一种调谐天线及调谐方法技术

本发明专利技术涉及一种调谐天线及调谐方法，包括天线线圈、可变电容和可变电阻；所述天线线圈和可变电容均与所述可变电阻并联；所述可变电容和所述可变电阻，其用于在所述天线线圈的电学属性变化时，调节所述可变电容的电容值，使天线的谐振频率保持不变，进而调节所述可变电阻的电阻值，使天线的带宽保持不变。本发明专利技术实现了，天线线圈的电学属性受影响时，调节与所述天线线圈并联的可变电容的电容值，使天线的谐振频率保持不变；调节与所述天线线圈并联的可变电阻的电阻值，使天线的带宽保持不变；提高天线的抗干扰能力。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及无线电通信领域，特别涉及一种调谐天线及调谐方法。
技术介绍
天线易受金属、导磁材料等环境影响，使其谐振频率发生变化，目前常用电容调谐，使其恢复谐振频率，但是此时电路的品质因数也发生了变化，根据品质因数、谐振频率和带宽的制约关系，品质因数的变化又将影响带宽的精度。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种调谐天线及调谐方法，其保持天线的谐振频率和带宽不变。本专利技术解决上述技术问题的技术方案如下：一种调谐天线，包括天线线圈、可变电容和可变电阻；所述天线线圈和可变电容均与所述可变电阻并联；所述可变电容和所述可变电阻，其用于在所述天线线圈的电学属性变化时，调节所述可变电容的电容值，使天线的谐振频率保持不变，进而调节所述可变电阻的电阻值，使天线的带宽保持不变。本专利技术的有益效果是：天线线圈的电学属性受影响时，调节与所述天线线圈并联的可变电容的电容值，使天线的谐振频率保持不变；调节与所述天线线圈并联的可变电阻的电阻值，使天线的带宽保持不变；提高天线的抗干扰能力。在上述技术方案的基础上，本专利技术还可以做如下改进。进一步，所述天线线圈为矩形天线线圈。进一步，所述天线线圈等效为等效电感、等效电阻和等效电容三者并联的等效电路。本专利技术的另一技术方案如下：一种调谐天线调谐方法，包括如下步骤：步骤1，检测天线的天线线圈的电学属性是否发生变化；步骤2，当检测到电学属性变化时，调节与所述天线线圈并联的可变电容的电容值，使天线的谐振频率保持不变；步骤3，调节与所述天线线圈并联的可变电阻的电阻值，使天线的带宽保持不变。在上述技术方案的基础上，本专利技术还可以做如下改进。进一步，步骤1的具体实现为：将所述天线线圈等效为等效电感、等效电阻和等效电容三者并联的等效电路，检测三者电学属性是否发生变化。进一步，步骤2的具体实现为：当所述三者电学属性发生变化时，根据如下第一计算公式调节所述可变电容的电容值，使天线的谐振频率保持不变；所述第一计算公式如下：      f0=12πLp(Cp+C1)=12πLp′(Cp′+C1′)]]>      其中，所述f0为天线的谐振频率，所述Lp和Lp′分别为等效电感变化前和变化后的电感值，所述Cp和Cp′分别为等效电容变化前和变化后的电容值，所述C1和C1′分别为可变电容调节前和调节后的电容值。进一步，步骤3的具体实现为：根据如下第二计算公式和第三计算公式调节所述可变电阻的电阻值，使天线的带宽保持不变；所述第二计算公式如下：      Q=2πf0ILp2LpIRp2Rp+IRp2Rp2R1=2πf0ILp′2Lp′IRp′2Rp′+IRp′2Rp′2R1′]]>      其中，所述Q为天线的品质因数，所述ILp和ILp′分别为等效电感变化前和变化后通过的电流值，所述Rp和Rp′分别为等效电阻变化前和变化后的电阻值，所述R1和R1′分别为可变电阻调节前和调节后的电阻值，所述IRp和IRp′分别为等效电阻变化前和变化后通过的电流值；所述第三计算公式如下：      BW=f0Q]]>      其中，所述BW为天线的带宽。附图说明图1为本专利技术一种调谐天线的结构原理图；图2为本专利技术一种调谐天线的天线线圈结构示意图；图3为本专利技术一种调谐天线调谐方法的方法流程图；图4为本专利技术一种调谐天线调谐方法中天线线圈未受外界环境影响时的调谐电路仿真图；图5为本专利技术一种调谐天线调谐方法中天线线圈距离金属环境4cm时的调谐电路仿真图；图6为本专利技术一种调谐天线调谐方法中天线线圈距离金属环境2cm时的调谐电路仿真图。附图中，各标号所代表的部件列表如下：1、天线线圈，2、可变电容，3、可变电阻，101、等效电感，102、等效电阻，103、等效电容。具体实施方式以下结合附图对本专利技术的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本专利技术，并非用于限定本专利技术的范围。如图1所示，一种调谐天线，包括天线线圈1、可变电容2和可变电阻3；所述天线线圈1和可变电容2均与所述可变电阻3并联；所述可变电容2和所述可变电阻3，其用于在所述天线线圈1的电学属性变化时，调节所述可变电容2的电容值，使天线的谐振频率保持不变，进而调节所述可变电阻3的电阻值，使天线的带宽保持不变。所述天线线圈1等效为等效电感101、等效电阻102和等效电容103三者并联的等效电路。如图2所示，所述天线线圈1为矩形天线线圈。如图3所示，一种调谐天线调谐方法，包括如下步骤：步骤1，检测天线的天线线圈1的电学属性是否发生变化。步骤1的具体实现为：将所述天线线圈1等效为等效电感101、等效电阻102和等效电容103三者并联的等效电路，检测三者电学属性是否发生变化。步骤2，当检测到电学属性变化时，调节与所述天线线圈1并联的可变电容2的电容值，使天线的谐振频率保持不变。步骤2的具体实现为：当所述等效电感101、等效电阻102和等效电容103三者电学属性发生变化时，根据如下公式(1)调节所述可变电容2的电容值，使天线的谐振频率保持不变；      f0=12πLp(Cp+C1)=12πLp′(Cp′+C1′)---(1)]]>      其中，所述f0为天线的谐振频率，所述Lp和Lp′分别为等效电感101变化前和变化后的电感值，所述Cp和Cp′分别为等效电容103变化前和变化后的电容值，所述C1和C1′分别为可变电容2调节前和调节后的电容值。步骤3，调节与所述天线线圈1并联的可变电阻3的电阻值，使天线的带宽保持不变。步骤3的具体实现为：根据如下公式(2)和公式(3)调节所述可变电阻3的电阻值，使天线的带宽保持不变；      Q=2πf0ILp2LpIRp2Rp+IRp2Rp2R1=2πf0ILp′2Lp′IRp′2Rp′+IRp′2Rp′2R1′---(2)]]>      其中，所述Q为天线的品质因数，所述ILp和ILp′分别为等效电感101变化前和变化后通过的电流值，所述Rp和Rp′分别为等效电阻102变化前和变化后的电阻值，所述R1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种调谐天线，其特征在于，包括天线线圈(1)、可变电容(2)和可变电阻(3)；所述天线线圈(1)和可变电容(2)均与所述可变电阻(3)并联；所述可变电容(2)和所述可变电阻(3)，其用于在所述天线线圈(1)的电学属性变化时，调节所述可变电容(2)的电容值，使天线的谐振频率保持不变，进而调节所述可变电阻(3)的电阻值，使天线的带宽保持不变。

【技术特征摘要】
1.一种调谐天线，其特征在于，包括天线线圈(1)、可变电容(2)和
可变电阻(3)；所述天线线圈(1)和可变电容(2)均与所述可变电阻(3)
并联；所述可变电容(2)和所述可变电阻(3)，其用于在所述天线线圈(1)
的电学属性变化时，调节所述可变电容(2)的电容值，使天线的谐振频率
保持不变，进而调节所述可变电阻(3)的电阻值，使天线的带宽保持不变。
2.根据权利要求1所述一种调谐天线，其特征在于，所述天线线圈(1)
为矩形天线线圈。
3.根据权利要求1或2所述一种调谐天线，其特征在于，所述天线线圈
(1)等效为等效电感(101)、等效电阻(102)和等效电容(103)三者并
联的等效电路。
4.一种调谐天线调谐方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1，检测天线的天线线圈(1)的电学属性是否发生变化；
步骤2，当检测到电学属性变化时，调节与所述天线线圈(1)并联的可
变电容(2)的电容值，使天线的谐振频率保持不变；
步骤3，调节与所述天线线圈(1)并联的可变电阻(3)的电阻值，使
天线的带宽保持不变。
5.根据权利要求4所述一种调谐天线调谐方法，其特征在于，步骤1的
具体实现为：将所述天线线圈(1)等效为等效电感(101)、等效电阻(102)
和等效电容(103)三者并联的等效电路，检测三者电学属性是否发生变化。
6.根据权利要求5所述一种调谐天线调谐方法，其特征在于，步骤2的
具体实现为：当所述三者电学属性发...

【专利技术属性】
技术研发人员：向勇，赵正爽，刘恒，高诗光，王维，路凯，
申请(专利权)人：东莞电子科技大学电子信息工程研究院，
类型：发明
国别省市：广东;44