[发明专利]一种天线匹配网络及其匹配设计方法

说明书

本发明提出一种天线匹配网络结构及其匹配设计方法。天线匹配网络结构包括预调网络、滤波网络、校正网络以及阻抗匹配网络；所述预调网络通过第一节点(1)连接所述滤波网络；所述滤波网络通过第二节点(2)连接至所述校正网络；所述校正网络通过第三节点(3)连接至阻抗匹配网络；所述阻抗匹配网络的阻抗节点为第四节点(4)。所述匹配设计方法包括使得第一节点和第三节点的等效阻抗参数最大限度满足低Q值要求，而第二节点的等效阻抗参数满足干扰信号频率高Q值要求，从而改进天线匹配网络的带宽、驻波比指标和抗干扰信号的指标，设计出满足技术指标要求的更多频率共用天线工作的匹配网络。

技术领域

本发明属于天线技术领域，尤其涉及一种天线匹配网络及其匹配设计方法。

背景技术

天线匹配网络通过对天线进行阻抗匹配，实现较好地发送或接收一定频带宽度的无线电信号，同时抑制工作频带外的干扰信号。理论上说，天线匹配网络属于带通滤波器，技术指标主要包括频带宽度(带宽)、带内平坦度指标和带外衰减指标，其中反映天线匹配网络的带内平坦度指标在无线电测量技术中用驻波比指标(或行波系数指标)表示。

然而，目前的天线匹配网络设计方法，主要存在以下两个问题：一是天线端驻波比指标偏大时，实现较好的天线匹配网络的带宽指标和带内平坦度指标的设计方法比较复杂，一般技术人员不易掌握；二是现有天线匹配网络设计方法中使用高Q值滤波器进行强抑制会严重影响带宽指标和驻波比指标达到设计要求，因此难以设计技术指标较好的多频率共用天线的匹配网络，在一些应用场景(如大功率的无线电发射)造成天线场地资源和天线资源的浪费。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提出一种天线匹配网络及其匹配设计方法。天线匹配网络结构包括预调网络、滤波网络、校正网络以及阻抗匹配网络；所述预调网络通过第一节点(1)连接所述滤波网络；所述滤波网络通过第二节点(2)连接至所述校正网络；所述校正网络通过第三节点(3)连接至阻抗匹配网络；所述阻抗匹配网络的阻抗节点为第四节点(4)。所述匹配设计方法包括使得第一节点和第三节点的等效阻抗参数最大限度满足低Q值要求，而第二节点的干扰信号频率等效阻抗参数满足高Q值要求，从而改进天线匹配网络的带宽、驻波比指标和抗干扰信号的指标，设计出满足技术指标要求的更多频率共用天线工作的匹配网络。

在本发明的第一个方面，提出一种天线匹配网络结构，所述天线匹配网络结构包括预调网络、滤波网络、校正网络以及阻抗匹配网络；所述预调网络通过第一节点连接所述滤波网络；所述滤波网络通过第二节点连接至所述校正网络；所述校正网络通过第三节点连接至阻抗匹配网络；所述阻抗匹配网络的阻抗节点为第四节点。

其中，所述预调网络为天线阻抗预调网络，所述天线阻抗预调网络对多个工作频点的天线阻抗的实频数据进行调节，使得所述第一节点处的所述多个工作频点的等效阻抗参数的Q值为第一Q值；

所述滤波网络为高Q值阻抗匹配滤波网络，所述高Q值阻抗匹配滤波网络对所述多个工作频点外的干扰频率进行阻塞滤波，使得所述第二节点的各工作频点干扰信号频率等效阻抗参数的Q值为第二Q值；

所述校正网络为匹配校正网络，所述匹配校正网络使所述滤波网络之后的所述第三节点处各工作频点等效阻抗参数的Q值为第三Q值；

其中，所述第一Q值和所述第三Q值为工作频率低Q值，第二Q值为干扰信号频率高Q值。

在本发明的上述技术方案中，所谓Q值，是指工作频点阻抗值(R+jX)的虚部与实部的比值(Q＝X/R)。

在本发明的第二个方面，提供一种匹配设计方法，用于对上述第一个方面的所述天线匹配网络进行参数设计。

更具体的，所述设计方法包括设计从天线端到电路输出/输入端的匹配网络，具体体现在：

测量或者计算获取所述多个工作频点的天线的等效阻抗参数；