用于环状天线的电路以及用于调谐的方法技术

一种用于环状天线的电路及一种用于调谐总阻抗的方法，环状天线具有第一天线连接端子及第二天线连接端子，总阻抗具有环状天线的天线阻抗及调谐阻抗，电路包括：用于放大发射信号的输出放大器，其具有用于与环状天线的第一天线连接端子连接的输出端；被构造成自动进行调谐的调谐装置，其具有与输出放大器的输出端分开的、用于与第二天线连接端子连接的连接端子；其中，调谐装置具有与连接端子连接的可变调谐阻抗；其中，调谐装置具有测量装置，其与调谐阻抗连接以测量在调谐阻抗上下降的电压幅值；其中，调谐装置具有计算单元，其与测量装置及可变调谐阻抗连接；其中，计算单元被构造用于在分析电压幅值及调谐阻抗的情况下自动地改变调谐阻抗。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于环状天线的电路以及一种用于调谐的方法。
技术介绍
由Rothammel和Krischke所著的Antennenbuch第12版，2001，第67、318、319、 332、333页公开了环状天线。环状天线是具有环形元件的封闭式(磁性)天线。这些环状 天线因具有比波长更小的天线环也被称为框形天线或磁性天线。对于频率f = 0，阻抗也为 0。对于增大的频率，阻抗曲线是感性的。但是所述阻抗曲线仅到达半波谐振，即到达半个 入的范围，在此之后，阻抗曲线是容性的。因此，仅将(长度最大到约四分之一 A的)小环 称为磁性天线。环的可能几何形状为圆形元件、正方形元件、钻石形或菱形元件、三角形元 件、长方形元件、多边形元件或者椭圆形元件。小的环状天线具有感性阻抗，该感性阻抗具 有第一连接端子(Anschluss)与第二连接端子。感性阻抗与容性阻抗——例如若干(一个 或多个)电容器连接成振荡回路。 由EP 0663724B1公开了一种使天线谐振电路的谐振频率与发射机输出级的输出 频率相匹配的方法。天线谐振电路包括调谐电路，该调谐电路可被如此操作，使得该调谐电 路改变谐振电路的谐振频率。天线谐振电路在其输出端上具有一个相位相关信号。关于馈 电信号，该相位相关信号的相位和谐振频率与馈电信号之间的频率差具有已知的关系。馈 电信号和相位相关信号被接收到相位比较器中。作为对接收到的相位比较器的输出信号的 响应，谐振电路的谐振频率被调节。
技术实现思路
本专利技术的任务在于，尽可能地改进用于环状天线的电路。 所述任务通过具有独立权利要求1的特征的电路解决。有利的进一步构型是从属 权利要求的主题并且包括在本说明书中。因此，提出一种用于环状天线的电路。该环状天线具有第一天线连接端子与第二 天线连接端子。该环状天线的天线阻抗具有至少一个由至少一个环构成的电感。 所述电路具有用于放大发射信号的输出放大器。该输出放大器具有用于与环状天 线的第一天线连接端子相连接的输出端。 所述电路具有调谐装置，该调谐装置具有用于与第二天线连接端子相连接的连接 端子。调谐装置的连接端子与输出放大器的输出端分离。调谐装置具有与调谐装置的连接 端子相连接的可变的调谐阻抗。调谐装置被构造用于自动地调谐。在此，调谐阻抗与天线 阻抗是总的有效阻抗的组成部分。优选地，调谐阻抗具有至少一个可变电容——例如作为 电容器组。 所述调谐装置具有测量装置。测量装置与调谐阻抗相连接，以便对在调谐阻抗上 下降的电压幅值进行测量。 所述调谐装置具有与测量装置以及可变的调谐阻抗相连接的计算单元。计算单元——优选借助于(硬件和/或软件)实现的程序过程——被构造用于在对电压幅值及调 谐阻抗进行分析的情况下自动地改变调谐阻抗。 此外，本专利技术的任务还在于说明一种针对环状天线进行调谐的尽可能改进的方 法。 所述任务通过具有独立权利要求10的特征的方法解决。有利的进一步构型是从 属权利要求的主题并且包括在本说明书中。 因此，提出一种用于进行调谐以获得与电路连接的环状天线的最大发射功率的方 法。环状天线具有天线阻抗并且电路的调谐装置具有调谐阻抗。 在所述方法中，借助与环状天线的第一天线连接端子相连接的输出放大器输出经 放大的信号。所述经放大的信号优选为正弦信号类型。 在所述方法中，重复地实施以下用于确定发射功率的最大值的步骤 a)确定在调谐阻抗上下降的电压幅值，其中，调谐阻抗与环状天线的第二天线连接端子相连接， b)对所确定的电压幅值以及调谐阻抗进行分析，以及 c)改变调谐阻抗。 优选的是，为了进行分析而至少暂时地存储结果。有利的是，借助大小比较装置相 互比较所确定的分析结果。 本专利技术的另一方面是具有以上所述的电路的无线电系统。该无线电系统具有环状 天线，该环状天线具有第一天线连接端子与第二天线连接端子。调谐装置的调谐阻抗被构 造为可变的调谐电容。可变的调谐电容与至少一个另外的电容以及环状天线的环的电感一 起构成振荡回路。 优选的是，无线电系统具有用于使输出放大器的输出阻抗与总阻抗的天线阻抗和 调谐阻抗相匹配的匹配网络，其中，匹配网络被设置在输出放大器的输出端与第一天线连 接端子之间。 以下所述的进一步构型不仅涉及所述电路，而且涉及所述无线电系统以及所述用 于调谐的方法。在此，所述电路和所述无线电系统的功能性特征由相应的方法特征得出。方 法特征由所述电路或所述无线电系统的功能得出。 在一个优选的进一步构型中，为了进行分析，计算单元被构造用于将属于当前调 谐阻抗的值与电压幅值相乘。例如，计算单元具有用于进行乘法运算的微控制器的计算内 核。属于当前调谐阻抗的值例如是调谐阻抗的当前电容值或者是由调谐阻抗与一个另外的 电容构成的并联电路的当前电容值。 优选地，计算单元被构造用于确定作为乘法运算的结果的(数学上的)乘积的最 大值。为此，以相互组合的方式相互分析——例如借助大小比较装置——多个属于不同调 谐阻抗值的乘积。 根据一个有利的进一步构型方案，计算单元具有用于分析的数值表，该数值表具 有属于调谐阻抗值的值。这些属于调谐阻抗值的值可被有利地写入数值表中。优选的是，通 过施加属于各个调谐阻抗值的控制信号从数值表中读取并分析这些值。优选地，这些值是 用于与电压幅值相乘的乘法因子。这些值也可被称为修正值。为了进行输出，计算单元优 选具有一个数值表(LUT-Look Up Table :查找表)。优选的是，属于调谐阻抗的值被输入到数值表中，使得在施加控制信号时数值表输出属于当前调谐阻抗的输出值，例如乘法因子， 以便进行分析。 优选的是，测量装置被构造用于形成属于电压幅值的直流电压。特别有利地，测量 装置被构造用于尤其是借助比较器以及与比较器的输入端相连接的数模转换器将直流电 压转换成数字值。 计算单元例如是一个状态机。根据一个构型，计算单元被构造成是可编程的——尤其是被构造为微控制器。计算单元与测量装置以及可变的调谐阻抗相连接。 在有利地构型方案中，测量装置被构造用于调节测量装置的灵敏度。优选的是，计算单元与测量装置相连接，以便调节测量装置的灵敏度。优选的是，为了调节灵敏度，测量装置具有可变的、电容性的分压器，该分压器优选地与测量装置的输入端相连接。优选的 是，可变的、电容性的分压器的分压比可由计算单元调节。 优选的是，测量装置是可关断的。优选地，计算单元与测量装置相连接，以便在发 射运行中关断测量装置。 优选地，调谐装置与输出放大器和/或发射电路相连接。有利地，为了进行连接， 计算单元的控制输出端连接在输出放大器和/或发射电路上。优选地，调谐装置被设置用 于控制输出放大器和/或发射电路，以便改变输出放大器输出端上的输出幅值和/或输出 频率。 在一个特别有利的进一步构型中，调谐装置被构造用于减小输出放大器的输出功 率，尤其用于使输出放大器的输出功率最小化。调谐电路被设置用于在确定发射功率的最大值之前确定在所述确定期间的可能的过载(Obersteuerung)并且用于在过载情况下通过设置寄存器值来限制输出放大器的输出功率。 优选的是，调谐装置被设置用于在输出放大器的输出功率被减小或者被最小化的 情况下确定调谐阻抗上下降的电压幅值，并且为最大值的随后确定规定输出放大器的最大 允许的放大系数值本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于一环状天线（２０）的电路（１００），所述环状天线（２０）具有一第一天线连接端子（２１）以及一第二天线连接端子（２２），所述环状天线（２０）具有一天线阻抗，所述电路（１００）具有一输出放大器（１１０），所述输出放大器（１１０）用于放大一发射信号，所述输出放大器（１１０）具有一输出端（１０１），所述输出端（１０１）用于与所述环状天线（２０）的所述第一天线连接端子（２１）连接，具有一调谐装置，所述调谐装置被构造用于自动地进行调谐，所述调谐装置具有一与所述输出放大器（１１０）的输出端（１０１）分开的连接端子（１０２），所述连接端子（１０２）用于与所述第二天线连接端子（２２）连接，其中，所述调谐装置具有一与所述连接端子（１０２）相连接的、可变的调谐阻抗（１２０，Ｃ↓［ｔ］），其中，所述调谐装置具有一测量装置（１３０），所述测量装置（１３０）与所述调谐阻抗（１２０，Ｃ↓［ｔ］）相连接，以便测量一在所述调谐阻抗（１２０，Ｃ↓［ｔ］）上下降的电压幅值（Ｕ↓［Ｃｔ］），其中，所述调谐装置具有一计算单元（１５０），所述计算单元（１５０）与所述测量装置（１３０）以及所述可变的调谐阻抗（１２０，Ｃ↓［ｔ］）相连接，以及其中，所述计算单元（１５０）被构造用于在分析所述电压幅值（Ｕ↓［Ｃｔ］）以及所述调谐阻抗（１２０，Ｃ↓［ｔ］）的情况下自动地改变所述调谐阻抗（１２０，Ｃ↓［ｔ］）。...

【技术特征摘要】
DE 2008-10-27 102008053296.7用于一环状天线(20)的电路(100)，所述环状天线(20)具有一第一天线连接端子(21)以及一第二天线连接端子(22)，所述环状天线(20)具有一天线阻抗，所述电路(100)具有一输出放大器(110)，所述输出放大器(110)用于放大一发射信号，所述输出放大器(110)具有一输出端(101)，所述输出端(101)用于与所述环状天线(20)的所述第一天线连接端子(21)连接，具有一调谐装置，所述调谐装置被构造用于自动地进行调谐，所述调谐装置具有一与所述输出放大器(110)的输出端(101)分开的连接端子(102)，所述连接端子(102)用于与所述第二天线连接端子(22)连接，其中，所述调谐装置具有一与所述连接端子(102)相连接的、可变的调谐阻抗(120，Ct)，其中，所述调谐装置具有一测量装置(130)，所述测量装置(130)与所述调谐阻抗(120，Ct)相连接，以便测量一在所述调谐阻抗(120，Ct)上下降的电压幅值(UCt)，其中，所述调谐装置具有一计算单元(150)，所述计算单元(150)与所述测量装置(130)以及所述可变的调谐阻抗(120，Ct)相连接，以及其中，所述计算单元(150)被构造用于在分析所述电压幅值(UCt)以及所述调谐阻抗(120，Ct)的情况下自动地改变所述调谐阻抗(120，Ct)。2. 根据权利要求l所述的电路，其中，为了进行所述分析，所述计算单元(150)被构造用于将一属于当前调谐阻抗 (120， Ct)的值(C22+Ct， Ct)与所述电压幅值(Uct)相乘。3. 根据权利要求2所述的电路，其中，所述计算单元(150)被构造用于确定所述乘法运算的乘积(Uet* (C22+Ct))的最 大值。4. 根据以上权利要求中任一项所述的电路，其中，所述计算单元(150)具有一数值表，所述数值表具有属于调谐阻抗值的、用于所 述分析的值。5. 根据权利要求4所述的电路，其中，所述值是用于与所述电压幅值(Uct)相乘的乘法因子。6. 根据以上权利要求中任一项所述的电路，其中，所述测量装置(130)的灵敏度是可被调节的，并且所述计算单元(150)与所述测 量装置(130)相连接，以便对所述测量装置(130)的灵敏度进行调节。7. 根据以上权利要求中任一项所述的电路，其中，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：M施瓦茨米勒，W布拉茨，H舒尔茨，U埃尔本，
申请(专利权)人：爱特梅尔汽车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]