[发明专利]一种宽带天线阻抗变换器设计方法、装置与系统

权利要求书

1.一种宽带天线阻抗变换器设计方法，其特征在于，包括：

获取变压器阻抗比，并根据变压器阻抗变换公式对所述变压器阻抗比进行计算，得到平方根形式的变压器匝数比；

对所述平方根形式的变压器匝数比是否为整数比进行判断，根据判断结果调用调整模块对所述平方根形式的变压器匝数比进行调整，得到变压器实际匝数比；

基于所述变压器实际匝数比生成目标阻抗变换器的设计方案；

其中，所述对所述变压器阻抗比进行开平方计算，包括：

根据欧姆定律，得到变压器输入功率关于输入阻抗的表达式以及变压器输出功率关于次级负载阻抗的表达式；

设定所述输入功率和所述输出功率相等，推导得到所述变压器阻抗比等于变压器输入电压与输出电压比值的平方；

根据所述变压器输入电压与输出电压比值等于变压器匝数比，对所述变压器阻抗比进行开方运算，得到所述平方根形式的变压器匝数比；

其中，所述根据判断结果调用调整模块对所述平方根形式的变压器匝数比进行调整，包括：在所述平方根形式的变压器匝数比为整数比时，将所述平方根形式的变压器匝数比中的初级绕线组匝数、次级绕线组匝数同时乘上大于等于9的任一整数，得到变压器实际匝数比；在所述平方根形式的变压器匝数比不为整数比时，采用匝数比循环倍增取整法得到变压器实际匝数比。

2.根据权利要求1所述的宽带天线阻抗变换器设计方法，其特征在于，所述匝数比循环倍增取整法，包括，

数值转换阶段，将所述平方根形式的变压器匝数比转换成小数形式的变压器匝数比；放大阶段，所述小数形式的变压器匝数比中的初级绕线组匝数、次级绕线组匝数同时与乘数9相乘，计算并记录变压器放大匝数比，此阶段重复8次，每次乘数增加1；

筛选阶段，将所有变压器放大匝数比取整，并删除初级绕线组匝数为奇数的变压器放大匝数比，选择余下变压器放大匝数比中的一个作为变压器实际匝数比。

3.根据权利要求1所述的宽带天线阻抗变换器设计方法，其特征在于，所述目标阻抗变换器的设计方案包括：

结构设计阶段，将变压器的初级绕线组拆分为匝数相同的第一股漆包线和第二股漆包线，第一股漆包线的第一端、第二股漆包线的第一端均用于接收平衡信号；变压器的次级绕线组包括第三股漆包线，第三股漆包线的第一端用于输出不平衡信号；所述第一股漆包线的第二端、所述第二股漆包线的第二端以及所述第三股漆包线的第二端扭结在一起，共同接地；

变压器绕线阶段，第一股漆包线、第二股漆包线及第三股漆包线均在磁环上均匀并排缠绕，且位置邻近，第一股漆包线、第二股漆包线的圈数均为所述变压器实际匝数比中初级绕线组匝数的一半，第三股漆包线的圈数为所述变压器实际匝数比中次级绕线组匝数，制成阻抗变换器样品；

测试验证阶段，在第一股漆包线的第一端与第二股漆包线的第一端中间连接等效于输入阻抗值的标准负载，采用阻抗特性分析仪测量第三股漆包线第一端是否是次级负载阻抗，从而验证所述阻抗变换器样品的阻抗变换性能。

4.一种宽带天线阻抗变换器装置，其特征在于，包括：

获取模块，用于获取变压器阻抗比；

计算模块，用于根据所述变压器阻抗比计算得到平方根形式的变压器匝数比；

调整模块，用于根据判断结果对所述平方根形式的变压器匝数比进行调整，得到变压器实际匝数比；

生成模块，用于根据所述变压器实际匝数比生成目标阻抗变换器的设计方案；

其中，所述计算模块包括：

表示单元，用于根据欧姆定律，得出变压器输入功率关于输入阻抗的表达式以及变压器输出功率关于次级负载阻抗的表达式；

设置单元，用于设定所述输入功率和所述输出功率相等，推导出所述变压器阻抗比等于变压器输入电压与输出电压比值的平方；

计算单元，用于根据所述变压器输入电压与输出电压比值等于变压器匝数比，对所述变压器阻抗比进行开方运算，得到平方根形式的变压器匝数比；

其中，所述调整模块包括：

第一调整子模块，用于在所述平方根形式的变压器匝数比为整数比时，将所述平方根形式的变压器匝数比调整为变压器实际匝数比；

第二调整子模块，用于在所述平方根形式的变压器匝数比不为整数比时，将所述平方根形式的变压器匝数比调整为变压器实际匝数比。