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嵌入式智能矢量天線調(diào)諧系統(tǒng)(上)

作者: 時間:2012-06-12 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏


③短波電臺工作時,將發(fā)射、接收工作頻率參數(shù)發(fā)送給,的DSP56F8323 處理器根據(jù)當(dāng)前的工作頻率和初始化時在此工作頻率上測量的阻抗數(shù)值,經(jīng)過計算和優(yōu)化得到LC 匹配模塊的最佳值,通過LC 網(wǎng)絡(luò)調(diào)配使短波與電臺高效率匹配。

中有一個VSWR 電壓駐波比檢測模塊,它使用DSP56F8323 的內(nèi)部ADC 進(jìn)行數(shù)據(jù)采集,該模塊對電臺和天線的匹配進(jìn)行實時的監(jiān)控,并將監(jiān)控的VSWR 數(shù)據(jù)實時的傳送給電臺;當(dāng)系統(tǒng)監(jiān)測到電臺和天線出現(xiàn)失配時,通過系統(tǒng)的通信模塊給短波電臺發(fā)出告警信號,根據(jù)電臺的指示對天線重新進(jìn)行測量和匹配。

Motorola DSP56F8323 處理的運(yùn)算速度快,功能強(qiáng)大,兼有數(shù)據(jù)信號處理和通用微處理器的功能,因此非常的合適本作品的應(yīng)用。在阻抗模塊的輸出數(shù)據(jù)流大,需要進(jìn)行大量的數(shù)字濾波、數(shù)據(jù)處理、計算得到測量的阻抗,同時天線匹配系統(tǒng)又需要根據(jù)測量的阻抗數(shù)據(jù)通過I/O 去開關(guān)相應(yīng)的匹配電容、電感網(wǎng)絡(luò),需要大量的判斷、過程語句等通用微處理器功能,Motorola DSP56F8323 的結(jié)構(gòu)功能非常的合適。

4.系統(tǒng)硬件描述

本系統(tǒng)的核心部分是阻抗測量模塊,LC 調(diào)諧匹配模塊,DPS 處理器模塊三部分;矢量阻抗測量模塊主要完成對未知天線的實際阻抗進(jìn)行測量,DSP 處理器模塊根據(jù)測量數(shù)據(jù)得到天線的實際阻抗數(shù)據(jù),最后DSP 處理器模塊I/O 端口直接控制LC 調(diào)諧匹配模塊使天線匹配;具體的硬件設(shè)計描述如下:

① 矢量阻抗測量模塊

由于直接根據(jù)射頻阻抗的定義對測量參考面上的矢量電壓、電流進(jìn)行測量是非常困難的,因此射頻阻抗數(shù)值的測試都是通過間接的方法通過測量與阻抗有關(guān)的相關(guān)參數(shù),通過公式計算得出。實際工程中,常用的阻抗測量有多種方法,每種方法都有其特點(diǎn)和其最適合的應(yīng)用范圍內(nèi)。

本系統(tǒng)中使用的是反射電橋法,反射電橋工作原理和結(jié)構(gòu)與電路中的惠更斯電橋完全相同,只不過將結(jié)構(gòu)尺寸減小以降低分布參數(shù)的影響以適用于射頻測量。同時反射電橋也不需要調(diào)平衡,而是直接讀取誤差電壓。根據(jù)反射電橋的工作原理,特別是對與匹配電橋進(jìn)行有意的討論。對于匹配電橋在一定條件下可以認(rèn)為是一個定向耦合器。在阻抗測量中可以使用兩個定向耦合器分別將未知輸入阻抗DUT的入射波電壓,反射波電壓測量出來,從而得到未知輸入阻抗的反射系數(shù),再根據(jù)公式求出阻抗。如圖定向耦合器測量反射系數(shù)。

本文引用地址:http://2s4d.com/article/148908.htm

定向耦合器測量反射系數(shù)

由此,可以用兩個匹配電橋做兩個定向耦合器,分別測量系統(tǒng)的入射電壓和未知輸入耦阻抗的反射電壓。稱之為雙反射電橋法,它要比用一般的定向耦合器的工作頻率范圍寬,頻率響應(yīng)曲線好。

矢量阻抗測量模塊的硬件構(gòu)成:

矢量阻抗測量模塊的工作原理,首先由DDS 頻率合成器產(chǎn)生所需要測量頻率的信號源,通過功兩個定向耦合器分配成兩路反射信號,一路為輸入電壓參考信號,另一路為上未知測量天線反射回電橋(稱之為反射信號);接著參考信號、反射信號將分別經(jīng)過高速A/D 芯片TLC5540 數(shù)字量化后將采樣點(diǎn)送入SRAM 32K CY7C199,最后DSP 通過讀取兩路SRAM 存儲器中的A/D 采樣數(shù)據(jù),在DSP 內(nèi)部進(jìn)行同步檢波數(shù)字信號算法處理得到,得到未知天線的各種阻抗參量。

linux操作系統(tǒng)文章專題:linux操作系統(tǒng)詳解(linux不再難懂)

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