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      自適應(yīng)阻抗匹配電路的制作方法

      文檔序號:7517720閱讀:679來源:國知局
      專利名稱:自適應(yīng)阻抗匹配電路的制作方法
      技術(shù)領(lǐng)域
      本發(fā)明涉及一種微波電路,特別涉及一種自適應(yīng)阻抗匹配電路。
      背景技術(shù)
      微波電路中負(fù)載的阻抗必須和前級電路的阻抗匹配以使得微波電路的性能達(dá)到最優(yōu),為此,微波電路中都設(shè)計(jì)有阻抗匹配電路?,F(xiàn)有的阻抗匹配電路的阻抗值是固定的, 然而,對于功能越來越豐富的微波產(chǎn)品,其負(fù)載在使用過程中會在一定范圍內(nèi)變動,這樣就會造成阻抗匹配電路的失配,從而影響微波電路的性能。

      發(fā)明內(nèi)容
      有鑒于此,有必要提供一種自適應(yīng)阻抗匹配電路,其可以根據(jù)負(fù)載的變動自動調(diào)整其阻抗以實(shí)現(xiàn)適時阻抗匹配。一種自適應(yīng)阻抗匹配電路,其包括一輸入端、一輸出端、一可變阻抗電路、第一、第二定向耦合器、減法單元和調(diào)節(jié)單元??勺冏杩闺娐愤B接于該輸入端和該輸出端之間,所述可變阻抗電路包括一可變電容。第一定向耦合器連接于該可變阻抗電路與該輸入端之間, 用于測量該輸入端的輸入功率。第二定向耦合器連接于該可變阻抗電路與該輸出端之間, 用于測量該輸出端的輸出功率。減法單元連接于該第一定向耦合器和該第二定向耦合器之間,用于計(jì)算該輸入功率和該輸出功率的差值。調(diào)節(jié)單元連接于該減法單元和該可變阻抗電路之間,用于根據(jù)該差值調(diào)節(jié)該可變電容的偏置電壓,從而改變該可變阻抗電路的阻抗值以實(shí)現(xiàn)適時阻抗匹配。在由于負(fù)載變化引起輸出功率變動時,本發(fā)明可根據(jù)輸入端和輸出端的功率差值自動調(diào)節(jié)可變阻抗電路的阻抗,從而實(shí)現(xiàn)負(fù)載與前級電路的適時阻抗匹配。


      圖1為本發(fā)明實(shí)施方式的自適應(yīng)阻抗匹配電路的電路模塊圖。
      圖2為圖1中的自適應(yīng)阻抗電路的可變阻抗電路的電路圖。
      主要元件符號說明
      前級電路10
      自適應(yīng)阻抗匹配電路20
      輸入端21
      定向耦合器22,24
      可變阻抗電路23
      輸入端231
      固定電容232,233
      電感元件234
      輸出端235
      接地端236
      可變電容237
      電阻238
      調(diào)節(jié)端239
      輸出端25
      AC/DC (交 /直流)轉(zhuǎn)換模塊 26、
      調(diào)節(jié)單元27
      電源271
      放大器29,31
      減法單元30
      負(fù)載40
      功率P1、P2
      差值S
      具體實(shí)施例方式下面將結(jié)合附圖,對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。請參圖1、圖2,本發(fā)明實(shí)施方式提供的一種自適應(yīng)阻抗匹配電路20。該自適應(yīng)阻抗匹配電路20包括一輸入端21和一輸出端25,所述輸入端21耦合至一前級電路10,所述輸出端25耦合至一負(fù)載40,該負(fù)載40的阻抗會在使用過程中在一定范圍內(nèi)變動。該自適應(yīng)阻抗匹配電路20包括可變阻抗電路23、定向耦合器22、24、AC/DC(交/ 直流)轉(zhuǎn)換模塊沈、28、放大器四、31、減法單元30、調(diào)節(jié)單元27、和電源271。定向耦合器 22的輸入端連接到自適應(yīng)阻抗匹配電路20的輸入端21,定向耦合器22的輸出端連接可變阻抗電路23的輸入端231,定向耦合器23的輸入端連接可變阻抗電路23的輸出端235,定向耦合器23的輸出端連接該輸出端25。定向耦合器22的耦合端連接AC/DC轉(zhuǎn)換模塊沈的輸入端,AC/DC轉(zhuǎn)換模塊沈的輸出端連接放大器四的輸入端,放大器四的輸出端連接減法單元30的一輸入端;定向耦合器M的耦合端連接AC/DC轉(zhuǎn)換模塊觀的輸入端,AC/DC 轉(zhuǎn)換模塊觀的輸出端連接放大器31的輸入端,放大器31的輸出端連接減法單元30的另一輸入端。減法單元30的輸出端連接到調(diào)節(jié)單元27的輸入端,調(diào)節(jié)單元27的輸出端連接到可變阻抗電路23的調(diào)節(jié)端239。電源271與調(diào)節(jié)單元27相連接以提供電源給調(diào)節(jié)單元 27。定向耦合器22用于測量阻抗匹配電路20輸入端21的功率P1,即前級電路10的輸出功率。在本實(shí)施方式中,功率的大小以交流電流值表示。功率信號Pl通過AC/DC轉(zhuǎn)換模塊26轉(zhuǎn)換成直流信號,經(jīng)過放大器四放大后輸入到減法單元30。當(dāng)然,在其他實(shí)施方式中,也可用其他電信號表征該功率P1,例如電壓。定向耦合器M用于測量阻抗匹配電路20的輸出端25的功率P2,即施加到負(fù)載 40上的功率。功率信號P2通過AC/DC轉(zhuǎn)換模塊觀轉(zhuǎn)換成直流信號,經(jīng)過放大器31放大后輸入到減法單元30。減法單元30用于計(jì)算出功率Pl和P2的差值S,并將該差值S輸出到調(diào)節(jié)單元27。 調(diào)節(jié)單元27用于根據(jù)該差值S調(diào)節(jié)可變阻抗電路23的阻抗值,直至Pl和P2相等。在本實(shí)施方式中,電源271為調(diào)節(jié)單元27提供調(diào)節(jié)所需的電壓,調(diào)節(jié)單元27通過調(diào)節(jié)施加到可變阻抗電路23上的偏置電壓,來改變可變阻抗電路23的阻抗值。上述定向耦合器、AC/DC轉(zhuǎn)換模塊、放大器、減法單元、調(diào)節(jié)單元是本領(lǐng)域人員所熟知的,在此對上述部件的具體結(jié)構(gòu)不做介紹??勺冏杩闺娐?3包括固定電容232、233、電感元件234、可變電容237、和電阻 238。電感元件234 —端連接到可變阻抗電路23的輸出端235,另一端連接到固定電容233 的一端。固定電容232的一端連接到可變阻抗電路23的輸入端231。固定電容232、233的另一端彼此相連??勺冸娙?37 —端連接于固定電容232、233之間,另一端和接地端236 相連。電阻238 —端連接于固定電容232、233之間,另一端連接到可變阻抗電路23的調(diào)節(jié)端 239。電感元件234和可變電容237用于組成一 LC電路,施加偏置電壓改變電容237的電容值,就可改變上述LC電路的阻抗。電阻238用于接收從調(diào)節(jié)單元27施加的電壓并將該電壓施加給可變電容237。固定電容232、233用于隔絕電路中的直流分量,以保證其不會被施加到負(fù)載40上。電容、電感、電阻具體的值可根據(jù)實(shí)際情況確定,例如,當(dāng)負(fù)載40的阻值設(shè)計(jì)為50 歐姆(ohm)時,電感元件234的電感值可設(shè)計(jì)為469微亨利(uH),可變電容237的電容值范圍可設(shè)計(jì)為5. 8微法(uF) 0. 37微法(uF),相應(yīng)的,施加到可變電容237上的偏置電壓范圍為0 40伏特(V)直流電(DC),電阻238的阻值為0歐姆(ohm),固定電容232、233的電容分別為50皮法(pF)。此時阻抗匹配電路20的阻抗范圍為(0. 1-J2. 9) (34. 1-J33. 7) 歐姆(ohm)。另外,本領(lǐng)域技術(shù)人員可在本發(fā)明精神內(nèi)做其它變化,但是,凡依據(jù)本發(fā)明精神實(shí)質(zhì)所做的變化,都應(yīng)包含在本發(fā)明所要求保護(hù)的范圍之內(nèi)。
      權(quán)利要求
      1.一種自適應(yīng)阻抗匹配電路,其包括一輸入端;一輸出端;一連接于該輸入端和該輸出端之間的可變阻抗電路,該可變阻抗電路包括一可變電容;一連接于該可變阻抗電路與該輸入端之間的第一定向耦合器,用于測量該輸入端的輸入功率;一連接于該可變阻抗電路與該輸出端之間的第二定向耦合器,用于測量該輸出端的輸出功率;一連接于該第一定向耦合器和該第二定向耦合器之間的減法單元,用于計(jì)算該輸入功率和該輸出功率的差值;及一連接于該減法單元和該可變阻抗電路之間的調(diào)節(jié)單元,用于根據(jù)該差值調(diào)節(jié)該可變電容的偏置電壓,從而改變該可變阻抗電路的阻抗值以實(shí)現(xiàn)適時阻抗匹配。
      2.如權(quán)利要求1所述的自適應(yīng)阻抗匹配電路,其特征在于該第一定向耦合器和該第二定向耦合器測得的功率以交流信號表示,該自適應(yīng)阻抗匹配電路還包括連接于該第一定向耦合器和該減法單元之間的第一交/直流轉(zhuǎn)換模塊和連接于該第二定向耦合器和該減法單元之間的第二交/直流轉(zhuǎn)換模塊,用于分別將該第一定向耦合器和該第二定向耦合器測得的交流信號轉(zhuǎn)換為直流信號。
      3.如權(quán)利要求2所述的自適應(yīng)阻抗匹配電路,其特征在于還包括連接于該第一交/ 直流轉(zhuǎn)換模塊和該減法單元之間的第一放大器,及連接于該第二交/直流轉(zhuǎn)換模塊和該減法單元之間的第二放大器,用于分別將該第一定向耦合器和該第二定向耦合器測得的功率信號放大并將放大后的信號輸出到該減法單元。
      4.如權(quán)利要求1所述的自適應(yīng)阻抗匹配電路,其特征在于還包括一連接到該調(diào)節(jié)單元的電源,用于為調(diào)節(jié)單元提供電源。
      5.如權(quán)利要求1所述的自適應(yīng)阻抗匹配電路,其特征在于該可變阻抗電路還包括第一固定電容和第二固定電容,該第一固定電容一端與該輸入端連接,該第二固定電容一端與該輸出端連接,該第一固定電容和該第二固定電容的另一端彼此互聯(lián)。
      6.如權(quán)利要求5所述的自適應(yīng)阻抗匹配電路,其特征在于該可變電容一端接地,另一端連接到該第一固定電容和該第二固定電容之間并進(jìn)一步連接到該調(diào)節(jié)單元。
      7.如權(quán)利要求6所述的自適應(yīng)阻抗匹配電路,其特征在于該可變阻抗電路還包括一電阻,該可變電容通過該電阻連接到該調(diào)節(jié)單元。
      8.如權(quán)利要求5所述的自適應(yīng)阻抗匹配電路,其特征在于該可變阻抗電路還包括一電感,該第二固定電容通過該電感連接到該輸出端。
      9.如權(quán)利要求1所述的自適應(yīng)阻抗匹配電路,其特征在于該可變電容的電容值范圍為5. 8微法(uF) 0. 37微法(uF)。
      10.如權(quán)利要求1所述的自適應(yīng)阻抗匹配電路,其特征在于該可變阻抗電路的阻抗值范圍為(0. l-j2. 9) (34. l-j33. 7)歐姆(ohm)。
      全文摘要
      一種用于微波電路中的自適應(yīng)阻抗匹配電路,其包括一輸入端、一輸出端、一可變阻抗電路、第一、第二定向耦合器、減法單元和調(diào)節(jié)單元。可變阻抗電路連接于輸入端和輸出端之間,所述可變阻抗電路包括一可變電容。第一定向耦合器用于測量輸入端的輸入功率。第二定向耦合器用于測量輸出端的輸出功率。減法單元用于計(jì)算輸入功率和輸出功率的差值。調(diào)節(jié)單元用于根據(jù)差值調(diào)節(jié)可變電容的偏置電壓,從而改變可變阻抗電路的阻抗值以實(shí)現(xiàn)適時阻抗匹配。在負(fù)載變化引起輸出功率變動時,可根據(jù)輸入端和輸出端的功率差值自動調(diào)節(jié)可變阻抗電路的阻抗,從而實(shí)現(xiàn)負(fù)載與前級電路的適時阻抗匹配。
      文檔編號H03H7/40GK102347745SQ201010243858
      公開日2012年2月8日 申請日期2010年8月4日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月4日
      發(fā)明者趙登, 陳陶陶 申請人:國基電子(上海)有限公司, 鴻海精密工業(yè)股份有限公司
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