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主题:关于天线调谐器
zhangjingyu 
对于DIY自动天调的HAM来说,最大的困难就是搜索过程。目前为止16个继电器已经是比较小开销的配置了,24个或者更多的也比较常见。穷举算法虽然可以解决问题,但时间实在是太长了,目前大部分DIY天调都用了大步长搜索,然后对驻波比小的部分精细搜索,这个方法说实话,是个碰运气的算法,并不严格,首先搜索过程中存在很多局部的极小点,而全局最小点有的时候很陡峭,所以DIY天调时常出现驻波调不下来的情况。

很多人会想到用最优化方法来搜索。比如,最速下降法,单纯形法,但是经过验证这些方法并不适合天调搜索,首先天调搜索的是驻波比最小点,这个点并不一定是极点,有可能在继电器坐标的边缘,并且偏导数不为0。其次局部极小点太多,数值算法很容易被困住。

想要实现5秒内完成搜索的愿望,通过摸索式的搜索算法恐怕很难实现。如果能单独调节L和C,即一维行进,并且在行进前就计算出路线,调节过程就可以有的放矢了。 目标就是通过测量反射系数在圆图上建立一个简单的数学模型,实现简洁高效的天线调谐算法。

对于天调的拓扑结构,我比较喜欢可变的L型结构,继电器和电抗器件少,可以变换两种模式。(不能变换拓扑的L型是无法实现整个阻抗平面调解的。)能实现整个阻抗平面调节的还有T型和п型。但是继电器数量和电抗器件太多,而且数学过程相对L型复杂了一点,不利于MCU计算。

如果想精确的计算调节行程,而唯一测量的依据就是反射系数,所以对反射系数的精确测量提出了很高要求,不但要具有良好的频率平坦度还要有更高的电压测量精度。否则算法将无法实现。

这种调节方法的思路是我一直在考虑的。但是我一直没有时间去计算这个结论,直到和BG3MZU聊起几种型号天调的搜索速度,我才下定决心去实现这个算法。在圆图上一推演才明白FC-40和LDZ的这种可变L型结构的确是很精巧。可以利用最小的硬件开销,覆盖整个阻抗平面的调谐。加上对行程的精确计算,甚至可以不需要频率测量而估算出波段和天线阻抗,用来实现自动存储。

L型天调算法 BH1NUF.pdf (643 K) 下载次数:170

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zhangjingyu回帖于2017-12-15 08:37[查看电脑版]
下一楼»:“这个问题我已研究过,关键在于测量电路。普通反射计只能测量标量,不能测量矢量。” ..
«上一楼:48楼 发表于: 5小时前
我的看法是这样,共参考:
①当天线不是馈线和发射机的理想负载时 ..

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