对天线阻抗产生影响，使其部分频段阻抗实部减小，导致调谐的时候会使用到更多的电感值和电容值，射频通过时产生更多的损耗。通过测试发现，短路的电感线圈的电感值越大，对天线阻抗的影响就越大。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的是提出一种低损耗调谐匹配网络，根据频率与电感值的关系，在中高频下将不使用的较大的电感线圈采用隔离继电器将其完全与射频通路分离，消除其对天馈系统阻抗影响，从而减少调谐时使用的电感和电容的量值，以降低射频信号通过天调网络时的损耗，进而提升传输至天线的信号强度，提升短波通信系统的通信能力。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以解决。

一种低损耗调谐匹配网络，包括：依次串联于第一节点与第二节点之间的可调电感和第二可调电容，所述第一节点与射频输入端电联通，所述第二节点与天线电联通；

在所述第一节点与地之间设置有第一可调电容；

在第二节点与地之间设置有第三可调电容；

所述可调电感由依次串联的多个电感器组成，每个电感器并联一个继电器控制对应电感器是否加入调谐匹配网络；

多个电感器的电感值依次递减，由电感值位于前m位的若干个电感器组成可隔离电感组，在所述可隔离电感组的两端分别设置单刀双掷继电器；当不使用可隔离电感组时，将其两端的单刀双掷继电器直接导通，以隔离可隔离电感组；m为正整数。

进一步地，所述电感器的最大电感值为32μH或16μH，多个电感器的电感值以1/2为缩放因子依次递减。

进一步地，所述电感器的最小电感值为0.022μH。

更进一步地，所述可隔离电感组中的电感器的最小电感值为4μH。

一种低损耗调谐匹配网络的调谐方法，包括以下步骤：

步骤1，在天线阻抗原图中确定天线调谐器进入可调电感流程时的阻抗区域，并确定目标阻抗电导值B；

步骤2，根据可调电感对应的阻抗区域和目标阻抗电导值，确定调谐频率与可调电感所需的最大电感值之间的关系；