(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
送信機出力回路とアンテナを整合する整合器において、前記整合器の整合状態を監視する整合センサを有し、アンテナ電流を検出するアンテナ電流センサを有し、前記送信機出力回路と前記アンテナを整合するためのコンデンサおよびコイルを有し、前記整合センサからの信号および前記アンテナ電流センサからの信号を入手して前記コンデンサおよび前記コイルをＯＮ、ＯＦＦするＣＰＵを有するアンテナ同調回路であって、前記ＣＰＵは前記整合センサからの信号で前記送信機出力回路と前記アンテナ間のリアクタンス分を打ち消すように前記コンデンサおよび前記コイルをＯＮ，ＯＦＦして前記リアクタンスを零にして、前記リアクタンスが零の時、前記アンテナ電流センサからの信号からアンテナインピーダンスを計算して、前記アンテナインピーダンスより50Ωに整合するコンデンサ値とコイル値を計算して、前記コンデンサ値とコイル値になるように前記ＣＰＵで前記コンデンサと前記コイルをＯＮ，ＯＦＦすることを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、送信機出力回路とアンテナの整合時間を短縮するためのアンテナ同調回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
図３は船舶用MF/HF無線装置等で従来行われている送信機出力段とアンテナ回路の整合するための従来技術のアンテナ同調回路を示す。船舶用MF/HF無線装置では船舶の構造上、アンテナ３は8〜10m程度のホイップアンテナか逆Ｌ型のワイヤーアンテナを使用しており、そのインピーダンスは送信機１の出力インピーダンスである50Ωとは大きくかけ離れている。
【０００３】
そのため、送信機１とアンテナ３間に整合器２を挿入し、インピーダンスマッチングを行っている。MF/HF無線装置ではその使用周波数範囲が1.6M〜30MHzと非常に広く、アンテナ３も様々なものがあるため、整合器２内では、コンデンサ１２，１４とコイル１３で構成されるマッチング素子を多段的に切り替えることによって各周波数におけるアンテナ２のインピーダンスに対応している。
【０００４】
整合を行うときは、10W〜20Wの送信周波数で送信し、整合センサ７からの信号を見ながらコンデンサ１２、１４とコイル１３を切り替えることによって、最適なコイル１３とコンデンサ１２、１４の組み合わせ探して設定する。なお、整合センサ７は、進行波レベル、反射波レベル、位相判定（誘導性／容量性）、抵抗判定（50Ω以上／50Ω未満）等を備えている。
【０００５】
また、整合完了後は、次回の整合動作が不要となるように周波数毎にマッチング素子の組み合わせを整合データとしてメモリ１１上に保存している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１−１１５２２５
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記のような従来例にあっては、過去に整合済みの周波数はメモリ１１を読み出すことにより1秒以下で整合が可能であるが、未整合の周波数に関しては、コンデンサ１２、１４とコイル１３の膨大な組み合わせの中から最適値を探すのに数秒〜十数秒の時間がかかってしまうと言う課題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
送信機出力回路とアンテナを整合する整合器において、前記整合器の整合状態を監視する整合センサを有し、アンテナ電流を検出するアンテナ電流センサを有し、前記送信機出力回路と前記アンテナを整合するためのコンデンサおよびコイルを有し、前記整合センサからの信号および前記アンテナ電流センサからの信号を入手して前記コンデンサおよび前記コイルをＯＮ、ＯＦＦするＣＰＵを有するアンテナ同調回路であって、前記ＣＰＵは前記整合センサからの信号で前記送信機出力回路と前記アンテナ間のリアクタンス分を打ち消すように前記コンデンサおよび前記コイルをＯＮ，ＯＦＦして前記リアクタンスを零にして、前記リアクタンスが零の時、前記アンテナ電流センサからの信号からアンテナインピーダンスを計算して、前記アンテナインピーダンスより50Ωに整合するコンデンサ値とコイル値を計算して、前記コンデンサ値とコイル値になるように前記ＣＰＵで前記コンデンサと前記コイルをＯＮ，ＯＦＦすることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、整合器の終端部にアンテナ電流センサを装備することにより、前記アンテナ電流センサからの情報を基にアンテナの整合を行うため整合時間の短縮を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の構成図
【図２】本発明の実施例
【図３】従来の技術
【発明を実施するための形態】
【実施例】
【００１３】
図１は本発明の構成図である。図１の整合器２の終端部にアンテナ電流センサ２２を装備して以下の手順で整合を行う。送信機１の出力を決められた出力（10〜20W程度）にて送信し、整合センサ出力信号８からの信号の1つである位相判定を使用して、誘導性か容量性かをＣＰＵ１１で調べる。
【００１４】
誘導性ならコンデンサ１４を、容量性ならコイル１３を、前記決められた出力で送信しながらＣＰＵ１０で段階的にＯＮにし、位相が切り替る点を調べる。前記位相が切り替わる点ではリアクタンス成分がほぼ零となり、抵抗成分のみとなる。
【００１５】
前記位相が切り替わる点で、アンテナ電流センサ出力21からアンテナ電流値をＣＰＵ１０で調べ、前記送信出力値と前記アンテナ電流値からアンテナの抵抗値を求める。求めた抵抗値から、整合するために加算するコイル１３とコンデンサ１２、１４の最適値を推測する。推測した最適値にコイル１３とコンデンサ１２、１４をＣＰＵ１０で設定後、整合センサ７の値を見ながらＣＰＵ１０でコイル１３とコンデンサ１２、１４を更に微調整する。
【００１６】
以上の様にＣＰＵ１０によりリアクタンス成分を零にした後は、ＣＰＵ１０によりコイル１３とコンデンサ１２、１４を最適値に設定して、最終的にはＣＰＵ１０によりコイル１３とコンデンサ１２、１４の整合動作が微調整のみとなるので整合時間の短縮ができる。
【００１７】
図２は、送信周波数が２ＭＨｚでアンテナ３のインピーダンスが１０Ω＋１２５ｐＦであった場合の整合方法をスミスチャートで示す。１０Ω＋１２５ｐＦは図２のスミスチャート上では５１の点である。
【００１８】
この時、図１の整合器２の整合センサ出力信号８は容量性を示すのでＣＰＵ１０からコイル１３を少しずつ加算する。加算した場合のインピーダンスの動きを図２のスミスチャートの52で示す。整合センサ出力信号８からの信号の位相が切り替わる点になったらアンテナ電流センサ出力２１を調べ、アンテナ電流値と送信出力から抵抗値を算出する。この場合の抵抗値は１０Ωとなる。また、この時の図２のスミスチャート上の点は５３となる。
【００１９】
次に周波数と抵抗値から整合に必要なコイル（＋１．５９μＨ）とコンデンサ（３１８９ｐＦ）を計算し加算する。コイル（＋１．５９μＨ）を加算したした場合のインピーダンスの動きを図２のスミスチャート上に５４で示す。加算後のインピーダンスは55の点となる。
【００２０】
次にコンデンサ（３１８３ｐＦ）を加算した場合のインピーダンスの動きを図２のスミスチャート上に５６で示す。加算後のインピーダンスは5７の点となるが、整合がずれている場合は、最後に整合センサ出力信号８からの情報を基にＣＰＵでコンデンサ１２、１４とコイル１３を微調整する。
【符号の説明】
【００２１】
１  送信機  
２  整合器
３  アンテナ
４  ＰＡ（ＰＯＷＥＲ  ＡＭＰ）
５  ＣＰＵ
６  ユニット間制御信号
７  整合センサ
８  整合センサ出力信号
９  各コイル・コンデンサのＯＮ／ＯＦＦ信号
１０  ＣＰＵ
１１  メモリ
１２  コンデンサ
１３  コイル
１４  コンデンサ
２１  アンテナ電流センサ出力
２２  アンテナ電流センサ
【図１】
0005657945.tif 000002
【図２】
0005657945.tif 000003
【図３】
0005657945.tif 000004