天线匹配装置及方法制造方法及图纸

技术编号:3442241 阅读:185 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种用于一收发机的天线匹配装置,该收发机具有一传输模块与一接收模块,该传输模块发送一发射信号至该匹配装置,该匹配装置包含:    一匹配电路,可藉一调整信号调整其天线匹配阻抗,该匹配电路具一第一端与一第二端,该第二端用于接收一接收信号;    一控制单元,耦接至该匹配电路,根据该反射信号估算该调整信号;    一循环器,耦接至该第一端,并接收该发射信号后导入该匹配电路,该匹配电路相对于该发射信号响应一反射信号,该匹配电路通过该第一端传送该反射信号与该接收信号至该循环器;    一分频单元,耦接于该循环器,接收该反射信号与该接收信号,并依该反射信号与该接收信号的频率分别输出至该控制单元与该接收模块。(*该技术在2023年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种,特别涉及一循环器和一双工器达成匹配最佳化的。
技术介绍
请参阅附图说明图1所示,在传统的传输系统如CDMA(Code Division MultipleAccess)或FDMA(Frequency Division Multiple Access)调制系统中,一收发机10包括有一天线11、一匹配电路12、一双工器13、一隔离器14、一接收模块16和一传输模块15。双工器13可分频传送和接收信号,隔离器14具有单一方向性,传输模块传输的功率经隔离器14、双工器13与匹配电路12传输至天线11,因隔离器14具有单一方向性,可避免传输模块15中的组件被传输模块传输的功率经天线11所反射的反射功率所损坏,匹配电路12则可用来匹配天线负载阻抗,使反射功率降至最小。此收发机10通常利用实际场测或假设理想情况下设定天线11负载阻抗,并且决定匹配电路12的阻抗。然而随着天候环境的不同,天线11的实际负载也会随着环境变化,当天线11的负载改变时,反射功率随之变化,原本的匹配电路12就不再是最佳化的匹配,其天线增益也会随之降低,在此状态下会损耗收发机10中的功率放大器的输出功率和影响接收端所接收的信号的强度,于是必须藉由调整放大器的输出功率来维持发射功率的稳定,但是如此便会增加电流消耗且减低收发机的工作效益。
技术实现思路
有鉴于此,本专利技术的主要目的是提供一种用于收发机的天线匹配装置,使得该收发机的天线匹配负载阻抗为最佳化。此天线匹配装置包含有一匹配电路、一分频单元、一循环器和一控制单元。收发机则具有一传输模块与一接收模块,其中传输模块可发送一发射信号。其中,匹配电路可藉一调整信号调整其天线匹配阻抗,且具有第一端与第二端,第二端是用于接收一接收信号。循环器则耦接至第一端,并接收该发射信号后导入匹配电路,匹配电路相对于发射信号产生一反射信号,并通过第一端传送该反射信号与该接收信号至循环器。分频单元,可为一双工器,从循环器接收该反射信号与该接收信号,并依反射信号与接收信号的频率分别输出至控制单元与接收模块。控制单元,则耦接至匹配电路,依据反射信号估算调整信号。本专利技术的另一目的则是提供一种天线匹配方法,其系利用前述的天线匹配装置来实施。此方法包括下列步骤a.利用循环器获取一反射值,其中反射值是为发射信号传输至匹配电路所产生;b.控制单元提供一调整信号至匹配电路,并且设定一参考值和一临界值;以及c.依据反射值和参考值的差值以改变调整信号,使得此差值达到该临界值。利用上述的天线匹配装置和天线匹配方法,可使收发机在天线端具有最佳匹配状态,使得传输和接收的信号强度都能达到最大值。附图简述为对本专利技术能有更进一步的了解与认同,兹配合附图作一详细说明如后。图1是为已知收发机的方块图。图2A是显示本专利技术的用于一收发机的天线匹配装置第一较佳实施例。图2B是显示本专利技术的用于一收发机的天线匹配装置第二较佳实施例。图3是显示本专利技术的用于一收发机的天线匹配装置第三较佳实施例。图4的为本专利技术的天线匹配方法的流程图。图5是为本专利技术的天线匹配方法的设定一匹配临界值Opt的流程图。图6是为本专利技术的天线匹配方法的另一较佳实施例的流程图附图符号说明10-收发机11、26-天线13-双工器14-隔离器15-传输模块 16-接收模块20、30-天线匹配装置12、21-匹配电路22-双工器23-循环器24-控制单元25-耦合器27-传输模块28-接收模块3-分频单元31-带通滤波器32-第一耦合器具体实施方式请参阅图2A所示,其为本专利技术的用于一收发机的天线匹配装置第一较佳实施例。此收发机具有一传输模块27与一接收模块28,天线匹配装置20则包括有一匹配电路21、一双工器22、一循环器23、一控制单元24和一耦合器25。匹配电路21具第一端与第二端,第二端耦接至一天线26,匹配电路21可藉一调整信号调整其天线匹配阻抗,使天线26反射信号达到最小值,以达到匹配最佳化,并且响应传输模块27的一发射信号产生一反射信号,在此较佳实施例中,该调整信号其是为一电压值,该电压值在一最大电压值Vmax和一最小电压值Vmin之间。循环器23是为三端的循环器,第一端耦接至耦合器25且接收发射信号,第二端耦接至匹配电路21的第二端且将发射信号导入匹配电路21,第三端耦接至双工器22并将反射信号及一接收信号导入双工器22,然而循环器23具有单一方向的特性,使得第一端接收信号由第二端输出,第二端接收信号由第三端输出,第三端接收信号由第一端输出,循环器23无法逆向作动,藉此防止该反射信号传入传输模块27而导致损坏。双工器22接收该反射信号与该接收信号,并依反射信号与接收信号的频率分别输出至控制单元24与接收模块28。控制单元24具有第一检测器241和第二检测器242,并耦接至匹配电路21与双工器22,其依据该反射信号估算调整信号,用以控制匹配电路21。当传输模块25发射该发射信号时(该发射信号具有第一功率),耦合器25会从其中取样一第二功率送至控制单元24中的第二检测器242。循环器23会将该第一功率传送至匹配电路21,再经由天线26发射以及产生前述的反射信号(具有一反射功率)。该反射功率会输入循环器23的第二端,再传送至循环器23的第三端所耦接的双工器22中,藉由双工器22的分频特性,使反射功率传送至控制单元24中的第一检测器241,其中该第二功率是为某适当比例的第一功率,所以由第二功率和第一功率的大小可得知反射功率和发射功率相差的大小,并且以第二功率做为一第一参考值与第一检测器241所侦测到的反射功率反复进行比较,得到一调整信号调整匹配电路21,使得天线反射功率达到最小值,以达到匹配最佳化。当匹配网络藉由侦测反射功率机制量得功率反射匹配最佳化时,此时天线的增益为最大,则无线接收信号的品质也同样会最佳,当接收模块28接收一信号时,由天线接收后送入循环器23的第二端,再由循环器23的第三端输出至双工器22中,双工器22可将干扰滤除并且将该信号送入该接收模块。请参阅图2B所示,其系本专利技术的天线匹配装置的第二较佳实施例。与第一佳实施例的不同点在于第二较佳实施例中省略耦合器25,可直接将传输模块27所发射的第一功率藉由循环器23送至匹配电路21中,再经由天线26发射并且产生一反射功率,循环器23将该反射功率传送至控制单元24中的第一检测器241,并且第二检测器242中预设一第二参考值,可与该反射功率作一计算,以得到一调整信号调整匹配电路21,使得该反射功率达到最小值,以达到匹配最佳化。请参阅图3所示,其是本专利技术的天线匹配装置的第三较佳实施例。其中收发机具有一传输模块27与一接收模块28,该天线匹配装置30包括有一匹配电路21、一分频单元3、一循环器23、耦合器25和一控制单元24。该作动原理如同上述的第一较佳实施例在此不加以赘述,不同点则在于分频单元3由一带通滤波器31和一第一耦合器32所组成,分频单元3可滤除干扰和区分反射信号与接收信号,并且藉由第一耦合器32将接收信号送入接收模块28,以及将反射信号送入第一检测器241中。请参阅图4所示,其是为本专利技术的天线匹配方法的流程图,该方法可实施于图2A的架构中。当收发机开始传送和接收信号时,藉由循环器23撷取一反射功率,比较该反本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:何嘉振
申请(专利权)人:明基电通股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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