[发明专利]一种匹配装置和方法

说明书

本发明提供了一种匹配装置和方法，属于测量领域，包括姿态传感器、线圈、单片机和匹配通道组，匹配通道组包括两两相对设置的多个互相独立的分支通道；线圈一端通过第一屏蔽线与匹配通道组中的一个或多个分支通道的一侧连接，另一端接地；分支通道的另一侧通过第二屏蔽线接收信号；姿态传感器与单片机的信号输入端口连接；该方法通过姿态传感器先获得被测磁场的大致值，根据经典物理学中拉莫尔进动频率和地磁场存在的关系，单片机通过查找匹配网络表，确定接入的分支通道，匹配通道组中各分支通道的所有组合方式带宽覆盖完全整个磁场测量范围的频率。本发明能够大大的提高匹配效率，解决一直处于匹配状态的问题，提高设备的工作频率和稳定性。

技术领域

本发明属于测量领域，具体涉及一种匹配装置和方法。

背景技术

在进行微小信号接收时往往通过谐振的方法提高信号的信噪比，就需要使用匹配机制，目前无论是在高频还是低频领域，遇到匹配策略的问题都是采用扫频的方式实现的，这种实现方法缺点很明显，匹配效率低下，严重限制了设备的工作频率。

例如国外的质子传感器在进行信号接收时就采用了扫频的方式，每一次测量都需要对多个匹配通道进行全面的扫描，甚至还需要进行多个匹配通道的组合扫描，最终完成最佳的匹配通道的选择，这个过程非常慢，匹配机制存在的致命缺陷就是匹配效率低下，可能会出现由于无法确定匹配通道，而且存在匹配不稳定的情况，会导致系统一直处于匹配状态，设备无法正常运行，无法完成正常测量。

因此，本申请提出一种匹配装置和方法。

发明内容

为了克服上述现有技术存在的不足，本发明提供了一种匹配装置和方法。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种匹配装置，包括姿态传感器、线圈、单片机和匹配通道组，所述匹配通道组包括两两相对设置的多个互相独立的分支通道；

所述线圈一端通过第一屏蔽线与所述匹配通道组中的一个或多个分支通道的一侧连接，另一端接地；所述分支通道的另一侧通过第二屏蔽线接收信号；所述姿态传感器与所述单片机的信号输入端口连接；

所述姿态传感器用于获得被测磁场的磁场值，并将获得的值发送给所述单片机；所述单片机用来计算磁场值的进动频率并通过查找匹配网络表，确定最佳匹配分支通道。

优选地，所述匹配通道组包括两两相对设置的8个互相独立的分支通道。

优选地，所述匹配通道组接收的信号为拉莫尔进动信号。

优选地，所述姿态传感器的精度在为0.1nT。

本发明的另一目的在于提供一种匹配装置的匹配方法，包括以下步骤：

步骤1、所述姿态传感器获得被测磁场的磁场值，并将获得的值发送给所述单片机；

步骤2、根据经典物理学中拉莫尔进动频率和地磁场存在的关系，通过所述单片机计算得到当前磁场值的进动频率；

步骤3、所述单片机根据所述进动频率通过查找匹配网络表，确定初次接入的分支通道，将该分支通道接入所述线圈，使得所述线圈和接入的所述分支通道形成LC振荡模型，实现增强信号信噪比的目的；

步骤4、分别向所述线圈接入其他分支通道，从所述第二屏蔽线测量得到信号的幅值，再根据初次接入的分支通道的频率，在该频率范围内对接入的其他分支通道分别进行一次测试，当测试结果的信号幅值变化趋势不是趋向同一方向时，测试结果中出现了最大频率值，则确定该匹配通道为最佳分支通道，实现快速匹配。

优选地，当几次测试结果的信号幅值一样时，此时优先选择最后一次的分支通道。

本发明提供的匹配装置和方法具有以下有益效果：