一体化车载天馈系统技术方案

本实用新型专利技术提供了一体化车载天馈系统，包括天线(1)、天线基座(12)，所述天线基座(12)的腔体下端面通过螺栓(10)固定安装在车体外壳(11)上；其特征在于，所述天线基座(12)内部设置有天线调谐器(2)。天线调谐器(2)采用阻抗变换和调感式网络相结合的调谐方式实现了对天线调谐器(2)与天线采一体化集成设计。其突出的有益效果是，首先省去了馈线显著降低射频信号损耗，避免了采用过多分立器件带来的分布参数和插入的损耗；有效降低损耗显著提高天线辐射效率，使天线相对辐射效率更高，提高通信距离。再次，提高了车载电台通信系统的可靠性，安装和维修方便，特别是在战时节约维修时间，可保证足够长的通信时间。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于短波通信
，涉及电台通信，具体涉及一体化车载天馈系统。
技术介绍
在现有的车载电台通信天馈系统中，包括天线调谐器(简称“天调”)、鞭天线(简称“天线”)和连接天调与天线用的射频馈线(简称“馈线”)。通常为了方便天调与天线的安装，往往把天调安装在通信车箱内部，天线则安装在通信车箱外部的车壳体上，两者之间再采用较长的射频馈线连接，三者组成了车载电台通信天馈系统(简称“天馈系统”)，如图1所示，现有天馈系统的天线调谐器、馈线与天线没有集成在一起，比较分散，馈线较长，馈线绕着车体外壳走线；再如图6所示，现有天馈系统使用许多分立器件，包括继电器驱动器，还使用了 10个二进制电感、9个二进制电容。现有技术存在的问题是:通信质量效果会变得很差，进而影响通信距离。具体来说，一是现有技术连接方式会造成一定的信号辐射能量损耗，降低辐射效率，从天调输出端，到天线的射频连接电缆，已构成了天线辐射体的一部分，会受到金属车壳屏蔽。通常大约每一米长度损失的射频能量为_3dB，电台功率会损失一半。如果再把射频电缆延长和贴着车箱壳体走线，往往送达天线的功率只有电台输出功率的20%左右，可见损耗就更大了 ；二是由射频连接电缆和天线一起构成天线辐射体已经不是规则的“L”状天线结构，这会严重影响信号的辐射，通信质量效果会变得很差，影响通信距离。三是现有天馈系统的天调网络匹配采用二进制电感和二进制电容组成类似“ Γ ”、“Π”型天线天调网络，由于其使用分立器件过多，分立器件的对射频信号的插入损耗大，往往使射频功率在没有到达天线辐射时已经损耗了部分功率。
技术实现思路
为有效克服现有技术问题，本技术对现有车载天馈系统进行了简化，去掉了馈线，对天馈系统的天线和天调进行一体化集成设计，以避免辐射信号的损失和影响通信距离。技术方案具体为:一体化车载天馈系统，包括天线(I)、天线基座(12)，所述天线基座(12)的腔体下端面通过螺栓(10)固定安装在车体外壳(11)上，其特征在于:所述天线基座(12)内部设置有天线调谐器(2);所述天线调谐器(2)包括电感器(4)、阻抗变换电路(5)、步进电机(6)、控制电路(7)、检测电路(13);所述天线⑴与所述电感器⑷的上端⑶通过螺栓(9)相连接并保持射频信号导通，同时在所述天线(I)的底端面与所述天线基座(12)的壳体上端面之间的连接面加绝缘橡胶垫使两者绝缘并固定相连接；所述电感器(4)的下端(A)与所述阻抗变换电路(5)相连接；所述步进电机(6)和所述控制电路(7)相连接；所述阻抗变换电路(5)与所述控制电路(7)和所述检测电路(13)相连接；所述检测电路(13)与射频信号入口(8)相连接；所述射频信号先经过所述射频信号入口(8)送到所述检测电路(13)，所述检测电路(13)对所述射频信号的驻波比信息进行检测，检测过的所述射频信号再通过所述阻抗变换电路(5)将所述天线(I)阻抗变换到一定范围后，通过所述控制电路(7)控制所述步进电机(6)驱动滑动端子，改变所述电感器(4)的感值，使所述天线(I)输入口的负载阻抗尽可能接近50 Ω，最终达到与所述天线(I)输出阻抗50Ω相匹配。进一步的，所述阻抗变换电路(5)由3个网络阻抗变换器组成，其中，第一个网络阻抗变换器包括电容C19与二极管V18、继电器Kl与线圈T2，所述二极管V18连接在所述继电器Kl控制信号端和电源端，所述继电器Kl的两个刀和所述线圈Tl并联，通过控制所述继电器Kl的两个刀的通断，改变所述线圈Tl接入射频通路或脱离射频通路；第二个网络阻抗变换器包括电容C20与二极管V19、继电器K2与线圈T3，所述二极管V19连接在所述继电器K2控制信号端和电源端，所述继电器K2两个刀和所述电容C20串联，通过控制所述继电器K2两个刀的通断，改变所述线圈T3接入射频通路或脱离射频通路；第三个网络阻抗变换器包括电容C21与二极管V20、继电器K3与线圈T4，所述二极管V20连接在所述继电器K3控制信号端和电源端，所述继电器K3两个刀和所述线圈T3并联，通过控制所述继电器K3两个刀的通断，改变所述线圈T3接入射频通路或脱离射频通路；再通过所述控制电路(7)切换所述网络阻抗变换器，通过频率分段信息来选择具体所述网络阻抗变换器，通过所述阻抗变换器接入网络或切出网络来改变所述天线(I)阻抗，使所述天线(I)阻抗变换到合适的位置，完成所述天线调谐器(2)调感网络调谐。进一步的，所述电感器(4)为空芯电感器。进一步的，所述空芯电感器，感值为320 μ H。进一步的，所述天线基座(12)为圆锥台形腔体或其它腔体结构，采用金属材料铸造或非金属材料加工成型，所述金属材料为铝或铝合金；所述非金属为塑料。进一步的，螺栓(9)为不锈钢材料。本技术具有如下有益效果:本技术一体化车载天馈系统，与现有技术相比，省去了天调到天线的50Ω馈线，把天调设置在天线的基座内，实现了对天调与天线一体化集成设计，放弃了原二进制电感和二进制电容组成的“ Γ ”、“Π”型天线天调网络，采用了阻抗变换和调感式网络相结合的调谐方式。其突出的有益效果，首先是一体化车载天馈系统可显著提高天线辐射效率，减少了附加损耗，使天线相对辐射效率更高。其次，天馈系统的天调部分采用了由3个网络阻抗变换器组成的阻抗变换电路单元和320 μ H电感线圈组合构成了天线调谐网络，减少了分立器件的数量，降低分立器件的插入损耗，有效降低损耗，改善通信质量，显著提高通信距离。再次，提高了车载电台通信系统的可靠性，安装和维修方便，特别是在战时节约维修时间，保证足够长的通信时间的需要。【附图说明】图1，为现有技术天馈系统示意图。图中，1-天线；2—天线调谐器；3-50Ω馈线；8—为射频信号入口 ； 11—车体外壳；14—天线基座；15—天线基座与车体外壳的连接螺栓。图2，为本技术的一体化车载天馈系统装配图。图中，1-天线；2—天线调谐器；4—320 μ H电感器；5 —阻抗变换电路；6 —步进电机；7 —控制电路；8 —射频彳目号入口 ；9 —连接螺检；10 —连接螺检；11 —车体外壳；12 —天线基座；13 —检测电路。图3，为本技术的一体化天馈系统工作原理框图。图4，为本技术的一体化车载天馈系统调感式网络工作原理图。图5，为本技术的一体化车载天馈系统阻抗变换及调谐网络结构图。图6，为现有技术天馈系统的原理框图。【具体实施方式】下面结合【具体实施方式】对本技术的一体化车载天馈系统进一步详细的说明。如图2所示，为本技术某电台的一体化车载天馈系统装配图，包括天线1、天线基座12，所述天线基座12的腔体下端面通过螺栓10固定安装在车体外壳11上；其特征是，所述天线基座12内部设置有天线调谐器2，所述天线调谐器2包括电感器4、阻抗变换电路5、步进电机6、控制电路7、检测电路13。所述天线I与所述电感器4的上端(即B端)通过螺栓9相连接并保持射频信号导通，即所述螺栓9也起到射频信号电通路的作用，同时在所述天线I的底端面与所述天线基座12的壳体上端面之间的连接面加绝缘橡胶垫使两者绝缘并固定相连接，使所述天线基座12与所述天线I相互绝缘；所述电感器4的下端(即A端)与所述阻抗变换本文档来自技高网...

【技术保护点】
一体化车载天馈系统，包括天线(1)、天线基座(12)，所述天线基座(12)的腔体下端面通过螺栓(10)固定安装在车体外壳(11)上，其特征在于：所述天线基座(12)内部设置有天线调谐器(2)；所述天线调谐器(2)包括电感器(4)、阻抗变换电路(5)、步进电机(6)、控制电路(7)、检测电路(13)；所述天线(1)与所述电感器(4)的上端(B)通过螺栓(9)相连接并保持射频信号导通，同时在所述天线(1)的底端面与所述天线基座(12)的壳体上端面之间的连接面加绝缘橡胶垫使两者绝缘并固定相连接；所述电感器(4)的下端(A)与所述阻抗变换电路(5)相连接；所述步进电机(6)和所述控制电路(7)相连接；所述阻抗变换电路(5)与所述控制电路(7)和所述检测电路(13)相连接；所述检测电路(13)与射频信号入口(8)相连接；所述射频信号先经过所述射频信号入口(8)送到所述检测电路(13)，所述检测电路(13)对所述射频信号的驻波比信息进行检测，检测过的所述射频信号再通过所述阻抗变换电路(5)将所述天线(1)阻抗变换到一定范围后，通过所述控制电路(7)控制所述步进电机(6)驱动滑动端子，改变所述电感器(4)的感值，使所述天线(1)输入口的负载阻抗尽可能接近50Ω，最终达到与所述天线(1)输出阻抗50Ω相匹配。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：沈瑞，徐海涛，郑斌，
申请(专利权)人：陕西烽火电子股份有限公司，
类型：新型
国别省市：陕西;61