匹配網(wǎng)絡(luò)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明主題為“匹配網(wǎng)絡(luò)”。描述并示出用于匹配負(fù)載1的阻抗和電能量源2的阻抗的匹配網(wǎng)絡(luò)，該匹配網(wǎng)絡(luò)具有電感3和電容4。在討論中的類型的匹配網(wǎng)絡(luò)還結(jié)合超聲換能器使用。此外如果超聲換能器發(fā)射超聲波（“發(fā)射情形”），已知的匹配網(wǎng)絡(luò)則完成該期望，然而如果超聲換能器應(yīng)接收超聲波（“接收情形”），則未完成該期望。根據(jù)本發(fā)明，這個(gè)問題通過下列方式滿足：由非線性的阻抗和電感3或電容4組成的串聯(lián)電路5并聯(lián)連接到匹配網(wǎng)絡(luò)的輸出端。
【專利說明】匹配網(wǎng)絡(luò)【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種匹配網(wǎng)絡(luò)，所述匹配網(wǎng)絡(luò)用于使負(fù)載的阻抗與電壓源的阻抗或電流源的阻抗或者電能量源的阻抗匹配，所述匹配網(wǎng)絡(luò)具有電感和電容。
【背景技術(shù)】
[0002]經(jīng)常談及電壓源或電流源。然而，在各種情況下意指電能量源，這是因?yàn)樵诟鞣N情況下電壓源也應(yīng)提供電流以供使用并且電流源僅僅當(dāng)它也提供電壓以供使用時(shí)才使得有意義(不否認(rèn)的是，也有一些電壓源不必提供電流；然而，在此不涉及這種類型的電壓源)。
[0003]眾所周知，當(dāng)所連接的負(fù)載的阻抗相當(dāng)于電能量源的阻抗時(shí)，電能量源則可以提供或者放出電能量 的最大值。
[0004]由于在一般情況下連接到電壓源上的負(fù)載的阻抗不等于該電能量源的阻抗，所以使用匹配網(wǎng)絡(luò)，所述匹配網(wǎng)絡(luò)確保，電能量源“視”相當(dāng)于電能量源的阻抗的阻抗為負(fù)載。借助表達(dá):電能量源“視”相當(dāng)于電能量源的阻抗的阻抗為負(fù)載，意指以下:
準(zhǔn)確地說，在此討論中的類型的匹配網(wǎng)絡(luò)自然不能改變負(fù)載的阻抗，因此也不能使負(fù)載的阻抗與電壓源的阻抗匹配。相反地，在所提到的使用匹配網(wǎng)絡(luò)的情況下，匹配網(wǎng)絡(luò)一方面連接到電能量源上并且另一方面連接到負(fù)載上。因此，借助表達(dá):電能量源“視”阻抗為負(fù)載，意指:用于電能量源的匹配網(wǎng)絡(luò)是相當(dāng)于電能量源的阻抗的阻抗。
[0005]用于使負(fù)載的阻抗與電能量源的阻抗匹配的先前所述類型的匹配網(wǎng)絡(luò)經(jīng)常具有電感和電容。下面也應(yīng)從這樣的匹配網(wǎng)絡(luò)出發(fā):如果另外的匹配網(wǎng)絡(luò)也是已知的，則也可以設(shè)想，另外的匹配網(wǎng)絡(luò)也完成先前已經(jīng)討論過的。
[0006]下面應(yīng)結(jié)合在超聲換能器中使用的匹配網(wǎng)絡(luò)描述考慮。
[0007]超聲換能器作為超聲流量測(cè)量裝置的主要部分具有換能器元件(經(jīng)常是壓電元件)作為主要的功能元件，所述換能器元件構(gòu)造用于發(fā)射或接收超聲波。如果換能器元件要用于發(fā)射超聲波，則需要電能量源，所述電能量源給換能器元件供給電能量。如果換能器元件用于接收超聲波，則在各種情況下在換能器元件之后連接電放大器。第一種情況隨后稱作“發(fā)射情形”，第二種情況稱作“接收情形”。
[0008]匹配網(wǎng)絡(luò)是四端的。在結(jié)合超聲換能器使用的情況下，可區(qū)分超聲換能器要發(fā)送超聲波的情形(“發(fā)射情形”)與超聲換能器要接收超聲波的情形“接收情形”。對(duì)于“發(fā)射情形”匹配網(wǎng)絡(luò)一方面可連接到電能量源上，另一方面可連接到超聲換能器的換能器元件上。與此相對(duì)，對(duì)于“接收情形”，匹配網(wǎng)絡(luò)一方面可連接到超聲換能器的換能器元件上，另一方面可連接到放大器上。
[0009]如果結(jié)合超聲換能器使用所談?wù)撝械?、先前描述的匹配網(wǎng)絡(luò)，則發(fā)現(xiàn)，在以下情形中實(shí)現(xiàn)期望:在該情形中，超聲換能器發(fā)射超聲波(“發(fā)射情形”)，但當(dāng)超聲換能器要接收超聲波(“接收情形”)時(shí)，超聲換能器沒有完成它要完成的。

【發(fā)明內(nèi)容】
[0010]根據(jù)本發(fā)明，先前提到的問題現(xiàn)在通過以下方式滿足:在一開始描述的匹配網(wǎng)絡(luò)中，由非線性阻抗和電感或電容組成的串聯(lián)電路并聯(lián)連接到匹配網(wǎng)絡(luò)的輸出端。優(yōu)選地，兩個(gè)反并聯(lián)連接的二極管設(shè)置為非線性阻抗。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]下面結(jié)合兩個(gè)附圖一方面解釋現(xiàn)有技術(shù)(圖1)，另一方面解釋根據(jù)本發(fā)明的匹配網(wǎng)絡(luò)(圖2)。
【具體實(shí)施方式】
[0012]圖1示出用于使負(fù)載I的阻抗與電能量源2的阻抗匹配的匹配網(wǎng)絡(luò)。在匹配網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)中，所示的匹配網(wǎng)絡(luò)(更確切地說，不僅是圖1中的匹配網(wǎng)絡(luò)而且是圖2中的匹配網(wǎng)絡(luò))由電感3和電容4組成。不僅在圖1中而且圖2中簡(jiǎn)圖(a)和(c)示出用于情形“發(fā)射情形”的匹配網(wǎng)絡(luò)，而也是不僅在圖1而且圖2中簡(jiǎn)圖(b)和(d)示出用于情形“接收情形”的匹配網(wǎng)絡(luò)。
[0013]根據(jù)本發(fā)明，正如圖2所示的那樣，由非線性阻抗組成的串聯(lián)電路5并聯(lián)連接到匹配網(wǎng)絡(luò)的輸出端，簡(jiǎn)圖(a)和(c)，“發(fā)射情形”;或者并聯(lián)連接到匹配網(wǎng)絡(luò)的輸入端，簡(jiǎn)圖(b)和(d)，“接收情形”。在所述實(shí)施例中，兩個(gè)反并聯(lián)連接的二極管6、7設(shè)置為非線性阻抗。
[0014]當(dāng)電能量源2的電壓足夠大，因此反并聯(lián)連接的二極管6、7導(dǎo)通時(shí)，根據(jù)本發(fā)明的在圖2中所示的匹配網(wǎng)絡(luò)在情形“發(fā)射情形”中正常工作。在情形“接收情形”中，當(dāng)輸入電壓如此小，使得反并聯(lián)連接的二極管6、7沒有導(dǎo)通時(shí)，所示匹配網(wǎng)絡(luò)實(shí)際上不工作。當(dāng)超聲換能器的換能器元件設(shè)置為負(fù)載I時(shí)，得到這樣的“接收情形”。
[0015]此外附圖1和2中的簡(jiǎn)圖(b)還顯示設(shè)置用于“接收情形”的放大器9。
【權(quán)利要求】
1.一種匹配網(wǎng)絡(luò)，所述匹配網(wǎng)絡(luò)用于使負(fù)載(I)的阻抗與電能量源(2)的阻抗匹配，所述匹配網(wǎng)絡(luò)具有電感(3)和電容(4)， 其特征在于， 由非線性阻抗和所述電感⑶或所述電容⑷組成的串聯(lián)電路(5)并聯(lián)連接到所述匹配網(wǎng)絡(luò)的輸出端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的匹配網(wǎng)絡(luò)，其特征在于，兩個(gè)反并聯(lián)連接的二極管(6，7)設(shè)置為非線性阻抗。
【文檔編號(hào)】H03H7/38GK103973255SQ201410039144
【公開日】2014年8月6日 申請(qǐng)日期:2014年1月27日 優(yōu)先權(quán)日:2013年1月28日
【發(fā)明者】A.休伊澤爾 申請(qǐng)人:克洛納有限公司