Антенный тюнер , спичечный коробок , трансматч , антенный тюнер ( ATU ), антенный соединитель или фидерный соединитель — это устройство, подключаемое между радиопередатчиком или приемником и его антенной для улучшения передачи мощности между ними путем согласования импеданса радио с фидером антенны. Антенные тюнеры особенно важны для использования с передатчиками. Передатчики подают мощность на резистивную нагрузку , очень часто 50 Ом, для которой передатчик оптимально рассчитан на выходную мощность, эффективность и низкий уровень искажений. [1] Если нагрузка, воспринимаемая передатчиком, отклоняется от этого расчетного значения из-за неправильной настройки комбинации антенны/фидера, выходная мощность изменится, могут возникнуть искажения, а передатчик может перегреться.
ATU являются стандартной частью почти всех радиопередатчиков; они могут быть цепью, включенной внутрь самого передатчика, или отдельной частью оборудования, подключенной между передатчиком и антенной. В передатчиках, в которых антенна установлена отдельно от передатчика и подключена к нему линией передачи ( фидерной линией ), на антенне может быть второй ATU (или согласующая сеть ) для согласования сопротивления антенны с линией передачи. В маломощных передатчиках с прикрепленными антеннами, таких как сотовые телефоны и рации , ATU фиксируется для работы с антенной. В высокомощных передатчиках, таких как радиостанции , ATU регулируется для адаптации к изменениям в антенне или передатчике, и настройка ATU для согласования передатчика с антенной является важной процедурой, выполняемой после внесения любых изменений в эти компоненты. Эта настройка выполняется с помощью прибора, называемого измерителем КСВ .
В радиоприемниках ATU не так важны, потому что в низкочастотной части радиоспектра отношение сигнал /шум (SNR) определяется атмосферным шумом . Не имеет значения, если импеданс антенны и приемника не согласован, поэтому часть входящей мощности от антенны отражается и не достигает приемника, потому что сигнал может быть усилен, чтобы компенсировать это. Однако в высокочастотных приемниках SNR приемника определяется шумом во входном каскаде приемника , поэтому важно, чтобы приемная антенна была согласована по импедансу с приемником, чтобы обеспечить максимальную амплитуду сигнала во входных каскадах для преодоления шума.
Сопротивление антенны различно на разных частотах. Антенный тюнер согласует радио с фиксированным сопротивлением (обычно 50 Ом для современных трансиверов) с комбинацией фидерной линии и антенны ; полезно, когда сопротивление, видимое на входном конце фидерной линии, неизвестно, комплексно или иным образом отличается от сопротивления трансивера. Связь через ATU позволяет использовать одну антенну в широком диапазоне частот. Однако, несмотря на свое название, антенный « тюнер » фактически согласует передатчик только с комплексным сопротивлением, отраженным обратно на входной конец фидерной линии. Если бы и тюнер, и линия передачи были без потерь, настройка на конце передатчика действительно производила бы согласование в каждой точке системы передатчик-фидерная линия-антенна. [2] Однако в практических системах потери в фидерной линии ограничивают способность антенного «тюнера» согласовывать антенну или изменять ее резонансную частоту .
Если потеря мощности в линии, передающей сигнал передатчика в антенну, очень мала, тюнер на конце передатчика может обеспечить достойную степень согласования и настройки для антенны и сети фидерной линии в целом. [3] [4] В случае фидерных линий с потерями (например, обычно используемый коаксиальный кабель 50 Ом ) максимальная передача мощности происходит только в том случае, если согласование выполняется на обоих концах линии. [5]
Если в фидерной линии за ATU все еще высокий КСВ (множественные отражения), любые потери в фидерной линии умножаются в несколько раз из-за отражений переданных волн туда и обратно между тюнером и антенной, нагревая провод вместо того, чтобы посылать сигнал. Даже при наличии согласующего устройства на обоих концах фидерной линии — ближнего ATU, согласующего передатчик с фидерной линией, и удаленного ATU, согласующего фидерную линию с антенной — потери в схемах двух ATU снизят мощность, подаваемую на антенну. Поэтому эксплуатация антенны вдали от ее проектной частоты и компенсация с помощью трансматча между передатчиком и фидерной линией не так эффективна, как использование резонансной антенны с фидерной линией с согласованным импедансом , и не так эффективна, как согласованная фидерная линия от передатчика до удаленного антенного тюнера, подключенного непосредственно к антенне.
Трансформаторы , автотрансформаторы и симметрирующие трансформаторы иногда включаются в конструкцию узкополосных антенных тюнеров и соединений антенных кабелей. Все они обычно оказывают небольшое влияние на резонансную частоту антенны или узкополосных передатчиков, но могут расширить диапазон импедансов, которые может согласовать антенный тюнер, и/или преобразовывать между сбалансированным и несбалансированным кабелями, где это необходимо.
Твердотельные усилители мощности, работающие в диапазоне 1–30 МГц , обычно используют один или несколько широкополосных трансформаторов, намотанных на ферритовых сердечниках. МОП-транзисторы и биполярные транзисторы сконструированы для работы в условиях низкого импеданса, поэтому первичная обмотка трансформатора обычно имеет один виток, в то время как вторичная обмотка 50 Ом будет иметь от 2 до 4 витков. Такая конструкция системы фидера имеет преимущество в снижении перенастройки, необходимой при изменении рабочей частоты. Подобная конструкция может согласовывать антенну с линией передачи ; например, многие телевизионные антенны имеют импеданс 300 Ом и подают сигнал на телевизор через коаксиальную линию 75 Ом. Небольшой трансформатор с ферритовым сердечником выполняет широкополосное преобразование импеданса. Этот трансформатор не нуждается в регулировке и не может ее выполнять. Для использования только для приема в телевизоре небольшое изменение КСВ с частотой не является серьезной проблемой.
Следует добавить, что многие трансформаторы на основе феррита выполняют преобразование из сбалансированного в несбалансированный вместе с изменением импеданса. Когда присутствует функция преобразования из сбалансированного в несбалансированный , эти трансформаторы называются симметрирующими (иначе unun ). Наиболее распространенные симметрирующие трансформаторы имеют преобразование импеданса 1:1 или 1:4 .
Существует несколько конструкций для согласования импеданса с использованием автотрансформатора , который представляет собой однопроводной трансформатор с различными точками соединения или ответвлениями, разнесенными вдоль обмоток. Они различаются в основном по их коэффициенту трансформации импеданса (1:1, 1:4, 1:9 и т. д., квадрат коэффициента обмоток), а также по тому, имеют ли входная и выходная стороны общую землю или согласованы от кабеля, заземленного с одной стороны ( несбалансированный ), к незаземленному (обычно сбалансированному ) кабелю. Когда автотрансформаторы соединяют сбалансированные и несбалансированные линии, их называют симметрирующими трансформаторами, как и двухобмоточные трансформаторы. Когда два по-разному заземленных кабеля или цепи должны быть подключены, но заземления должны быть независимыми, вместо этого используется полный двухобмоточный трансформатор с требуемым коэффициентом.
Схема, изображенная справа, имеет три идентичные обмотки, намотанные в одном направлении вокруг либо «воздушного» сердечника (для очень высоких частот), либо ферритового сердечника (для средних или низких частот). Три одинаковые обмотки, показанные на рисунке, подключены к общему заземлению, разделяемому двумя несимметричными линиями (поэтому эта конструкция называется unun ), и может использоваться как согласующее сопротивление 1:1, 1:4 или 1:9, в зависимости от выбранного отвода. (Те же обмотки можно соединить по-разному, чтобы вместо этого сделать симметрирующий трансформатор .)
Например, если правая сторона подключена к резистивной нагрузке 10 Ом , пользователь может присоединить источник к любой из трех незаземленных клемм на левой стороне автотрансформатора, чтобы получить другой импеданс. Обратите внимание, что на левой стороне линия с большим количеством обмоток измеряет больший импеданс для той же нагрузки 10 Ом справа.
Описанные ниже «узкополосные» методы охватывают гораздо меньший диапазон частот по сравнению с описанными выше широкополосными методами.
Методы согласования антенн, использующие трансформаторы, как правило, охватывают широкий диапазон частот. Один типичный коммерчески доступный балун может охватывать частоты от 3,5 до 30,0 МГц или почти весь коротковолновый радиодиапазон. Согласование с антенной с использованием разрезанного сегмента линии передачи (описано ниже) является, пожалуй, самой эффективной из всех схем согласования с точки зрения электрической мощности, но обычно может охватывать только диапазон шириной около 3,5–3,7 МГц — действительно очень небольшой диапазон по сравнению с широкополосным балуном. Схемы согласования антенной связи или фидерной линии также являются узкополосными для любой отдельной настройки, но их можно перенастраивать более удобно. Однако они, пожалуй, наименее эффективны с точки зрения потери мощности (помимо полного отсутствия согласования импеданса!).
Вставка специального участка линии передачи, чье характеристическое сопротивление отличается от сопротивления основной линии, может быть использована для согласования основной линии с антенной. Вставленная линия с соответствующим сопротивлением и подключенная в правильном месте может выполнять сложные эффекты согласования с очень высокой эффективностью, но охватывает очень ограниченный диапазон частот. [6]
Простейшим примером этого метода является четвертьволновой трансформатор импеданса, образованный секцией несогласованной линии передачи. Если четвертьволновый коаксиальный кабель сопротивлением 75 Ом подключен к нагрузке 50 Ом, то КСВ в четверти волны линии сопротивлением 75 Ом можно рассчитать как 75 Ом / 50 Ом = 1,5; четвертьволновая линия преобразует несогласованный импеданс в 112,5 Ом (75 Ом × 1,5 = 112,5 Ом). Таким образом, эта вставленная секция согласует антенну сопротивлением 112 Ом с основной линией сопротивлением 50 Ом.
Коаксиальный трансформатор длиной 1 ⁄ 6 длины волны — полезный способ согласования 50–75 Ом с использованием того же общего метода. [7] Теоретическая основа обсуждается изобретателем, а более широкое применение метода можно найти здесь: Branham, P. (1959). Удобный трансформатор для согласования коаксиальных линий. Женева: CERN. [8]
Вторым распространенным методом является использование шлейфа : закороченный или открытый участок линии подключается параллельно основной линии. С коаксиальным кабелем это делается с помощью Т-образного соединителя. Длина шлейфа и его расположение могут быть выбраны таким образом, чтобы создать согласованную линию ниже шлейфа, независимо от комплексного сопротивления или КСВ самой антенны. [9] Антенна с J-образным полюсом является примером антенны со встроенным согласованием шлейфа.
Ниже показана базовая схема, необходимая при использовании сосредоточенных емкостей и индуктивностей. Эта схема важна тем, что ее используют многие автоматические антенные тюнеры, а также тем, что более сложные схемы можно анализировать как группы L-сетей.
Это называется L-сетью не потому, что она содержит индуктор (на самом деле некоторые L-сети состоят из двух конденсаторов), а потому, что два компонента находятся под прямым углом друг к другу, имея форму повернутой и иногда перевернутой английской буквы «L». Сеть «T» («Tee») и сеть π («Pi») также имеют форму, похожую на английские и греческие буквы, в честь которых они названы.
Эта базовая сеть может действовать как трансформатор импеданса . Если выход имеет импеданс, состоящий из сопротивления R нагрузки и реактивного сопротивления j X нагрузки , в то время как вход должен быть подключен к источнику, который имеет импеданс R сопротивления источника и j X реактивного сопротивления источника , то
и
В этом примере схемы X L и X C можно поменять местами. Все схемы ATU ниже создают эту сеть, которая существует между системами с различным импедансом.
Например, если источник имеет резистивное сопротивление 50 Ом, а нагрузка имеет резистивное сопротивление 1000 Ом:
Если частота 28 МГц,
Как,
затем,
Так,
В то время как,
затем,
Параллельная сеть, состоящая из резистивного элемента (1000 Ом) и реактивного элемента (− j 229,415 Ом), будет иметь такое же сопротивление и коэффициент мощности, как и последовательная сеть, состоящая из резистивных (50 Ом) и реактивных элементов (− j 217,94 Ом).
При последовательном добавлении еще одного элемента (имеющего реактивное сопротивление + j 217,94 Ом) сопротивление составляет 50 Ом (резистивное).
L-сеть может иметь восемь различных конфигураций, шесть из которых показаны здесь. Две отсутствующие конфигурации такие же, как в нижнем ряду, но с параллельным элементом (провода вертикальные) справа от последовательного элемента (провода горизонтальные), а не слева, как показано.
В обсуждении диаграмм, которые следуют далее, входной разъем идет от передатчика или «источника»; выходной разъем идет к антенне или «нагрузке». Общее правило (с некоторыми исключениями, описанными ниже) заключается в том, что последовательный элемент L -сети идет на стороне с самым низким импедансом. [10]
Так, например, три схемы в левом столбце и две в нижнем ряду имеют последовательный (горизонтальный) элемент на внешней стороне , как правило, используются для повышения от входа с низким импедансом (передатчик) к выходу с высоким импедансом (антенна), аналогично примеру, проанализированному в разделе выше. Две верхние схемы в правом столбце с последовательным (горизонтальным) элементом на внутренней стороне , как правило , полезны для понижения от более высокого входного к более низкому выходному импедансу.
Общее правило применимо только к нагрузкам, которые в основном резистивны , с очень малым реактивным сопротивлением . В случаях, когда нагрузка является высокореактивной , например, антенна, питаемая сигналами, частота которых далека от любого резонанса, может потребоваться противоположная конфигурация. Если она далека от резонанса, нижние две понижающие (от высокого входа к низкому выходу) схемы вместо этого будут использоваться для подключения к повышающему (от низкого входа к высокому выходу, что в основном является реактивным сопротивлением). [11]
Версии нижних и верхних частот четырех схем, показанных в двух верхних рядах, используют только одну катушку индуктивности и один конденсатор. Обычно предпочтительнее использовать нижнюю частоту с передатчиком, чтобы ослабить гармоники, но можно выбрать конфигурацию верхних частот, если компоненты более удобно достать, или если радио уже содержит внутренний фильтр нижних частот, или если желательно ослабление низких частот — например, когда местная AM-станция, вещающая на средней частоте, может перегружать высокочастотный приемник.
Схема с низким R и высоким C показана при питании короткой вертикальной антенны, как это было бы в случае компактной мобильной антенны или в других случаях на частотах ниже самой низкой собственной резонансной частоты антенны . Здесь внутренняя емкость короткой антенны с произвольным сечением провода настолько высока, что L-образную цепь лучше всего реализовать с двумя индукторами , вместо того, чтобы усугублять проблему, используя конденсатор.
Показана схема с низким R и высоким L, питающая небольшую рамочную антенну . Ниже резонанса этот тип антенны имеет такую большую индуктивность, что дополнительная индуктивность от добавления катушки еще больше ухудшит реактивное сопротивление. Поэтому L-сеть состоит из двух конденсаторов.
L-сеть — это простейшая схема, которая позволит достичь желаемого преобразования; для любой заданной антенны и частоты, как только схема выбрана из восьми возможных конфигураций (шесть из которых показаны выше), только один набор значений компонентов будет соответствовать входному сопротивлению выходному сопротивлению . Напротив, все схемы, описанные ниже, имеют три или более компонентов, и, следовательно, имеют гораздо больше вариантов индуктивности и емкости, которые дадут согласование импеданса. Радиооператор должен экспериментировать, тестировать и использовать суждение, чтобы выбрать среди множества настроек, которые дадут то же самое согласование импеданса.
Любое средство согласования импеданса будет вносить некоторую потерю мощности. Она будет варьироваться от нескольких процентов для трансформатора с ферритовым сердечником до 50% и более для сложного ATU, который неправильно настроен или работает на пределе своего диапазона настройки. [12]
С узкополосными тюнерами L-сеть имеет самые низкие потери, отчасти потому, что она имеет наименьшее количество компонентов, но в основном потому, что она обязательно работает на самом низком возможном уровне для заданного преобразования импеданса. С L-сетью нагрузка не регулируется, а фиксируется посередине между импедансами источника и нагрузки. Поскольку большая часть потерь в практических тюнерах будет в катушке, выбор либо низкочастотной, либо высокочастотной сети может несколько снизить потери.
L-сеть, использующая только конденсаторы, будет иметь самые низкие потери, но эта сеть работает только там, где сопротивление нагрузки очень индуктивно, что делает ее хорошим выбором для небольшой рамочной антенны . Индуктивное сопротивление также возникает с антеннами с прямым проводом, используемыми на частотах немного выше резонансной частоты , где антенна слишком длинная — например, между четвертью и половиной волны на рабочей частоте. Однако проблемные антенны с прямым проводом, как правило, слишком короткие для используемой частоты.
С высокочастотной Т-сетью потери в тюнере могут варьироваться от нескольких процентов — если настроен на минимальные потери — до более 50%, если тюнер не настроен должным образом. Использование максимально доступной емкости даст меньшие потери, чем если бы кто-то просто настраивался на соответствие без учета настроек. [13] Это происходит потому, что использование большей емкости означает использование меньшего количества витков индуктора, а потери в основном происходят в индукторе.
При использовании тюнера SPC потери будут несколько выше, чем при использовании Т-схемы, поскольку дополнительная емкость на индукторе будет шунтировать часть реактивного тока на землю, что должно быть компенсировано дополнительным током в индукторе. [14] Компромисс заключается в том, что эффективная индуктивность катушки увеличивается, что позволяет работать на более низких частотах, чем это было бы возможно в противном случае.
Если требуется дополнительная фильтрация, индуктор можно намеренно установить на большие значения, тем самым обеспечивая частичный эффект пропускания полосы. [15] Таким образом можно настроить либо высокочастотный T, низкочастотный π, либо тюнер SPC. Дополнительное затухание на гармонических частотах можно значительно увеличить с небольшим процентом дополнительных потерь на настроенной частоте.
При настройке на минимальные потери тюнер SPC будет иметь лучшее подавление гармоник, чем фильтр верхних частот T из-за его внутреннего контура. Любой тип способен на хорошее подавление гармоник, если приемлемы небольшие дополнительные потери. Фильтр нижних частот π имеет исключительное ослабление гармоник при любой настройке, включая самые низкие потери.
ATU будет вставлен где-то вдоль линии, соединяющей радиопередатчик или приемник с антенной. [16] Точка питания антенны обычно находится высоко в воздухе (например, дипольная антенна ) или далеко (например, антенна с конечным произвольным проводом ). Линия передачи, или фидер, должна переносить сигнал между передатчиком и антенной. ATU может быть размещен в любом месте вдоль фидерной линии: у передатчика, у антенны или где-то между ними.
Настройку антенны лучше всего производить как можно ближе к антенне, чтобы минимизировать потери, увеличить полосу пропускания и снизить напряжение и ток на линии передачи. Кроме того, когда передаваемая информация имеет частотные компоненты, длина волны которых составляет значительную часть электрической длины линии передачи, искажение передаваемой информации произойдет, если на линии есть стоячие волны. Аналоговое ТВ и стереовещание FM таким образом затронуты. Для этих режимов требуется согласование на антенне.
Когда это возможно, автоматический или дистанционно управляемый тюнер в погодозащищенном корпусе на антенне или около нее удобен и делает систему эффективной. С таким тюнером можно согласовать широкий спектр антенн [17] (включая скрытые антенны). [18] [19]
Когда ATU должен быть расположен рядом с радио для удобства настройки, любой значительный КСВ увеличит потери в фидерной линии. По этой причине при использовании ATU на передатчике фидерная линия с низкими потерями и высоким импедансом является большим преимуществом (например, открытая линия). Короткая длина коаксиальной линии с низкими потерями приемлема, но при более длинных линиях с потерями дополнительные потери из-за КСВ становятся очень высокими. [20]
Очень важно помнить, что при согласовании передатчика с линией, как это делается, когда ATU находится рядом с передатчиком, нет никаких изменений в КСВ в фидерной линии. Токи обратного хода, отраженные от антенны, отражаются ATU обратно – обычно несколько раз между ними – и поэтому невидимы на стороне передатчика ATU. Результатом многократных отражений являются объединенные потери, более высокое напряжение или более высокие токи и сужение полосы пропускания, ни одно из которых не может быть исправлено ATU.
Распространено заблуждение, что высокий коэффициент стоячей волны (КСВ) сам по себе вызывает потери. [3] Хорошо настроенный ATU, питающий антенну через линию с низкими потерями, может иметь лишь небольшой процент дополнительных потерь по сравнению с внутренне согласованной антенной, даже с высоким КСВ (например, 4:1). [21] ATU, расположенный рядом с передатчиком, просто переотражает энергию, отраженную от антенны («обратный ток»), снова по фидерной линии к антенне («ретроотражение»). [3] Высокие потери возникают из-за сопротивления ВЧ в фидерной линии и антенне, и эти многократные отражения из-за высокого КСВ приводят к усугублению потерь в фидерной линии.
Использование фидерной линии с низкими потерями и высоким импедансом с ATU приводит к очень небольшим потерям, даже при множественных отражениях. Однако, если комбинация фидерной линии и антенны является «потеряющей», то идентичный высокий КСВ может привести к потере значительной части выходной мощности передатчика. Высокоомные линии — такие как большинство параллельных проводных линий — передают мощность в основном в виде высокого напряжения, а не высокого тока, и только ток определяет мощность, потерянную на сопротивлении линии. Таким образом, несмотря на высокий КСВ, в высокоомной линии теряется очень мало мощности по сравнению с низкоомной линией — например, типичным коаксиальным кабелем. По этой причине радиооператоры могут быть более небрежны в использовании тюнеров с высокоомной фидерной линией.
Без ATU КСВ от несогласованной антенны и фидера может представлять ненадлежащую нагрузку для передатчика, вызывая искажения и потерю мощности или эффективности с нагревом и/или сгоранием компонентов выходного каскада. Современные твердотельные передатчики автоматически снижают мощность при обнаружении высокого КСВ, поэтому некоторые твердотельные силовые каскады выдают только слабые сигналы, если КСВ превышает 1,5 к 1. Если бы не эта проблема, даже потери от КСВ 2:1 можно было бы допустить, поскольку только 11 процентов передаваемой мощности будет отражаться, а 89 процентов отправляться через антенну. Таким образом, основная потеря выходной мощности при высоком КСВ происходит из-за того, что передатчик «отключает» свой выход при столкновении с обратным током.
Ламповые передатчики и усилители обычно имеют регулируемую выходную сеть, которая может питать несогласованные нагрузки вплоть до КСВ 3:1 без проблем. Фактически встроенная π -сеть выходного каскада передатчика действует как ATU. Кроме того, поскольку лампы электрически прочны (хотя и механически хрупки), схемы на основе ламп могут выдерживать очень высокий ток обратного хода без повреждения.
Одно из старейших применений антенных тюнеров — AM и коротковолновые вещательные передатчики. AM-передатчики обычно используют вертикальную антенну (башню), длина которой может составлять от 0,20 до 0,68 длины волны. У основания башни используется ATU для согласования антенны с линией передачи 50 Ом от передатчика. Наиболее часто используемая схема — это Т-образная сеть, использующая две последовательные катушки индуктивности с шунтирующим конденсатором между ними. При использовании нескольких башен сеть ATU может также обеспечивать регулировку фазы, чтобы токи в каждой башне могли быть сфазированы относительно других для создания желаемой картины. Эти картины часто требуются по закону для включения нулей в направлениях, которые могут создавать помехи, а также для усиления сигнала в целевой области. Настройка ATU в многобашенной решетке — сложный и трудоемкий процесс, требующий значительных знаний.
Для международных коротких волн (50 кВт и выше) частая настройка антенны выполняется как часть изменений частоты, которые могут потребоваться на сезонной или даже ежедневной основе. Современные коротковолновые передатчики обычно включают встроенную схему согласования импеданса для КСВ до 2:1 и могут настраивать свой выходной импеданс в течение 15 секунд.
Согласующие цепи в передатчиках иногда включают в себя симметрирующий трансформатор или внешний симметрирующий трансформатор, который может быть установлен на передатчике для питания сбалансированной линии. Сбалансированные линии передачи сопротивлением 300 Ом или более были более или менее стандартными для всех коротковолновых передатчиков и антенн в прошлом, даже для любителей. Большинство коротковолновых вещателей продолжали использовать высокоомные линии даже до появления автоматического согласования импеданса.
Наиболее часто используемые коротковолновые антенны для международного вещания — это антенна HRS (решетка занавеса), которая охватывает диапазон частот 2 к 1, и логопериодическая антенна , которая охватывает диапазон частот до 8 к 1. В пределах этого диапазона КСВ будет меняться, но обычно поддерживается ниже 1,7 к 1 — в пределах диапазона КСВ, который можно настроить с помощью согласования антенн, встроенного во многие современные передатчики. Следовательно, при питании этих антенн современный передатчик сможет настраиваться по мере необходимости для согласования на любой частоте.
Автоматическая настройка антенны используется в современных мобильных телефонах, приемопередатчиках для любительской радиосвязи , а также в наземных мобильных, морских и тактических КВ-радиопередатчиках.
Каждая система настройки антенны (AT), показанная на рисунке, имеет «антенный порт», который напрямую или косвенно связан с антенной, и другой порт, называемый «радиопортом» (или «пользовательским портом»), для передачи и/или приема радиосигналов через AT и антенну. Каждая AT, показанная на рисунке, имеет один антенный порт (SAP) AT, но для радиопередачи MIMO может потребоваться несколько антенных портов (MAP) AT.
Несколько схем управления могут использоваться в радиоприемопередатчике или передатчике для автоматической настройки антенного тюнера (AT). Схемы управления основаны на одной из двух конфигураций (a) и (b), показанных на схеме. Для обеих конфигураций передатчик включает в себя:
TSPU включает в себя все части передающей системы, не показанные на схеме.
Порт TX TSPU подает тестовый сигнал. SU подает на TSPU один или несколько выходных сигналов, указывающих реакцию на тестовый сигнал, одну или несколько электрических переменных (таких как напряжение, ток, падающее или прямое напряжение и т. д.). Реакция, считываемая на радиопорту в случае конфигурации (a) или на порту антенны в случае конфигурации (b). Обратите внимание, что ни одна из конфигураций (a) и (b) не является идеальной, поскольку линия между антенной и AT ослабляет КСВ; реакция на тестовый сигнал наиболее точно проверяется в точке питания антенны или вблизи нее.
Бройде и Клавелье (2020) различают пять типов схем управления антенным тюнером, а именно: [22]
Схемы управления можно сравнивать по следующим параметрам:
