自动调谐电路的调谐方法、自动调谐电路和信号发射装置与流程

1.本技术涉及信号发射技术领域，具体涉及一种自动调谐电路的调谐方法、自动调谐电路和信号发射装置。


背景技术：

2.目前，随着无线耳机的发展，对于无线信号发射性能指标的要求逐渐提高，特别是对于发射功率的性能指标尤其重视。
3.其中，无线信号的传输过程中，通常将数字基带信号(互为正交的两路中频信号)调制到高频信号(通常为2.4g频段)，然后将该高频信号通过巴伦电路进行差分转单端处理，最后通过天线生成天线射频信号进行发射。
4.其中，由于巴伦电路通常包括电感，在通过上述巴伦电路对上述高频信号进行处理的过程中，往往需要通过添加电容以使电感产生谐振，该电容通常称为者调谐电容或者谐振电容，从而使得巴伦电路产生谐振，进而使得巴伦电路在某一高频频段例如2.4g频段实现最大功率传输，此时对应的谐振频率称为最佳谐振频率。
5.然而，对于上述巴伦电路以及调谐电容等元器件，在批量生产时通常会存在样机的不确定性和发射天线的不确定性的缺点，进而导致上述谐振电容的谐振频点发生变化，因而，若按照传统方法接入固定的调谐电容，很难保证巴伦电路处于最大功率发射状态，导致巴伦电路的信号功率传输效率不高。


技术实现要素：

6.鉴于此，本技术提供一种自动调谐电路的调谐方法、自动调谐电路和信号发射装置，在获取巴伦调谐电容阵列两端的电压信号进行检测并转化为对应的第一直流电压信号的基础上，结合预设电容位控制值，通过不断改变电容位控制器的数值和参考电压调节电路输出的参考电压的大小，进一步通过电压比较器将第一直流电压信号与参考电压调节电路输出的参考电压不断进行比较以输出对应的第一电压比较结果，然后根据第一电压比较结果对上述电容位控制器的数值和参考电压调节电路输出的参考电压的大小进行循环反馈调节，最终将巴伦调谐电容阵列中所接入电容值的大小调控至第一目标谐振电容，以使巴伦调谐电容阵列两端的电压最大，进而使得上述巴伦电路传输的信号功率最大，提高了巴伦电路信号功率的传输效率和信号发射的稳定性。
7.一种自动调谐电路的调谐方法，自动调谐电路应用于信号发射装置，信号发射装置包括巴伦调谐电容阵列和巴伦电路，巴伦电路的输入端与巴伦调谐电容阵列并联连接；
8.其中，自动调谐电路包括：
9.调谐切换单元，用于进行调谐切换控制以接通所述巴伦谐振电容阵列与幅度检测单元；
10.幅度检测单元，用于对巴伦调谐电容阵列两端的电压信号进行检测并转化为对应的第一直流电压信号；
11.电容调控单元，与幅度检测单元电性连接，用于与巴伦调谐电容阵列的控制端电性连接，电容调控单元包括参考电压调节电路、电压比较器和电容位控制器，电压比较器的反相输入端和输出端均与参考电压调节电路电性相连，电压比较器的同相输入端与幅度检测单元电性连接，电压比较器的输出端还与电容位控制器的输入端电性连接，电容位控制器的输出端用于与巴伦调谐电容阵列的控制端建立电性连接；
12.参考电压调节电路用于输出参考电压至电压比较器的反相输入端；
13.电压比较器用于接收幅度检测单元输出的第一直流电压信号，并与对应的参考电压进行比较以输出对应的第一电压比较结果；
14.参考电压调节电路还用于当第一电压比较结果为第一预设电平信号时，调节对应的电路参数以得到增大后的参考电压；
15.电容位控制器用于当第一电压比较结果不为第一预设电平信号时，调控巴伦调谐电容阵列中所接入电容值的大小至第一目标谐振电容；
16.调谐方法包括：
17.将电容位控制器初始化为预设电容位控制值，并对参考电压调节电路进行初始化训练以得到对应的参考电压；
18.根据预设电容位控制值将电容位控制器的数值按照第一变化方向改变第一预设数值，以控制巴伦调谐电容阵列中所接入电容值对应变化；
19.判断电压比较器对应的第一电压比较结果是否为第一预设电平信号；
20.若是，则调节所述参考电压调节电路的参数以得到增大后的参考电压，并返回所述判断所述第一电压比较结果是否为第一预设电平信号的步骤进行处理，直至所述第一电压比较结果不为第一预设电平信号；
21.若否，则判断所述电压比较器连续第一预设次数输出的各个第一电压比较结果是否均为第二预设电平信号，所述第二预设电平信号与所述第一预设电平信号电性相反；
22.当所述电压比较器连续第一预设次数输出的各个第一电压比较结果不均为第二预设电平信号时，返回所述根据所述预设电容位控制值将所述电容位控制器的数值按照第一变化方向改变第一预设数值的步骤进行处理；
23.当电压比较器连续第一预设次数输出的各个第一电压比较结果均为第二预设电平信号时，则判断电压比较器在电容位控制器的数值首次改变时所对应的第一电压比较结果是否为第一预设电平信号；
24.若是，则根据电压比较器在连续第一预设次数输出的各个第一电压比较结果中首次的第一电压比较结果，获取对应的巴伦调谐电容阵列中所接入的电容值的大小以作为第一目标谐振电容。
25.在一个实施例中，调谐方法还包括：
26.当电压比较器在电容位控制器的数值首次改变时所对应的第一电压比较结果不为第一预设电平信号时，则将电容位控制器初始化为预设电容位控制值；
27.根据预设电容位控制值将电容位控制器的数值按照第二变化方向改变第二预设数值，以控制巴伦调谐电容阵列中所接入电容值对应变化；
28.判断第一电压比较结果是否为第一预设电平信号；
29.若是，则调节所述参考电压调节电路的参数以得到增大后的参考电压，并返回所
述判断所述第一电压比较结果是否为第一预设电平信号的步骤进行处理，直至所述第一电压比较结果不为第一预设电平信号；
30.若否，则判断所述电压比较器连续第二预设次数输出的各个第一电压比较结果是否均为第二预设电平信号，所述第二变化方向与所述第一变化方向相反；
31.当所述电压比较器连续第二预设次数输出的各个第一电压比较结果不均为第二预设电平信号时，返回所述根据所述预设电容位控制值将所述电容位控制器的数值按照第二变化方向改变第二预设数值的步骤进行处理；
32.当电压比较器连续第二预设次数输出的各个第一电压比较结果均为第二预设电平信号时，则根据电压比较器在连续第二预设次数输出的各个第一电压比较结果中首次的第一电压比较结果，获取对应的巴伦调谐电容阵列中所接入的电容值的大小以作为第一目标谐振电容。
33.在一个实施例中，信号发射装置还包括变压器、变压器调谐电容阵列和功率放大器，变压器的输入端与变压器调谐电容阵列并联连接，变压器的输出端通过功率放大器与巴伦电路的输入端电性相连；
34.其中，调谐切换单元还用于进行调谐切换控制以接通变压器调谐电容阵列与幅度检测单元；
35.幅度检测单元还用于对变压器调谐电容阵列两端的电压信号进行检测，生成第二直流电压信号并输出至电压比较器的同相输入端；
36.电压比较器用于接收幅度检测单元输出的第二直流电压信号，并与对应的参考电压进行比较以输出对应的第二电压比较结果；
37.电容位控制器的输出端还用于与变压器调谐电容阵列的控制端建立电性连接，当对应的电压比较结果不为第一预设电平信号时，调控变压器调谐电容阵列中所接入电容值的大小至第二目标谐振电容；
38.在得到第一目标谐振电容后，调谐方法还包括：
39.将电容位控制器初始化为预设电容位控制值，并对参考电压调节电路进行初始化训练以得到对应的参考电压；
40.根据预设电容位控制值将电容位控制器的数值按照第一变化方向改变第一预设数值，以控制变压器调谐电容阵列中所接入电容值对应变化；
41.判断第二电压比较结果是否为第一预设电平信号；
42.若是，则调节所述参考电压调节电路的参数以得到增大后的参考电压，并返回所述判断所述第二电压比较结果是否为第一预设电平信号的步骤进行处理，直至所述第二电压比较结果不为第一预设电平信号；
43.若否，则判断所述电压比较器连续第一预设次数输出的各个电压比较结果是否均为第二预设电平信号；
44.当所述电压比较器连续第一预设次数输出的各个电压比较结果不均为第二预设电平信号时，返回所述根据所述预设电容位控制值将所述电容位控制器的数值按照第一变化方向改变第一预设数值的步骤进行处理；
45.当电压比较器连续第一预设次数输出的各个电压比较结果均为第二预设电平信号时，则判断电压比较器在电容位控制器的数值首次改变时所对应的电压比较结果是否为
第一预设电平信号；
46.若是，则根据电压比较器在连续第一预设次数输出的各个电压比较结果中对应的首次电压比较结果，获取对应的变压器调谐电容阵列中所接入的电容值的大小以作为第二目标谐振电容。
47.在一个实施例中，调谐方法还包括：
48.当电压比较器在电容位控制器的数值首次改变时所对应的电压比较结果不为第一预设电平信号时，则将电容位控制器初始化为预设电容位控制值；
49.根据预设电容位控制值将电容位控制器的数值按照第二变化方向改变第二预设数值，以控制变压器调谐电容阵列中所接入电容值对应变化；
50.判断第二电压比较结果是否为第一预设电平信号；
51.若是，则调节所述参考电压调节电路的参数以得到增大后的参考电压，并返回所述判断所述第二电压比较结果是否为第一预设电平信号的步骤进行处理，直至所述第二电压比较结果不为第一预设电平信号；
52.若否，则判断所述电压比较器连续第二预设次数输出的各个电压比较结果是否均为第二预设电平信号；
53.当所述电压比较器连续第二预设次数输出的各个电压比较结果不均为第二预设电平信号时，返回所述根据所述预设电容位控制值将所述电容位控制器的数值按照第二变化方向改变第二预设数值的步骤进行处理；
54.当电压比较器连续第二预设次数输出的各个电压比较结果均为第二预设电平信号时，则根据电压比较器在连续第二预设次数输出的各个电压比较结果中对应的首次电压比较结果，获取对应的变压器调谐电容阵列中所接入的电容值的大小以作为第二目标谐振电容。
55.此外，还提供一种自动调谐电路，应用于信号发射装置，信号发射装置包括巴伦调谐电容阵列和巴伦电路，巴伦电路的输入端与巴伦调谐电容阵列并联连接；
56.其中，自动调谐电路包括：
57.调谐切换单元，用于进行调谐切换控制以接通所述巴伦谐振电容阵列与幅度检测单元；
58.幅度检测单元，用于对巴伦调谐电容阵列两端的电压信号进行检测并转化为对应的第一直流电压信号；
59.电容调控单元，与幅度检测单元电性连接，用于与巴伦调谐电容阵列的控制端电性连接，电容调控单元包括参考电压调节电路、电压比较器和电容位控制器，电压比较器的反相输入端和输出端均与参考电压调节电路电性相连，电压比较器的同相输入端与幅度检测单元电性连接，电压比较器的输出端还与电容位控制器的输入端电性连接，电容位控制器的输出端用于与巴伦调谐电容阵列的控制端建立电性连接；
60.参考电压调节电路用于输出参考电压至电压比较器的反相输入端；
61.电压比较器用于接收幅度检测单元输出的第一直流电压信号，并与对应的参考电压进行比较以输出对应的第一电压比较结果；
62.参考电压调节电路还用于当第一电压比较结果为第一预设电平信号时，调节对应的电路参数以得到增大后的参考电压；
63.电容位控制器用于当第一电压比较结果不为第一预设电平信号时，调控巴伦调谐电容阵列中所接入电容值的大小至第一目标谐振电容。
64.在一个实施例中，信号发射装置还包括变压器、变压器调谐电容阵列和功率放大器，变压器的输入端与变压器调谐电容阵列并联连接，变压器的输出端通过功率放大器与巴伦电路的输入端电性相连；
65.调谐切换单元还用于进行调谐切换控制以接通所述变压器调谐电容阵列与所述幅度检测单元；
66.幅度检测单元还用于对变压器调谐电容阵列两端的电压信号进行检测，生成第二直流电压信号并输出至电压比较器的同相输入端；
67.电压比较器用于接收幅度检测单元输出的第二直流电压信号，并与对应的参考电压进行比较以输出对应的第二电压比较结果；
68.电容位控制器的输出端还用于与变压器调谐电容阵列的控制端建立电性连接，当对应的电压比较结果不为第一预设电平信号时，调控变压器调谐电容阵列中所接入电容值的大小至第二目标谐振电容。
69.在一个实施例中，参考电压调节电路包括电阻位控制器，以及依次电性相连的电流源、上拉电阻、可调节电阻阵列和接地电阻，电阻位控制器与可调节电阻阵列的控制端电性连接，上拉电阻的一端与电流源电性连接且另一端分别与比较器的反相输入端与和可调节电阻阵列的第一端电性连接，可调节电阻阵列的第二端通过接地电阻接地。
70.在一个实施例中，幅度检测单元包括第一开关管、第二开关管和第三开关管，第一开关管的第一端和第二开关管的第一端均与第一预设参考电源电性相连，第一开关管的第二端和第二开关管的第二端均与第三开关管的第一端电性相连，第一开关管的第三端通过第一滤波电容与调谐切换单元电性相连且通过第一限流电阻与第二预设参考电源电性相连，第二开关管的第三端通过第二滤波电容与调谐切换单元电性相连且通过第二限流电阻与第二预设参考电源电性相连，第三开关管的第一端还用于与电容调控单元电性相连，第三开关管的第二端通过下拉电阻与第三开关管的第三端电性相连，且第三开关管的第三端接地。
71.在一个实施例中，第一开关管、第二开关管和第三开关管均为pmos管。
72.此外，还提供一种信号发射装置，信号发射装置包括巴伦调谐电容阵列和巴伦电路，巴伦电路的输入端与巴伦调谐电容阵列并联连接，信号发射装置还包括上述自动调谐电路。
73.上述自动调谐电路的调谐方法、自动调谐电路和信号发射装置，在获取巴伦调谐电容阵列两端的电压信号进行检测并转化为对应的第一直流电压信号的基础上，结合预设电容位控制值，通过不断改变电容位控制器的数值和参考电压调节电路输出的参考电压的大小，进一步通过电压比较器将第一直流电压信号与参考电压调节电路输出的参考电压不断进行比较以输出对应的第一电压比较结果，然后根据第一电压比较结果对上述电容位控制器的数值和参考电压调节电路输出的参考电压的大小不断进行反馈调节，其中，当第一电压比较结果为第一预设电平信号时，通过调节参考电压调节电路的所对应的电路参数以得到增大后的参考电压，当第一电压比较结果不为第一预设电平信号时，通过电容位控制器调控巴伦调谐电容阵列中所接入电容值的大小，如此不断循环地反馈调节，最终将巴伦
调谐电容阵列中所接入电容值的大小调控至第一目标谐振电容，此时巴伦调谐电容阵列两端的电压最大，进而使得上述巴伦电路传输的信号功率最大，提高了巴伦电路中信号功率的传输效率和信号发射的稳定性。
附图说明
74.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
75.图1是本技术一实施例提供的一种自动调谐电路第一种电路结构示意图；
76.图2是本技术一实施例提供的一种巴伦调谐电容阵列的结构图；
77.图3是本技术一实施例中一种自动调谐电路的调谐方法的第一种流程示意图；
78.图4为本技术一实施例中巴伦调谐电容阵列中接入不同电容值时，巴伦电路所对应的幅频曲线的示意图；
79.图5为本技术一实施例中电容位控制器按照第一变化方向改变第一预设数值时，巴伦电路谐振频率在朝远离巴伦电路的最佳谐振频率的方向进行变化的界面示意图；
80.图6是本技术一实施例中一种自动调谐电路的调谐方法的第二种流程示意图；
81.图7为本技术一实施例中电容位控制器按照第二变化方向改变第二预设数值时，巴伦电路谐振频率在朝接近巴伦电路的最佳谐振频率的方向进行变化的界面示意图；
82.图8是本技术一实施例提供的一种自动调谐电路的第二种电路结构示意图；
83.图9是本技术一实施例中一种自动调谐电路的调谐方法的第三种流程示意图；
84.图10是本技术一实施例中一种自动调谐电路的调谐方法的第四种流程示意图；
85.图11是本技术一实施例提供的一种自动调谐电路的第三种电路结构示意图；
86.图12是本技术一实施例提供的一种幅度检测单元的第一种电路结构图；
87.图13是本技术一实施例提供的一种幅度检测单元的第二种电路结构图；
88.图14为本技术一实施例提供的一种信号发射装置的第一种电路结构示意图；
89.图15为本技术一实施例提供的一种信号发射装置的第二种电路结构示意图。
具体实施方式
90.如图1所示，提供了一种自动调谐电路100，该自动调谐电路100应用于信号发射装置200，信号发射装置200包括巴伦调谐电容阵列c1和巴伦电路201，巴伦电路201的输入端与巴伦调谐电容阵列c1并联连接；
91.其中，自动调谐电路100包括：
92.调谐切换单元110，用于进行调谐切换控制以接通巴伦调谐电容阵列c1与幅度检测单元120；
93.幅度检测单元120，与调谐切换单元110电性连接，用于对巴伦调谐电容阵列c1两端的电压信号进行检测并转化为对应的第一直流电压信号；
94.电容调控单元130，与幅度检测单元120电性连接，用于与巴伦调谐电容阵列c1的控制端电性连接，电容调控单元130包括参考电压调节电路132、电压比较器a和电容位控制
器134，电压比较器a的反相输入端和输出端均与参考电压调节电路132电性相连，电压比较器a的同相输入端与幅度检测单元120电性连接，电压比较器a的输出端还与电容位控制器134的输入端电性连接，电容位控制器134的输出端用于与巴伦调谐电容阵列c1的控制端建立电性连接；
95.参考电压调节电路132用于输出参考电压至电压比较器a的反相输入端；
96.电压比较器a用于接收幅度检测单元120输出的第一直流电压信号，并与对应的参考电压进行比较以输出对应的第一电压比较结果；
97.参考电压调节电路132还用于当第一电压比较结果为第一预设电平信号时，调节对应的电路参数以得到增大后的参考电压；
98.电容位控制器134用于当第一电压比较结果不为第一预设电平信号时，调控巴伦调谐电容阵列c1中所接入电容值的大小至第一目标谐振电容。
99.其中，上述巴伦调谐电容阵列c1为可调电容阵列，并通过电容位控制器134进行调节。
100.在一个实施例中，如图2所示，上述巴伦调谐电容阵列c1中包含多个并联连接的电容，每个电容的电容值大小呈指数递增关系(20c
k
、21c
k
、22c
k
……
、27c
k
……
)，此时，若对应的电容位控制器为8bit的数字序列，例如，巴伦调谐电容阵列c1中第一电容至第四电容接入电路，第四电容至第八电容断开，此时电容位控制器对应的数值00001111。
101.上述巴伦自动调谐电路100，通过调谐切换单元110进行调谐切换控制以与巴伦调谐电容阵列c1建立电性连接，通过幅度检测单元120对巴伦调谐电容阵列c1两端的电压信号进行检测并转化为对应的第一直流电压信号，通过参考电压调节电路132输出参考电压至电压比较器a的反相输入端，通过电压比较器a接收幅度检测单元120输出的第一直流电压信号，并与对应的参考电压进行比较以输出对应的第一电压比较结果，当第一电压比较结果为第一预设电平信号时，通过参考电压调节电路132调节对应的电路参数以得到增大后的参考电压，当第一电压比较结果不为第一预设电平信号时，通过电容位控制器134，调控巴伦调谐电容阵列c1中所接入电容值的大小至第一目标谐振电容，进而使得上述自动调谐电路100能够在巴伦调谐电容阵列c1接入第一目标谐振电容时，巴伦电路201产生谐振，此时巴伦调谐电容阵列c1两端的电压最大，进而使得上述巴伦电路201始终处于传输信号功率最大的谐振状态，保证了发射信号的稳定性。
102.如图3所示，提供了一种上述自动调谐电路100的调谐方法，该调谐方法包括：
103.步骤s210，将电容位控制器初始化为预设电容位控制值，并对参考电压调节电路进行初始化训练以得到对应的参考电压。
104.其中，上述巴伦调谐电容阵列通常为可调电容阵列，并通过电容位控制器进行调节，上述预设电容位控制值通常采用电路设计的电容中值，电容中值为电容位控制器中最高数字控制位取1且其余数字控制控制位取0时所对应的电容值。
105.在一个实施例中，上述巴伦调谐电容阵列包括4个并联连接的独立电容，对应的电容位控制器为4bit的数字序列，则电容中值位置对应的数字序列为1000。
106.其中，在进行初始化得到对应的参考电压的过程中，首先对电容位控制器进行调节，将电容位控制器的数值设置为电路设计的电容中值，然后将参考电压调节电路对应的参考电压初始化为零值，并记录电压比较器的电压比较结果，调节参考电压调节电路的电
路参数以增大对应输出的参考电压，直至电压比较器的电压比较结果为低电平(此时参考电压调节电路对应输出的参考电压大于第一直流电压信号)，将此时参考电压调节电路对应输出的参考电压作为对应的参考电压。
107.其中，上述训练得到的初始化参考电压可作为多个自动调谐电路的初始化参考电压，为后续高精度定位目标谐振电容奠定基础，有助于提高调谐的效率。
108.步骤s220，根据预设电容位控制值将电容位控制器的数值按照第一变化方向改变第一预设数值，以控制巴伦调谐电容阵列中所接入电容值对应变化。
109.其中，在给电容位控制器设置预设电容位控制值后，巴伦谐振电路阵列中接入的电容值与巴伦电路达到最佳谐振频率时所对应的谐振电容值之间的大小关系并不确定，换言之，上述按照第一变化方向改变第一预设数值的过程中，可按照数值增大的方向增加第一预设数值以控制巴伦调谐电容阵列中所接入电容值对应增大，也可按照数值减小的方向减小第一预设数值以控制巴伦调谐电容阵列中所接入电容值对应减小。
110.在一个实施例中，第一变化方向为数值增大的方向，按照数值增大的方向增加第一预设数值以控制巴伦调谐电容阵列中所接入电容值对应增大。
111.步骤s230，判断电压比较器对应的第一电压比较结果是否为第一预设电平信号，若是，则进入步骤s240；若否，则进入步骤s250。
112.其中，当巴伦调谐电容阵列中所接入电容值对应增大时，上述第一直流电压信号可能增大，也可能减小，因而电压比较器对应的第一电压比较结果可为高电平信号，也可为低电平信号。
113.在一个实施例中，上述第一预设电平信号为高电平信号。
114.步骤s240，调节参考电压调节电路的参数以得到增大后的参考电压，并返回步骤s230进行处理，直至第一电压比较结果不为第一预设电平信号，并进入步骤s250进行处理。
115.其中，当电压比较器对应的第一电压比较结果为预设电平信号时，这里以第一预设电平信号为高电平信号为例说明，此时第一电压比较结果由原来低电平信号的初始态变化为高电平信号状态，表明随着巴伦调谐电容阵列中所接入电容值对应增大(对应巴伦电路谐振频率减小)，第一直流电压信号在增大，即巴伦调谐电容阵列的两端的电压在增大，这说明上述巴伦电路的最佳谐振频率极有可能位于巴伦电路谐振频率的左侧。
116.其中，需要说明的是，上述巴伦电路输入的电路信号频率不变，若巴伦调谐电容阵列中所接入电容值改变，则对应的巴伦电路的谐振频率自然变化，由于巴伦电路在最佳谐振频率时对应的两端电压最大，因此，上述巴伦电路在当前电路信号频率未达到上述最佳谐振频率时，对应的第一直流电压信号必然小于巴伦电路在最佳谐振频率时对应的第一直流电压信号。
117.其中，图4为一个实施例中巴伦调谐电容阵列中接入不同电容值时，巴伦电路所对应的幅频曲线，vout为幅度检测单元输出的第一直流电压信号，单位为v，巴伦电路的最佳谐振频率f0＝2.44ghz，若巴伦调谐电容阵列中接入电容值较小(相对于巴伦调谐电容阵列在最佳谐振频率时对应接入的电容值而言)，例如当前巴伦电路谐振频率为f1＝2.48ghz，对应的谐振幅频曲线如图4所示。
118.其中，随着巴伦调谐电容阵列中所接入电容值对应增大，若第一预设电平信号为高电平信号，此时第一电压比较结果必然由原来低电平信号的初始态变化为高电平信号状
态，这是因为，根据巴伦电路的最佳谐振频率f0所对应的谐振幅频曲线，随着巴伦调谐电容阵列中所接入电容值对应增大(对应巴伦电路谐振频率减小)，第一直流电压信号必然在增大，进而导致电压比较器输出的第一电压比结果发生变化。
119.其中，需要指出的是，为便于实际调试，电容位控制器的数值改变第一预设数值时，幅度检测单元输出的第一直流电压信号的变化幅度一般大于电压比较器上一次的输入电压差绝对值。
120.因此，需要继续增大巴伦调谐电容阵列中所接入电容值以降低当前巴伦电路谐振频率，进而使得巴伦电路谐振频率接近巴伦电路的最佳谐振频率，这就需要调高参考调节电路输出的参考电压，并返回步骤s230进行判断，进行循环处理，直至第一电压比较结果为低电平信号，然后才能进入步骤s250进行处理。
121.步骤s250，判断电压比较器连续第一预设次数输出的各个第一电压比较结果是否均为第二预设电平信号，第二预设电平信号与第一预设电平信号电性相反，若是，则进入步骤s260；若否，则返回步骤s220。
122.其中，当电压比较器对应的第一电压比较结果不为预设电平信号时，这里以预设电平信号为高电平信号为例说明，此时表明随着巴伦调谐电容阵列中所接入电容值对应增大(对应巴伦电路谐振频率减小)，第一直流电压信号在减小，即巴伦调谐电容阵列的两端的电压在减小。
123.为防止干扰因素的影响，需要进一步确认第一直流电压信号是否随着巴伦调谐电容阵列中所接入电容值对应增大而减小，此时需要判断电压比较器连续第一预设次数输出的各个第一电压比较结果是否均为第二预设电平信号。
124.在一个实施例中，第一预设电平信号为高电平信号，第二预设电平信号为低电平信号，第一预设次数为3次，即需要返回步骤s220循环执行2次，并判断电压比较器连续3次输出的各个第一电压比较结果是否均为第二预设电平信号，若是，则进入步骤s260进行处理。
125.其中，若电压比较器连续三次输出的各个第一电压比较结果均为低电平信号，可确定上述巴伦电路的最佳谐振频率位于当前巴伦电路谐振频率的右侧。
126.步骤s260，判断电压比较器在电容位控制器的数值首次改变时所对应的第一电压比较结果是否为第一预设电平信号，若是，则进入步骤s270。
127.在一个实施例中，第一预设电平状态为高电平状态，第二预设电平状态为低电平状态，第一电压比较结果的初始值为默认的低电平状态，当电压比较器在电容位控制器的数值首次改变时所对应的第一电压比较结果为高电平状态时，表明对应的巴伦电路谐振频率在朝接近巴伦电路的最佳谐振频率的方向进行变化，如图4所示。
128.进一步地，当电压比较器连续第一预设次数输出的各个第一电压比较结果均为低电平信号时，则表明此时随着巴伦调谐电容阵列中接入的电容值的增大，第一电压比较结果开始逐渐减小，因而对应的巴伦电路谐振频率在朝远离巴伦电路的最佳谐振频率的方向进行变化，此时对应的巴伦电路谐振频率必然已经小于巴伦电路的最佳谐振频率，例如如图5所示，当f1＝2.42ghz时，此时对应的巴伦电路谐振频率必然已经小于巴伦电路的最佳谐振频率，对应的巴伦电路谐振频率在朝远离巴伦电路的最佳谐振频率的方向进行变化。
129.步骤s270，根据电压比较器在连续第一预设次数输出的各个第一电压比较结果中
首次的第一电压比较结果，获取对应的巴伦调谐电容阵列中所接入的电容值的大小以作为第一目标谐振电容。
130.在电压比较器连续第一预设次数输出的各个第一电压比较结果中，需要进一步获取第一次的第一电压比较结果，这是因为，若首次的第一电压比较结果为低电平信号且对应电压比较器上一次输出的第一电压比较结果必然为高电平信号，这意味着，此时对应的巴伦电路谐振频率已经逼近巴伦电路的最佳谐振频率，因而可将此时对应的巴伦调谐电容阵列中所接入的电容值的大小以作为第一目标谐振电容，当然，此时上述巴伦电路传输的信号功率最大。
131.上述调谐方法，在获取巴伦调谐电容阵列两端的电压信号进行检测并转化为对应的第一直流电压信号的基础上，结合预设电容位控制值，通过不断改变电容位控制器的数值和参考电压调节电路输出的参考电压的大小，进一步通过电压比较器将第一直流电压信号与参考电压调节电路输出的参考电压不断进行比较以输出对应的第一电压比较结果，然后根据第一电压比较结果对上述电容位控制器的数值和参考电压调节电路输出的参考电压的大小不断地进行反馈调节，其中，当第一电压比较结果为第一预设电平信号时，通过调节参考电压调节电路的所对应的电路参数以得到增大后的参考电压，当第一电压比较结果不为第一预设电平信号时，通过电容位控制器调控巴伦调谐电容阵列中所接入电容值的大小，最终将巴伦调谐电容阵列中所接入电容值的大小调控至第一目标谐振电容，此时巴伦调谐电容阵列两端的电压最大，进而使得上述巴伦电路始终处于传输信号功率最大的谐振状态，保证了发射信号的稳定性。
132.在一个实施例中，如图6所示，上述调谐方法还包括：
133.当电压比较器在电容位控制器的数值首次改变时所对应的第一电压比较结果不为第一预设电平信号时，则进入步骤s280。
134.在一个实施例中，第一预设电平信号为高电平信号，电压比较器在电容位控制器的数值首次改变时所对应的第一电压比较结果不为高电平信号时，表明对应的巴伦电路谐振频率在朝远离巴伦电路的最佳谐振频率的方向进行变化，显然，此时电容位控制器的电容调节方向不对，此时应该进入步骤s280，以重新进行电容位控制器的调节(即巴伦调谐电容阵列中接入电容值的调节)。
135.步骤s280，将电容位控制器初始化为预设电容位控制值。
136.步骤s290，根据预设电容位控制值将电容位控制器的数值按照第二变化方向改变第二预设数值，以控制巴伦调谐电容阵列中所接入电容值对应变化。
137.其中，第二预设变化方向与第一预设变化方向相反，第二预设数值与第一预设数值可相同，也可不同。
138.在一个实施例中，第一变化方向为数值增大的方向，第二变化方向为数值减小的方向，在本步骤当中，按照数值减小的方向增加第一预设数值以控制巴伦调谐电容阵列中所接入电容值对应减小。
139.步骤s300，判断第一电压比较结果是否为第一预设电平信号，若是，则进入步骤s310，若否，则进入步骤s320。
140.步骤s310，调节参考电压调节电路的参数以得到增大后的参考电压，并返回步骤s300进行处理，直至第一电压比较结果不为第一预设电平信号，并进入步骤s320进行处理。
141.步骤s320，判断电压比较器连续第二预设次数输出的各个第一电压比较结果是否均为第二预设电平信号，第二变化方向与第一变化方向相反，若是，则进入步骤s330，若否，则返回步骤s290进行处理。
142.步骤s330，根据电压比较器在连续第二预设次数输出的各个第一电压比较结果中首次的第一电压比较结果，获取对应的巴伦调谐电容阵列中所接入的电容值的大小以作为第一目标谐振电容。
143.在一个实施例中，第一预设电平信号为高电平信号，上述第一变化方向为数值增大的方向，第二变化方向为数值减小的方向，由于电压比较器在电容位控制器的数值首次增大时所对应的第一电压比较结果不为高电平信号(即低电平信号)，此时当电容位控制器的数值首次减小(对应的巴伦电路谐振频率增大)，第一直流电压信号必然增大，即巴伦调谐电容阵列的两端的电压在增大，电压比较器的第一电压比较结果自然为高电平信号，换言之，电压比较器在电容位控制器的数值首次减小时所对应的第一电压比较结果自然为高电平信号，表明当前巴伦电路频率正在朝向接近巴伦电路的最佳谐振频的方向变化，(参考图7，以巴伦电路的最佳谐振频率f0＝2.44ghz和当巴伦电路谐振频率f1＝2.36ghz为例，此时f1变化的方向正在朝向接近f0的方向变化)，此时自然进入步骤s320进行执行，然后当电压比较器在连续第二预设次数输出的各个第一电压比较结果均为低电平信号时，这意味着，此时对应的巴伦电路谐振频率已经逼近巴伦电路的最佳谐振频率，通过步骤s330以获取对应的巴伦调谐电容阵列中所接入的电容值的大小以作为第一目标谐振电容。
144.其中，步骤s280至s330的过程与步骤s210至s270的过程原理类似，区别在于电容位控制器的数值拜变化的方向相反，故不再进行赘述。
145.通过将上述电容位控制器按照第一变化方向和第二变化方向两个方向进行正反调节，进而得到电容位控制器对应的第一目标谐振电容，使得巴伦电路谐振频率达到巴伦电路的最佳谐振频率，最终使得巴伦电路的信号传输功率的传输效率大大提高。
146.在一个实施例中，如图8所示，信号发射装置200还包括发射机202，发射机202包括变压器l和变压器调谐电容阵列c2；
147.其中，变压器l的输入端与变压器调谐电容阵列c2并联连接，变压器l的输出端通常经过功率放大器p与巴伦电路201的输入端电性相连接。
148.其中，调谐切换单元110还用于进行调谐切换控制，以接通变压器调谐电容阵列c2与幅度检测单元120；
149.幅度检测单元120还用于对变压器调谐电容阵列c2两端的电压信号进行检测，生成第二直流电压信号并输出至电压比较器a的同相输入端；
150.电压比较器a用于接收幅度检测单元120输出的第二直流电压信号，并与对应的参考电压进行比较以输出对应的第二电压比较结果；
151.电容位控制器134的输出端还用于与变压器调谐电容阵列c2的控制端建立电性连接，当对应的电压比较结果不为第一预设电平信号时，调控变压器调谐电容阵列c2中所接入电容值的大小。
152.在得到第一目标谐振电容以使巴伦电路201产生谐振的基础上，进一步通过将上述电容位控制器134按照第一变化方向和第二变化方向两个方向进行正反调节，进而得到电容位控制器134对应的第二目标谐振电容，此时变压器调谐阵列c2中所接入的电容为第
二目标谐振电容，使得变压器l电路谐振频率达到对应的最佳谐振频率，降低了变压器l对应的功率损耗，最终从总体上进一步提高了整个信号发射装置200在信号发射过程中信号功率传输的效率，保证了发射信号的稳定性。
153.如图9所示，在得到第一目标谐振电容后，上述调谐方法还包括：
154.步骤s340，将电容位控制器初始化为预设电容位控制值，并对参考电压调节电路进行初始化训练以得到对应的参考电压。
155.步骤s350，根据预设电容位控制值将电容位控制器的数值按照第一变化方向改变第一预设数值，以控制变压器调谐电容阵列中所接入电容值对应变化。
156.步骤s360，判断第二电压比较结果是否为第一预设电平信号，若是，则进入步骤s370；若否，则进入步骤s380。
157.步骤s370，调节参考电压调节电路的参数以得到增大后的参考电压，并返回步骤s360进行处理，直至第一电压比较结果不为第一预设电平信号，并进入步骤s380进行处理。
158.步骤s380，判断电压比较器连续第一预设次数输出的各个电压比较结果是否均为第二预设电平信号，若是，则进入步骤s390，若否，则返回步骤s350进行处理。
159.步骤s390，判断电压比较器在电容位控制器的数值首次改变时所对应的电压比较结果是否为第一预设电平信号，若是，则进入步骤s400。
160.步骤s400，根据电压比较器在连续第一预设次数输出的各个电压比较结果中对应的首次电压比较结果，获取对应的变压器调谐电容阵列中所接入的电容值的大小以作为第二目标谐振电容。
161.其中，上述调节电容位控制器以使变压器调谐阵列中所接入的电容对应变化调节的过程，与上述调节电容位控制器以使巴伦调谐电容阵列中所接入的电容对应变化调节的过程原理相同，不再进行赘述。
162.在一个实施例中，如图10所示，上述调谐方法还包括：
163.当电压比较器在电容位控制器的数值首次改变时所对应的电压比较结果不为第一预设电平信号时，则进入步骤s410。
164.步骤s410，将电容位控制器初始化为预设电容位控制值。
165.步骤s420，根据预设电容位控制值将电容位控制器的数值按照第二变化方向改变第二预设数值，以控制变压器调谐电容阵列中所接入电容值对应变化。
166.步骤s430，判断第二电压比较结果是否为第一预设电平信号，若是，则进入步骤s440；若否，则进入步骤s450。
167.步骤s440，调节参考电压调节电路的参数以得到增大后的参考电压，并返回步骤s430进行处理，直至第一电压比较结果不为第一预设电平信号，并进入步骤s450进行处理。
168.步骤s450，判断电压比较器连续第二预设次数输出的各个电压比较结果是否均为第二预设电平信号，若是，则进入步骤s460，若否，则返回步骤s420进行处理。
169.步骤s460，根据电压比较器在连续第二预设次数输出的各个电压比较结果中对应的首次电压比较结果，获取对应的变压器调谐电容阵列中所接入的电容值的大小以作为第二目标谐振电容。
170.其中，上述调节电容位控制器以使变压器调谐阵列中所接入的电容对应变化调节的过程，与上述调节电容位控制器以使巴伦调谐电容阵列中所接入的电容对应变化调节的
过程原理相同，不再进行赘述。
171.通过将上述电容位控制器按照第一变化方向和第二变化方向两个方向进行正反调节，进而得到电容位控制器对应的第二目标谐振电容，此时变压器调谐阵列中所接入的电容为第二目标谐振电容，使得变压器电路谐振频率达到对应的最佳谐振频率，降低了变压器对应的功率损耗，最终从总体上进一步提高了整个信号发射装置在信号发射过程中信号功率传输的效率，保证了发射信号的稳定性。
172.在一个实施例中，如图11所示，提供一种自动调谐电路100，其中，参考电压调节电路132包括电阻位控制器132a，以及依次电性相连的电流源i、上拉电阻r1、可调节电阻阵列r2和接地电阻r3，电阻位控制器132a与可调节电阻阵列r2的控制端电性连接，上拉电阻r1的一端与电流源i电性连接且另一端分别与电压比较器a的反相输入端与和可调节电阻阵列r2的第一端电性连接，可调节电阻阵列r2的第二端通过接地电阻r3接地。
173.在一个实施例中，如图12所示，幅度检测单元120包括第一开关管p1、第二开关管p2和第三开关管p3，第一开关管p1的第一端和第二开关管p2的第一端均与第一预设参考电源v
d1
电性相连，第一开关管p1的第二端和第二开关管p2的第二端均与第三开关管p3的第一端电性相连，第一开关管p1的第三端通过第一滤波电容c3与调谐切换单元110电性相连，且还通过第一限流电阻r4与第二预设参考电源v
d2
电性相连，第二开关管p2的第三端通过第二滤波电容c4与调谐切换单元110电性相连，且还通过第二限流电阻r5与第二预设参考电源v
d2
电性相连，第三开关管p3的第一端还用于与电容调控单元130电性相连，第三开关管p3的第二端通过下拉电阻r6与第三开关管p3的第三端电性相连，且第三开关管p3的第三端接地，其中，vout为整个幅度检测单元120输出的第一直流电压信号或者第二直流电压信号。
174.显然，上述幅度检测单元120中，由于第一滤波电容c3和第二滤波电容c4均通过调谐切换单元110与巴伦调谐电容阵列c1或者变压器调谐电容阵列c2的两端电性连接，因此，当巴伦调谐电容阵列c1或者变压器调谐电容阵列c2两端的电压信号幅度越大，则上述vout的数值就越大，换言之，上述vout的变化，与巴伦调谐电容阵列c1或者变压器调谐电容阵列c2两端的电压信号幅度的变化成线性关系。
175.在一个实施例中，第一开关管p1、第二开关管p2和第三开关管p3均为pmos管，如图13所示。
176.在一个实施例中，提供一种自动调谐电路100，其中，电容位控制器134首先初始化为预设电容位控制值，参考电压调节电路132首先进行初始化训练以得到对应的参考电压；参考电压调节电路132用于输出参考电压至电压比较器a的反相输入端；
177.电压比较器a用于接收幅度检测单元120输出的第一直流电压信号，并与对应的参考电压进行比较以输出对应的第一电压比较结果；
178.参考电压调节电路132还用于当第一电压比较结果为第一预设电平信号时，调节对应的电路参数以得到增大后的参考电压；
179.电容位控制器134用于当第一电压比较结果不为第一预设电平信号时，调控巴伦调谐电容阵列c1中所接入电容值的大小至第一目标谐振电容。
180.其中，在调控巴伦调谐电容阵列c1中所接入电容值的大小至第一目标谐振电容的过程中，电容位控制器134执行上述步骤s210至步骤s270所述的调谐方法。
181.在另一个实施例中，电容位控制器134还用于执行上述步骤s210至步骤s330所述
的调谐方法。
182.在另一个实施例中，电容位控制器134还用于执行上述步骤s210至步骤s400所述的调谐方法。
183.在另一个实施例中，电容位控制器134还用于执行上述步骤s210至步骤s460所述的调谐方法。此外，还提供一种信号发射装置300，如图14所示，信号发射装置300包括巴伦调谐电容阵列c1、巴伦电路201和自动调谐电路100，巴伦电路201的输入端与巴伦调谐电容阵列c1并联连接。
184.此外，还提供一种信号发射装置400，如图15所示，信号发射装置300包括变压器l、变压器调谐电容阵列c2、功率放大器p、巴伦调谐电容阵列c1、巴伦电路201和自动调谐电路100，巴伦电路201的输入端与巴伦调谐电容阵列c1并联连接。
185.其中，变压器l的输入端与变压器调谐电容阵列c2并联连接，变压器l的输出端通常经过功率放大器p与巴伦电路201的输入端电性相连接。
186.其中，自动调谐电路100中的调谐切换单元110用于与巴伦调谐电容阵列c1和变压器调谐电容阵列c2的两端分别建立电性连接，需要说明的是，在对电容进行调谐的任一时刻，调节切换单元仅仅接通巴伦调谐电容阵列c1和变压器调谐电容阵列c2中的一个电容阵列。
187.其中，当巴伦调谐电容阵列c1接入上述自动调谐电路时，自动调谐电路100中的电容位控制器134接通巴伦调谐电容阵列c1的控制端，当变压器调谐电容阵列c2接入上述自动调谐电路时，自动调谐电路100中的电容位控制器134接通变压器调谐电容阵列c2的控制端连接。
188.尽管已经相对于一个或多个实现方式示出并描述了本技术，但是本领域技术人员基于对本说明书和附图的阅读和理解将会想到等价变型和修改。本技术包括所有这样的修改和变型，并且仅由所附权利要求的范围限制。特别地关于由上述组件执行的各种功能，用于描述这样的组件的术语旨在对应于执行组件的指定功能(例如其在功能上是等价的)的任意组件(除非另外指示)，即使在结构上与执行本文所示的本说明书的示范性实现方式中的功能的公开结构不等同。
189.即，以上仅为本技术的实施例，并非因此限制本技术的专利范围，凡是利用本技术说明书及附图内容所做的等效结构或等效流程变换，例如各实施例之间技术特征的相互结合，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本技术的专利保护范围内。
190.另外，对于特性相同或相似的结构元件，本技术可采用相同或者不相同的标号进行标识。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个特征。在本技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
191.应当明白的是，本领域普通技术人员可以认识到，在不使用这些特定细节的情况下也可以实现本技术。在其它实施例中，不会对公知的结构和过程进行详细阐述，以避免不必要的细节使本技术的描述变得晦涩。因此，本技术并非旨在限于所示的实施例，而是与符合本技术所公开的原理和特征的最广范围相一致。