数传电台宽带阻抗匹配网络及其设计方法技术

本发明专利技术涉及一种数传电台宽带阻抗匹配网络及其设计方法，其中该匹配网络包括第一谐振回路，所述第一谐振回路包括第一电感和第一电容，所述第一电感和所述第一电容并联或者串联后连接在待匹配器件与终端之间；其中方法包括获取待匹配器件的第一反射系数在史密斯圆图上的第一阻抗轨迹，根据第一阻抗轨迹与预设回波损耗圆的位置关系设计能够使第一阻抗轨迹卷曲或扭曲的数传电台宽带阻抗匹配网络，其中，该匹配网络包括由第一电感和第一电容构成的第一谐振回路，在进行待匹配器件的阻抗匹配时，第一电感和第一电容串联或者并联后连接在待匹配器件和终端之间。通过上述匹配网络及其设计方法，扩大了待匹配器件的阻抗匹配带宽，提高了阻抗匹配效果。

【技术实现步骤摘要】
数传电台宽带阻抗匹配网络及其设计方法
本专利技术涉及通信
，特别是涉及一种数传电台宽带阻抗匹配网络及其设计方法。
技术介绍
在具有电阻、电感和电容的电路里，对电路中的电流所起的阻碍作用叫做阻抗(impedance)，为使电路处于最大功率输出的工作状态，有必要设计数传电台宽带阻抗匹配网络，对数传电路进行阻抗匹配，即对负载阻抗与激励源内部阻抗进行互相适配。目前采用的数传电台宽带阻抗匹配网络设计方法是先对待进行阻抗匹配的器件的频率响应进行运算，并确定该器件的结构及其初始参数，然后利用数值优化技术对器件的各参数进行优化，最终确定数传电台宽带阻抗匹配网络并实现对该器件在一定宽带范围内的阻抗匹配。然而，通过目前采用的数传电台宽带阻抗匹配网络仅仅是实现了器件在一定宽带范围内的阻抗匹配，并没有解决器件阻抗匹配的频率带宽窄的问题。
技术实现思路
基于此，有必要针对上述数传电台宽带阻抗匹配网络没有解决器件阻抗匹配的频率带宽窄的技术问题，提供一种数传电台宽带阻抗匹配网络及其设计方法。一种数传电台宽带阻抗匹配网络，所述数传电台宽带阻抗匹配网络包括第一谐振回路，所述第一谐振回路包括第一电感和第一电容，所述第一电感和所述第一电容并联或者串联后连接在待匹配器件与终端之间。一种数传电台宽带阻抗匹配网络设计方法，所述方法包括：获取待匹配器件的第一反射系数在史密斯圆图上的第一阻抗轨迹；根据所述第一阻抗轨迹与预设回波损耗圆的位置关系设计能够使所述第一阻抗轨迹卷曲或扭曲的数传电台宽带阻抗匹配网络；其中，所述数传电台宽带阻抗匹配网络包括由第一电感和第一电容构成的第一谐振回路，在进行所述待匹配器件的阻抗匹配时，所述第一电感和所述第一电容串联或者并联后连接在所述待匹配器件和终端之间。上述数传电台宽带阻抗匹配网络及其设计方法，通过在待匹配器件与终端之间引入包含由电感和电容构成的谐振回路数传电台宽带阻抗匹配网络，使待匹配器件的反射系数对应轨迹进行卷曲或扭曲，从而不仅实现了待匹配器件的阻抗匹配，并且扩大了待匹配器件的阻抗匹配带宽。附图说明图1-1为一个实施例的数传电台宽带阻抗匹配网络结构示意图；图1-2为另一个实施例的数传电台宽带阻抗匹配网络结构示意图；图2为一个实施例的被测设备阻抗匹配结构示意图；图3为一个实施例的数传电台宽带阻抗匹配网络设计方法流程图；图4为阻抗线完全不匹配的史密斯圆图的示意图；图5为阻抗线部分匹配的史密斯圆图的示意图；图6为阻抗线完全匹配的史密斯圆图的示意图；图7为一个实施例的待匹配器件输入端数传电台宽带阻抗匹配网络结构示意图；图8为待匹配器件在并联单一电容时的反射系数的史密斯圆图和笛卡尔坐标示意图；图9为待匹配器件在串联谐振回路时的反射系数的史密斯圆图和笛卡尔坐标示意图；图10为待匹配器件在并联谐振回路时的反射系数的史密斯圆图和笛卡尔坐标示意图；图11为串联谐振回路时待匹配器件的阻抗变化示意图；图12为并联谐振回路时待匹配器件的阻抗和导纳变化示意图。具体实施方式下面结合具体的实施例及附图对本专利技术的技术方案进行详细的描述，以使其更加清楚。参考如图1-1和图1-2所示的数传电台宽带阻抗匹配网络的结构示意图，本专利技术实施例提供一种数传电台宽带阻抗匹配网络S10，该数传电台宽带阻抗匹配网络S10包括第一谐振回路，该第一谐振回路包括第一电感S101和第一电容S102，第一电感S101和第一电容S102并联或者串联后连接在待匹配器件S20与终端S30之间，即如图1-1所示，第一电感S101和第一电容S102串联后连接在待匹配器件S20与终端S30之间，或者如图1-2所示，第一电感S101和第一电容S102均为一端接地，另一端连接在待匹配器件S20与终端S30之间形成并联回路。其中，待匹配器件为需要进行阻抗匹配的器件，该需要进行阻抗匹配的器件可以是在输入端和输出端均未进行阻抗匹配的器件，也可以是已经在输入端和输出端中的一端进行阻抗匹配的器件。因此，数传电台宽带阻抗匹配网络可为输入数传电台宽带阻抗匹配网络或输出数传电台宽带阻抗匹配网络，其中输入数传电台宽带阻抗匹配网络分别与待匹配器件的输入端口和输入端对应的终端相连接，输出数传电台宽带阻抗匹配网络分别与待匹配器件的输出端口和输出端对应的终端相连接，为了操作的方便，一般是先对输入网络进行匹配，待匹配完成后再进行输出阻抗网络的匹配。。为使对待匹配器件进行阻抗匹配的结构更为清楚，提供如图2所示一个实施例的被测设备阻抗匹配结构示意图，其中包括DUT(DeviceUnderTest，被测设备)，即为待匹配器件，还包括输入匹配网络、输出匹配网络以及待匹配器件输入端对应的终端和输出端对应的终端，其中Zin即为输入阻抗，Zout即为输出阻抗。在实际应用中，数传电台宽带阻抗匹配网络可应用于射频电路中，作为射频电路设计的关键。在射频电路的设计中，当射频电路的阻抗完全匹配时，其信号源阻抗与输入阻抗相等并且其负载阻抗与输出阻抗相等，如图2所示终端的阻抗标准值为50欧姆。本数传电台宽带阻抗匹配网络还可进一步应用于无线数传电台中，达到更好的技术应用效果。在一个实施例中，数传电台宽带阻抗匹配网络还可以包括第二谐振回路，该第二谐振回路包括第二电感和第二电容，当第一电感和第一电容并联后连接在待匹配器件与终端之间时，第二电感和第二电容串联后连接在第一谐振回路与待匹配器件之间，或者连接在第一谐振回路与终端之间；当第一电感和第一电容串联后连接在待匹配器件与终端之间时，第二电感和第二电容并联后连接在第一谐振回路与待匹配器件之间，或者连接在第一谐振回路与终端之间，即第二电感和第二电容均为一端接地，另一端连接在待匹配器件与终端之间形成并联回路。通过在数传电台宽带阻抗匹配网络中设置第一及第二谐振回路，且当第一谐振回路为串联谐振回路时，第二谐振回路为并联谐振回路；当第一谐振回路为并联谐振回路时，第二谐振回路为串联谐振回路，从而在利用该数传电台宽带阻抗匹配网络对待匹配器件进行阻抗匹配时，可使待匹配器件的反射系数对应轨迹进一步卷曲或扭曲，从而进一步扩展了待匹配器件的阻抗匹配带宽。另外，数传电台宽带阻抗匹配网络还可包括第三电感或第三电容，该第三电感或第三电容串联在待匹配器件与终端之间或者一端接地，另一端连接在待匹配器件与终端之间，即并联在待匹配器件与终端之间。从而，数传电台宽带阻抗匹配网络包括由电感和电容构成的谐振回路，并且还串联或并联一个或多个的电感或电容，在对待匹配器件进行阻抗匹配时，快速地实现了阻抗匹配并且扩展了待匹配器件的阻抗匹配带宽。上述任意一个实施例的数传电台宽带阻抗匹配网络，包含由电感和电容构成的谐振回路，在对待匹配器件进行阻抗匹配时，连接在待匹配器件与终端之间，不仅实现了待匹配器件的阻抗匹配，并且使待匹配器件的反射系数对应轨迹进行卷曲或扭曲，扩大了待匹配器件的阻抗匹配带宽。针对传统的数传电台宽带阻抗匹配网络设计方法存在没有解决器件阻抗匹配的频率带宽窄的问题，还有必要提供一种数传电台宽带阻抗匹配网络设计方法，如图3所示，该方法包括：步骤S301：获取待匹配器件的第一反射系数在史密斯圆图上的第一阻抗轨迹；步骤S302：根据所述第一阻抗轨迹与预设回波损耗圆的位置关系设计能够使所述第一阻抗轨迹卷曲或扭曲的数传电台宽带阻抗匹配网络；其本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种数传电台宽带阻抗匹配网络，其特征在于，所述数传电台宽带阻抗匹配网络包括第一谐振回路，所述第一谐振回路包括第一电感和第一电容，所述第一电感和所述第一电容并联或者串联后连接在待匹配器件与终端之间。

【技术特征摘要】
1.一种数传电台宽带阻抗匹配网络，其特征在于，所述数传电台宽带阻抗匹配网络包括第一谐振回路，所述第一谐振回路包括第一电感和第一电容，所述第一电感和所述第一电容并联或者串联后连接在待匹配器件与终端之间。2.根据权利要求1所述的数传电台宽带阻抗匹配网络，其特征在于，所述数传电台宽带阻抗匹配网络还包括第二谐振回路，所述第二谐振回路包括第二电感和第二电容；当所述第一电感和所述第一电容串联后连接在所述待匹配器件与所述终端之间时，所述第二电感和所述第二电容并联后连接在所述第一谐振回路与所述待匹配器件之间，或者连接在所述第一谐振回路与所述终端之间；当所述第一电感和所述第一电容并联后连接在所述待匹配器件与所述终端之间时，所述第二电感和所述第二电容串联后连接在所述第一谐振回路与所述待匹配器件之间，或者连接在所述第一谐振回路与所述终端之间。3.根据权利要求1至2任意一项所述数传电台宽带阻抗匹配网络，其特征在于，所述数传电台宽带阻抗匹配网络还包括第三电感或第三电容，所述第三电感或所述第三电容并联或串联在所述待匹配器件与所述终端之间。4.一种数传电台宽带阻抗匹配网络设计方法，其特征在于，所述方法包括：获取待匹配器件的第一反射系数在史密斯圆图上的第一阻抗轨迹；根据所述第一阻抗轨迹与预设回波损耗圆的位置关系设计能够使所述第一阻抗轨迹卷曲或扭曲的数传电台宽带阻抗匹配网络；其中，所述数传电台宽带阻抗匹配网络包括由第一电感和第一电容构成的第一谐振回路，在进行所述待匹配器件的阻抗匹配时，所述第一电感和所述第一电容串联或者并联后连接在所述待匹配器件和终端之间。5.根据权利要求4所述的数传电台宽带阻抗匹配网络设计方法，其特征在于，所述方法还包括：在将所述数传电台宽带阻抗匹配网络连接在所述待匹配器件和所述终端...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄建忠，张照良，姜军毅，张荣海，归达举，何金鹏，
申请(专利权)人：广州中海达卫星导航技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44