[发明专利]一种中长波自动天线调谐电路和系统

说明书

本发明公开了一种中长波自动天线调谐电路和系统，包括信号采样单元、射频匹配单元、天调控制单元，信号采样单元分别与射频匹配单元、天调控制单元连接，天调控制单元与射频匹配单元连接，信号采样单元用于采集工作频率点天线阻抗对应的电信号，天调控制单元用于对采样信号进行运算，并根据运算结果输出相应驱动信号给射频匹配单元，射频匹配单元用于根据驱动信号，调整电路参数，以实现天线调谐电路的输入阻抗与发射机输出阻抗匹配，实现了全频段自动调整匹配阻抗。

技术领域

本发明涉及无线通讯技术领域，尤其是涉及一种中长波自动天线调谐电路和系统。

背景技术

目前，中长波通信利用地波模式传播，结合特有的信号检测技术，能够有效降低通信系统对信噪比的要求，因而中长波通信系统广泛应用于军用及民用领域。大功率中长波通信系统通常包括业务终端、发射机、接收机、天线等。

目前系统天线采用宽带天线，其长度约140米，重量约3.5吨，并预先埋于地下。受宽带天线的制约，大功率中长波通信系统目前只满足固定应用方式。

为适应丛林、山地等复杂地貌环境、不同场景的机动使用要求，选用150米铺地天线，天线体重量约20公斤，能够实现灵活搬移、方便铺设。该150米铺地天线属于窄带天线，无法在整个通信频段达到VSWR（电压驻波比）≤1.5的系统指标要求。

因此，如何在整个通信频段达到系统指标要求，是目前亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种中长波自动天线调谐电路和系统，在发射机与天线之间设置天线调谐电路，通过检测不同发射信号频率时对应的天线阻抗，调整天线调谐电路的输入阻抗，使输入阻抗与发射机的输出阻抗匹配，实现对天线全频段自动调整匹配，使发射机输出端口所连接有效负载的VSWR≤1.5，并尽量接近50欧姆纯阻状态，提高发射机传输至天线的有效发射功率，能够在满足系统技术指标的前提下，为突破大功率中长波通信系统固定使用模式，适应机动、灵活的应用场景提供重要支撑。

第一方面，本发明的上述发明目的通过以下技术方案得以实现：

一种中长波自动天线调谐电路，包括信号采样单元、射频匹配单元、天调控制单元，信号采样单元分别与射频匹配单元、天调控制单元连接，天调控制单元与射频匹配单元连接，信号采样单元用于采集工作频率点天线阻抗对应的电信号，天调控制单元用于对采样信号进行运算，并根据运算结果输出相应驱动信号给射频匹配单元，射频匹配单元用于根据驱动信号，调整电路参数，以实现天线调谐电路的输入阻抗与发射机输出阻抗匹配。

本发明进一步设置为：信号采样单元包括电压信号采样电路和电流信号采样电路，电压信号采样电路用于采样射频输入信号的电压，电流信号采样电路用于采样射频输入信号的电流。

本发明进一步设置为：天调控制单元包括依次连接的信号预处理模块、处理器模块、驱动电路模块，信号预处理模块用于对电信号进行处理，得到预处理信号并传递给处理器模块，处理器模块对预处理信号进行数字化及运算处理，得到控制信号并传输给驱动电路模块，处理器模块还用于与外界通讯；驱动电路模块用于根据控制信号输出驱动信号。

本发明进一步设置为：信号预处理模块包括依次连接的混频电路、滤波电路、放大整形电路，用于将采样电信号与本振信号进行混频，通过滤波电路得到差频信号，对差频信号进行放大整形和逻辑运算，得到预处理信号。

本发明进一步设置为：放大整形电路包括依次连接的放大电路、反相电路、异或电路，用于对滤波后的信号进行放大整形。

本发明进一步设置为：处理器模块包括控制芯片，用于对采样信号进行模数转换、数字信号处理、存储和与外部通讯。

本发明进一步设置为：驱动电路模块包括I/O扩展芯片、大电流驱动芯片，I/O扩展芯片用于扩展输入输出接口，大电流驱动芯片用于根据天调控制单元的控制信号，输出驱动信号，给射频匹配单元。