Антенно-согласующее устройство

Полезная модель относится к технике радиосвязи и может использоваться в широкодиапазонных радиопередатчиках для компенсации отклонений входного импеданса антенны от значения, при котором обеспечивается оптимальный режим работы усилителя мощности радиопередатчика.

Задачей полезной модели является снижение вероятности сбоя процедуры настройки в условиях воздействия сигналов соседних передатчиков.

Антенно-согласующее устройство содержит согласующий контур, образуемый элементами трех или четырех магазинов реактивностей и подключенный выходом к клемме «Выход РЧ» устройства, первый коммутатор, подключенный первым входом к клемме «Вход РЧ» устройства и подключенный первым выходом к входу согласующего контура, калибровочный резистор, подключенный ко второму выходу первого коммутатора, трансформатор тока, подключенный вторым выводом первичной обмотки ко второму входу первого коммутатора, синтезатор частот, двухканальный фильтр нижних частот, подключенный входами соответственно к первому выводу первичной обмотки и выходу. трансформатора тока, двухканальный преобразователь «аналог-код», подключенный входом синхронизации ко второму выходу синтезатора частот, двухканальное оперативное запоминающее устройство, подключенное цифровыми входами к цифровым выходам преобразователя «аналог-код», подключенный входом синхронизации ко второму выходу синтезатора частот, двухканальное оперативное запоминающее устройство, подключенное цифровыми входами к цифровым выходам преобразователя «аналог-код», микроконтроллер, подключенный портами последовательного интерфейса соответственно к клеммам «ДУ» устройства и портам управления синтезатора частот и подключенный входами и выходами портов параллельного интерфейса соответственно к цифровым выходам оперативного запоминающего устройства и входам управления первого коммутатора и согласующего контура, также в него введены второй коммутатор, подключенный первым входом к первому выходу синтезатора частот и подключенный выходом к первому выводу первичной обмотки трансформатора тока, первый неуправляемый аттенюатор, второй двухканальный управляемый аттенюатор, подключенный входами соответственно к выходам фильтра нижних частот и подключенный выходами соответственно к аналоговым входам преобразователя «аналог-код», причем первый аттенюатор включен между клеммой «Вход РЧ» устройства и вторым входом второго коммутатора, управляющие входы второго коммутатора и управляемого аттенюатора подключены к соответствующим выходам портов параллельного интерфейса микроконтроллера.

Полезная модель относится к технике радиосвязи и может использоваться в широкодиапазонных радиопередатчиках для компенсации отклонений входного импеданса антенны от значения, при котором обеспечивается оптимальный режим работы усилителя мощности радиопередатчика.

Наиболее близким к предлагаемому устройству является антенно-согласующее устройство [1], в котором компенсация отклонений входного импеданса антенны от требуемых значений осуществляется путем включения между выходом усилителя мощности и входом антенны соответствующего набора конденсаторов и катушек индуктивности из магазинов реактивностей, образующих согласующий контур.

Схема этого устройства приведена на фиг.1.

Устройство содержит согласующий контур 6, образуемый элементами трех или четырех магазинов реактивностей и подключенный выходом к клемме «Выход РЧ» устройства, коммутатор 1, подключенный первым входом к клемме «Вход РЧ» устройства и подключенный первым выходом к входу согласующего контура, калибровочный резистор 7, подключенный к второму выходу коммутатора, аттенюатор 10, трансформатор тока 8, включенный первичной обмоткой между выходом аттенюатора вторым входом коммутатора, синтезатор частот 3, подключенный первым выходом к входу аттенюатора, двухканальный фильтр нижних частот 9, подключенный входами соответственно к выходам аттенюатора и трансформатора тока, двухканальный преобразователь «аналог-код» 2, подключенный аналоговыми входами соответственно к выходам фильтра нижних частот и подключенный входом синхронизации к второму выходу синтезатора частот, двухканальные оперативное запоминающее устройство 4, подключенное цифровыми входами к цифровым выходам преобразователя «аналог-код», микроконтроллер 5, подключенный портами последовательного интерфейса соответственно к клеммам «ДУ» устройства и портам управления синтезатора частот и подключенный входами и выходами портов параллельного интерфейса соответственно к цифровым выходам оперативного запоминающего устройства и входам управления, коммутатора и согласующего контура.

Для определения текущих параметров импеданса тракта «согласующий контур-антенна» и параметров включаемых реактивностей в тракт с выхода синтезатора частот подается измерительный сигнал в виде колебания с постоянной амплитудой и заданной частотой и производится набор и обработка по определенному алгоритму массива отсчетов, пропорциональных мгновенным значениям напряжения и тока на входе тракта.

В рассматриваемом устройстве возможны сбои процедуры настройки вследствие воздействия наведенных в антенне сигналов соседних радиопередатчиков с уровнями, превышающими уровень измерительного сигнала. Для снижения вероятности сбоя процедуры настройки в условиях воздействия сигналов соседних передатчиков необходимо, чтобы уровень измерительного сигнала превышал уровень наведенных в антенне сигналов соседних передатчиков, а суммарный уровень аналогового сигнала на входах преобразователей «аналог-код» не превышал напряжения их полной разрядной сетки.

Задачей полезной модели является реализация в антенно-согласующем устройстве указанного выше требования.

Для этого в антенно-согласующее устройство, содержащее согласующий контур, образуемый элементами трех или четырех магазинов реактивностей и подключенный выходом к клемме «Выход РЧ» устройства, первый коммутатор, подключенный первым входом к клемме «Вход РЧ» устройства и подключенный первым выходом к входу согласующего контура, калибровочный резистор, подключенный ко второму выходу первого коммутатора, аттенюатор, трансформатор тока, подключенный вторым выводом первичной обмотки ко второму входу первого коммутатора, синтезатор частот, двухканальный фильтр нижних частот, подключенный входами соответственно к первому выводу первичной обмотки и выходу трансформатора тока, двухканальный преобразователь «аналог-код», подключенный входом синхронизации к второму выходу синтезатора частот, двухканальное оперативное запоминающее устройство, подключенное цифровыми входами к цифровым выходам преобразователя «аналог-код», микроконтроллер, подключенный портами последовательного интерфейса соответственно к клеммам «ДУ» устройства и портам управления синтезатора частот и подключенный входами и выходами портов параллельного интерфейса соответственно к цифровым выходам оперативного запоминающего устройства и входам управления коммутатора и согласующего контура, введены второй коммутатор, подключенный первым входом к первому выходу синтезатора частот и подключенный выходом к первому выводу первичной обмотки трансформатора тока, первый неуправляемый аттенюатор, второй двухканальный управляемый аттенюатор, подключенный входами соответственно к выходам фильтра нижних частот и подключенный выходами соответственно к аналоговым входам преобразователя «аналог-код», причем первый аттенюатор включен между клеммой «Вход РЧ» устройства и вторым входом второго коммутатора, управляющие входы второго коммутатора и управляемого аттенюатора подключены к соответствующим выходам портов параллельного интерфейса микроконтроллера.

Предлагаемое техническое решение соответствует критерию «новизна», т.к. отличается от прототипа наличием новых функциональных элементов и новых связей между элементами.

Структурная схема предлагаемого устройства представлена па фиг.2.

Устройство содержит первый коммутатор 1, подключенный первым входом к клемме «Вход РЧ» устройства, согласующий контур 6, включенный между первым выходом первого коммутатора и клеммой «Выход РЧ» устройства, калибровочный резистор 7, подключенный ко второму выходу первого коммутатора, второй коммутатор 10, аттенюатор 11, включенный между клеммой «Вход РЧ» и первым входом второго коммутатора, трансформатор тока 8, включенный первичной обмоткой между выходом второго коммутатора и вторым входом первого коммутатора, синтезатор частот 3, подключенный первым выходом ко второму входу второго коммутатора, двухканальный фильтр нижних частот 9, подключенный входами соответственно к выходам второго коммутатора и трансформатора тока, двухканальный управляемый аттенюатор 12, подключенный входами соответственно к выходам фильтра нижних частот, двухканальный преобразователь «аналог-код» 2, подключенный аналоговыми входами соответственно к выходам управляемого аттенюатора и подключенный входом синхронизации ко второму выходу синтезатора частот, двухканальное оперативное запоминающее устройство 4, подключенное цифровыми входами к цифровым выходам преобразователя «аналог-код», микроконтроллер 5, подключенный портами последовательного интерфейса к клеммам «ДУ» устройства и портам управления синтезатора частот и подключенный входами и выходами портов параллельного интерфейса соответственно к цифровым выходам оперативного запоминающего устройства и входам управления коммутаторов, согласующего контура и управляемого аттенюатора. Через клемму «Вход РЧ» устройство подключается к выходу усилителя мощности радиопередатчика, а через клемму «Выход РЧ» - к входу антенно-фидерного тракта.

Измерительный сигнал на заданной рабочей частоте радиопередатчика подается на калибровочный резистор 7 или на вход согласующего контура 6 и далее, на вход антенно-фидерного тракта с выхода второго коммутатора 10 через трансформатор тока 8 и первый коммутатор 1.

В отсутствии мешающих сигналов соседних радиопередатчиков при настройке устройства используется измерительный сигнал малого уровня, соизмеримого с диапазоном преобразователя «аналог-код» 2, который подается на коммутатор 10 с выхода синтезатора частот 3.

В присутствии мешающих сигналов при настройке устройства используется сигнал большого уровня, превышающего уровень наводимых в антенне мешающих сигналов, который подается на коммутатор 10 с выхода усилителя мощности радиопередатчика через аттенюатор 11.

Управляемый аттенюатор 12 обеспечивает работу преобразователя «аналог-код» 2 при разных уровнях измерительного сигнала без переполнения, т.е. при малом сигнале его ослабление минимально, а при большом сигнале максимально.

Таким образом, поставленная задача по обеспечению устойчивой работы устройства в присутствии мешающих сигналов соседних радиопередатчиков выполнена.

Источники информации

1. Патент РФ 2309491 «Антенно-согласующее устройство»

Антенно-согласующее устройство, содержащее согласующий контур, образуемый элементами трех или четырех магазинов реактивностей и подключенный выходом к клемме «Выход РЧ» устройства, первый коммутатор, подключенный первым входом к клемме «Вход РЧ» устройства и подключенный первым выходом к входу согласующего контура, калибровочный резистор, подключенный ко второму выходу первого коммутатора, трансформатор тока, подключенный вторым выводом первичной обмотки ко второму входу первого коммутатора, синтезатор частот, двухканальный фильтр нижних частот, подключенный входами соответственно к первому выводу первичной обмотки и выходу трансформатора тока, двухканальный преобразователь «аналог-код», подключенный входом синхронизации ко второму выходу синтезатора частот, двухканальные оперативное запоминающее устройство, подключенное цифровыми входами к цифровым выходам преобразователя «аналог-код», микроконтроллер, подключенный портами последовательного интерфейса соответственно к клеммам «ДУ» устройства и портам управления синтезатора частот и подключенный входами и выходами портов параллельного интерфейса соответственно к цифровым выходам оперативного запоминающего устройства и входам управления первого коммутатора и согласующего контура, отличающееся тем, что в него введены второй коммутатор, подключенный первым входом к первому выходу синтезатора частот и подключенный выходом к первому выводу первичной обмотки трансформатора тока, первый неуправляемый аттенюатор, второй двухканальный управляемый аттенюатор, подключенный входами соответственно к выходам фильтра нижних частот и подключенный выходами соответственно к аналоговым входам преобразователя «аналог-код», причем первый аттенюатор, включен между клеммой «Вход РЧ» устройства и вторым входом второго коммутатора, управляющие входы второго коммутатора и управляемого аттенюатора подключены к соответствующим выходам портов параллельного интерфейса микроконтроллера.