CN105703787B - 一种大功率快速转换开关滤波器组件 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种大功率快速转换开关滤波器组件，包括数字控制电路、发射输入端口、电台天线端口、卫通天线端口、卫通接收端口、第一开关、第二开关和双工器；电台天线端口和卫通天线端口分别连接天线；发射输入端口连接第一开关，电台天线端口连接第二开关，第一开关和第二开关之间设有滤波选择电路；双工器包括双工第一端、双工第二端和双工第三端；卫通天线端口连接双工器双工第一端，第一开关连接双工器双工第二端，卫通接收端口连接双工器双工第三端；数字控制电路分别与第一开关、第二开关和双工器连接，数字控制电路控制第一开关、第二开关、双工器选择通道。本发明频率带宽宽、功率大、响应快、插损小。

Description

一种大功率快速转换开关滤波器组件

技术领域

本发明涉及电子通信领域，更具体的说，涉及一种大功率快速转换开关滤波器组件。

背景技术

随着现代通信技术的蓬勃发展，在民用通信和军用雷达领域，对微波技术的要求越来越高。超外差接收机由于其接收动态范围大，同时具有比较宽的通道带宽，比较高的邻道选择性的接收灵敏度，被越来越多的通信系统所采用。开关滤波器组是超外差式接收机的重要组成单元。开关滤波器组件其作用是根据使用者的需要选通不同频率的滤波器，从天线接收到的大量信号中选取有用的信号，抑制带外的干扰信号，从而达到提高信噪比的目的。但是插损大。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种插损小的一种大功率快速转换开关滤波器组件。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种大功率快速转换开关滤波器组件，包括电台发射端口和信号接收端口、卫通发射和接收端口，所述信号接收端口连接天线，

包括数字控制电路、发射输入端口、电台天线端口、卫通天线端口、卫通接收端口、第一开关、第二开关、双工器；

所述电台天线端口和卫通天线端口分别连接天线；

所述发射输入端口连接第一开关，所述电台天线端口连接第二开关，所述第一开关和第二开关之间设有滤波选择电路；

所述双工器包括双工第一端、双工第二端和双工第三端；

所述卫通天线端口连接双工器双工第一端，所述第一开关连接双工器双工第二端，所述卫通接收端口连接双工器双工第三端；

数字控制电路分别与第一开关、第二开关、双工器连接，所述数字控制电路控制第一开关、第二开关、双工器选择通道。

进一步的，所述滤波选择电路还包括第三开关、第四开关、第五开关和第六开关，所述第一开关、第二开关、第三开关、第四开关、第五开关和第六开关为四选一开关；

所述滤波选择电路还包括U段滤波器和V段滤波器；

所述U段滤波器包括四路U段LC带通滤波器，所述V段滤波器包括四路V段LC带通滤波器，

所述第一开关通过电缆连接第二开关，

所述第一开关连接第三开关，所述第三开关通过U段滤波器连接第四开关，所述第四开关连接第二开关，

所述第一开关连接第五开关，所述第五开关通过V段滤波器连接第六开关，所述第六开关连接第二开关，

数字控制电路分别与第三开关、第四开关、第五开关和第六开关连接，所述数字控制电路控制第一开关、第二开关、第三开关、第四开关、第五开关和第六开关选择通道。

进一步的，所述V段滤波器包括四路V段LC带通滤波器，每路所述V段LC带通滤波器包括九个V段LC滤波器，电容C501和电感L501组成V段LC滤波器1、由电容C512和电感L512组成的V段LC滤波器2，由电容C502和电感L502组成的V段LC滤波器3，由电容C523和电感L523组成的V段LC滤波器4，由电容C503和电感L503组成的V段LC滤波器5，由电容C534和电感L534组成的V段LC滤波器6、由电容C504和电感L504组成的V段LC滤波器7、由电容C545和电感L545组成V段LC滤波器8、由电容C05和电感L505组成V段LC滤波器9；

V段LC滤波器2、V段LC滤波器4、V段LC滤波器6、V段LC滤波器8依次串联，V段LC滤波器1一端连接V段LC滤波器2的输入端另一端接地，V段LC滤波器3一端连接V段LC滤波器4的输入端另一端接地，V段LC滤波器5一端连接V段LC滤波器6的输入端另一端接地，V段LC滤波器7一端连接V段LC滤波器8的输入端另一端接地，V段LC滤波器9一端连接V段LC滤波器8的输出端另一端接地；

所述U段滤波器包括四路U段LC带通滤波器，所述四路U段LC带通滤波器输入端连接电感L01，输出端连接电感L56，每路所述U段LC带通滤波器包括九个U段LC滤波器，电容C1和电感L1组成一个U段LC滤波器1、由电容C12和电感L12组成的U段LC滤波器2，由电容C2和电感L2组成的U段LC滤波器3，由电容C23和电感L23组成的U段LC滤波器4，由03和电感L3组成的U段LC滤波器5，由电容C34和电感L34组成的U段LC滤波器6、由电容C4和电感L4组成的U段LC滤波器7、由电容C45和电感L45组成U段LC滤波器8、由电容C5和电感L5组成U段LC滤波器9；

U段LC滤波器2、U段LC滤波器4、U段LC滤波器6和U段LC滤波器8依次串联，U段LC滤波器1一端连接U段LC滤波器2的输入端另一端接地，U段LC滤波器3一端连接U段LC滤波器4的输入端另一端接地，U段LC滤波器5一端连接U段LC滤波器6的输入端另一端接地，U段LC滤波器7一端连接U段LC滤波器8的输入端另一端接地，U段LC滤波器9一端连接U段LC滤波器8的输出端另一端接地。

进一步的，所述第一开关、第二开关、第三开关、第四开关、第五开关和第六开关任一包括开关单路端和四个开关四路端，所述开关单路端和四个开关四路端之间并列设置四路通道，所述开关单路端连接电容C101一端，电容C101另一端连接电感L101一端，电感L101另一端接地，电容C101另一端还连接四路通道，四路通道任一通道包括连接电容C101另一端的二极管D111正极，

二极管D111负极连接电感L111一端，电感L111另一端连接电容C111，电容C111另一端接地，电感L111另一端还连接电阻R111一端，电阻R111另一端连接数字控制电路，二极管D111负极还连接电容C112一端，电容C112另一端连接二极管D112负极，二极管D112正极接地，电容C112另一端还连接电感L112一端，电感L112另一端连接电容C114，电容C114另一端接地，电感L112另一端还连接电阻R112一端，电阻R112另一端连接数字控制电路，电容C112另一端还连接电容C113一端，电容C113另一端连接开关四路端。

进一步的，所述数字控制电路包括接收控制信号的单片机、与单片机连接的缓冲器，与缓冲器连接控制电压转换电路，控制电压转换电路包括与第一开关和第二开关连接的第一子控制电压转换电路、与第三开关和第四开关连接的第二子控制电压转换电路、与第五开关和第六开关连接的第三子控制电压转换电路，单片机根据控制信号控制第一开关、第二开关、第三开关、第四开关、第五开关和第六开关中的二极管的通断。

进一步的，所述第一开关、第二开关、第三开关、第四开关、第五开关和第六开关内的二极管采用高可靠高隔离度的开关PIN二极管。

进一步的，所述四路U段LC带通滤波器和四路V段LC带通滤波器之间用屏蔽条隔离。

进一步的，卫通天线端口通过双工器双工第一端连接电感L900一端，电感L900另一端连接由电容C901和电感L901组成的双工滤波器1一端，双工滤波器1另一端接地，电感L900另一端还连接由电容C905和电感L905组成的双工滤波器2一端，双工滤波器2另一端连接由电容C902和电感L902组成的双工滤波器3一端，双工滤波器3另一端接地，双工滤波器2另一端还连接由电容C906和电感L906组成的双工滤波器4一端，双工滤波器4另一端连接由电容C903和电感L903组成的双工滤波器5一端，双工滤波器5另一端接地，双工滤波器4另一端还连接由电容C907和电感L907组成的双工滤波器6一端，双工滤波器6另一端连接由电容C904和电感L904组成的双工滤波器7，双工滤波器7另一端接地，双工滤波器6还连接由电容C908和电感L908组成的双工滤波器8一端，双工滤波器8另一端通过双工器双工第三端连接卫通接收端口；

卫通天线端口通过双工器双工第一端还连接电容C900一端，电容C900另一端连接由电容C909和电感L909组成的双工滤波器11一端，双工滤波器11另一端接地，电容C900另一端还连接由电容C912和电感L912组成的双工滤波器12一端，双工滤波器12另一端连接由电容C910和电感L910组成的双工滤波器13一端，双工滤波器13另一端接地，双工滤波器12另一端还连接由电容C913和电感L913组成的双工滤波器14一端，双工滤波器14另一端连接由电容C911和电感L911组成的双工滤波器15一端，双工滤波器15另一端接地，双工滤波器14另一端还再连接由电容C914和电感L914组的双工滤波器16一端，双工滤波器16另一端连接双工器双工第二端，双工器双工第二端通过第一开关连接发射输入端口。

进一步的，所述组件包括金属外壳，所述金属外壳内设有电路板，所述数字控制电路、发射输入端口、电台天线端口、卫通天线端口、卫通接收端口、第一开关、第二开关和双工器设置在所述电路板上，所述电路板的底层面全部为地层，所述电路板底面贴合固定在金属外壳上。

进一步的，所述V段滤波器和/或U段滤波器和/或双工器的电感采用高强度漆包线绕制，电容采用高Q值贴片元件。

本发明由于所述开关滤波器组件处于电台接收模式时，接收信号由天线经端口ANT1进入到第二开关B通过电缆直接连接第一开关A由端口RE1进入接收机。每个开关的插损约为0.15dB，因此电台接收时信号衰减约为0.3dB，此时滤波选择电路关断。当开关滤波器组件处于电台发射模式时，工作在100MHz-400MHz频率，输入脉冲功率最大可达到150W，谐波抑制高。射频信号经RE1输入第一开关A，电台发射信号经滤波选择电路后再经第二开关B经端口ANT1由发天线发射。当开关滤波器组件处于卫通接收模式时，信号由天线经端口ANT2通过双工器接收频段344～351MHz到RE2端口进主机。接收时344～351MHz频段插损≤1.5dB，381～396MHz抑制大于65dB。344～351MHz输入驻波比≤1.5。当开关滤波器组件处于卫通发射模式时，信号由RE1端口经过第一开关A(开)进入双工器然后通过端口ANT2由天线发射，发射频率为381～396MHz的卫通信号。381～396MHz的插损≤1.5dB，344～351MHz的抑制大于70dB。381～396MHz输入驻波比≤1.5。当处于卫通发射模式时，第二开关B、滤波选择电路都是关断状态。开关滤波器组件能承爱150W的卫通信号发射功率。分路分为电台接收和发射分路、卫通接收和发射分路。卫通接收和发射分路由双工器分为接收和发射两分路。不干扰相邻信道的通信的同时，又保证了具有比较宽的通道带宽，比较高的邻道选择性的接收灵敏度。本大功率开关滤波器组件具有100～400MHz频率带宽，并且功率大、开关速率微秒级，响应快，邻频隔离度高，插损小。

附图说明

图1是本发明实施例的一种大功率开关滤波器组件原理方框图；

图2是本发明实施例的四选一开关电路原理图；

图3是本发明实施例的V段LC带通滤波器原理图；

图4是本发明实施例的U段LC带通滤波器原理图；

图5是本发明实施例的双工器原理图；

图6是本发明实施例的数字控制电路原理框图；

图7是本发明实施例的数字控制电路控制开关图。

具体实施方式

下面结合附图和较佳的实施例对本发明作进一步说明。

如图1所示，一种大功率快速转换开关滤波器组件，包括电台发射端口和信号接收端口、卫通发射和接收端口，所述信号接收端口连接天线，

包括数字控制电路、发射输入端口、电台天线端口、卫通天线端口、卫通接收端口、第一开关、第二开关、双工器；

所述电台天线端口和卫通天线端口分别连接天线；

所述发射输入端口连接第一开关，所述电台天线端口连接第二开关，所述第一开关和第二开关之间设有滤波选择电路；

所述双工器包括双工第一端、双工第二端和双工第三端；

所述卫通天线端口连接双工器双工第一端，所述第一开关连接双工器双工第二端，所述卫通接收端口连接双工器双工第三端；

数字控制电路分别与第一开关、第二开关、双工器连接，所述数字控制电路控制第一开关、第二开关、双工器选择通道。

发射输入端口RF IN RE1和信号接收端口的电台天线端口ANT1、卫通天线端口ANT2、卫通接收端口RE2，电台天线端口ANT1和卫通天线端口ANT2连接天线，发射输入端口RE1和信号接收端口ANT1之间设置相互连接的第一开关、第二开关和滤波选择电路，另外发射输入端口RE1和信号接收端口ANT2、RE2之间设置互相连接的第一开关和双工器。

所述开关滤波器组件处于电台接收模式时，接收信号由天线经端口ANT1进入到第二开关B通过电缆直接连接第一开关A由端口RE1进入接收机。每个开关的插损约为0.15dB，因此电台接收时信号衰减约为0.3dB，此时滤波选择电路关断。当开关滤波器组件处于电台发射模式时，工作在100MHz-400MHz频率，输入脉冲功率最大可达到150W，谐波抑制高。射频信号经RE1输入第一开关A，电台发射信号经滤波选择电路后再经第二开关B经端口ANT1由发天线发射。

当开关滤波器组件处于卫通接收模式时，信号由天线经端口ANT2通过双工器接收频段344～351MHz到RE2端口进主机。接收时344～351MHz频段插损≤1.5dB，381～396MHz抑制大于65dB。344～351MHz输入驻波比≤1.5。当开关滤波器组件处于卫通发射模式时，信号由RE1端口经过第一开关A(开)进入双工器然后通过端口ANT2由天线发射，发射频率为381～396MHz的卫通信号。381～396MHz的插损≤1.5dB，344～351MHz的抑制大于70dB。381～396MHz输入驻波比≤1.5。当处于卫通发射模式时，第二开关B、滤波选择电路都是关断状态。开关滤波器组件能承爱150W的卫通信号发射功率。

分路分为电台接收和发射分路、卫通接收和发射分路。卫通接收和发射分路由双工器分为接收和发射两分路。不干扰相邻信道的通信的同时，又保证了具有比较宽的通道带宽，比较高的邻道选择性的接收灵敏度。本大功率开关滤波器组件具有100～400MHz频率带宽，并且功率大、开关速率微秒级，响应快，邻频隔离度高，插损小。

所述滤波选择电路还包括第三开关、第四开关、第五开关和第六开关，所述第一开关、第二开关、第三开关、第四开关、第五开关和第六开关为四选一开关；

所述滤波选择电路还包括U段滤波器和V段滤波器；

所述U段滤波器包括四路U段LC带通滤波器，所述V段滤波器包括四路V段LC带通滤波器，

所述第一开关通过电缆连接第二开关，

所述第一开关连接第三开关，所述第三开关通过U段滤波器连接第四开关，所述第四开关连接第二开关，

所述第一开关连接第五开关，所述第五开关通过V段滤波器连接第六开关，所述第六开关连接第二开关，

数字控制电路分别与第三开关、第四开关、第五开关和第六开关连接，所述数字控制电路控制第一开关、第二开关、第三开关、第四开关、第五开关和第六开关选择通道。

所述开关滤波器组件处于电台接收模式时，接收信号由天线经端口ANT1进入到四选一开关第二开关B(开)通过电缆直接连接四选一开关第一开关A(开)由端口RE1进入接收机。每个四选一开关的插损约为0.15dB，因此电台接收时信号衰减约为0.3dB，此时其它四选一开关全部关断。

当开关滤波器组件处于电台发射模式时，工作在100MHz-400MHz频率，输入脉冲功率最大可达到150W，谐波抑制高。射频信号经RE1输入四选一开关第一开关A(开)，如果选择V段的LC滤波器导通，则四选一开关第三开关C、第四开关D、第二开关B都开而其它的四选一开关关断，而四选一开关第三开关C和第四开关D中的四个开关则根据V段滤波器的选择TTL电平进行相应的打开和关断。同理，如果选择U段LC滤波器导通，则四选一开关第五开关E、第六开关F、第二开关B打开而第三开关C、第四开关D关断。电台发射信号通过选择的LC滤波器后再经四选一开关第二开关B经端口ANT1由发天线发射。四个四选一开关的插损合计约0.6dB，LC滤波器的插损约为0.8～1.2dB，故电台发射信号有约1.4～1.8dB的衰减。八段滤波器的抑制如下：高于上边界频率20MHz和低于下边界频率20MHz处衰减不小于42dB(V频段)；高于上边界频率45MHz和低于下边界频率45MHz处衰减不小于42dB(U频段)。RE1端口到ANT1端口八段滤波器的各分路输入驻波比≤1.5。

如图3所示，结合图1，所述V段滤波器包括四路V段LC带通滤波器，每路所述V段LC带通滤波器包括九个V段LC滤波器，电容C501和电感L501组成V段LC滤波器1、由电容C512和电感L512组成的V段LC滤波器2，由电容C502和电感L502组成的V段LC滤波器3，由电容C523和电感L523组成的V段LC滤波器4，由电容C503和电感L503组成的V段LC滤波器5，由电容C534和电感L534组成的V段LC滤波器6、由电容C504和电感L504组成的V段LC滤波器7、由电容C545和电感L545组成V段LC滤波器8、由电容C05和电感L505组成V段LC滤波器9；

V段LC滤波器2、V段LC滤波器4、V段LC滤波器6、V段LC滤波器8依次串联，V段LC滤波器1一端连接V段LC滤波器2的输入端另一端接地，V段LC滤波器3一端连接V段LC滤波器4的输入端另一端接地，V段LC滤波器5一端连接V段LC滤波器6的输入端另一端接地，V段LC滤波器7一端连接V段LC滤波器8的输入端另一端接地，V段LC滤波器9一端连接V段LC滤波器8的输出端另一端接地。

如图4所示，结合图1，所述U段滤波器包括四路U段LC带通滤波器，所述四路U段LC带通滤波器输入端连接电感L01，输出端连接电感L56，每路所述U段LC带通滤波器包括九个U段LC滤波器，电容C1和电感L1组成一个U段LC滤波器1、由电容C12和电感L12组成的U段LC滤波器2，由电容C2和电感L2组成的U段LC滤波器3，由电容C23和电感L23组成的U段LC滤波器4，由03和电感L3组成的U段LC滤波器5，由电容C34和电感L34组成的U段LC滤波器6、由电容C4和电感L4组成的U段LC滤波器7、由电容C45和电感L45组成U段LC滤波器8、由电容C5和电感L5组成U段LC滤波器9；

U段LC滤波器2、U段LC滤波器4、U段LC滤波器6和U段LC滤波器8依次串联，U段LC滤波器1一端连接U段LC滤波器2的输入端另一端接地，U段LC滤波器3一端连接U段LC滤波器4的输入端另一端接地，U段LC滤波器5一端连接U段LC滤波器6的输入端另一端接地，U段LC滤波器7一端连接U段LC滤波器8的输入端另一端接地，U段LC滤波器9一端连接U段LC滤波器8的输出端另一端接地。

所述八频段LC滤波器的频段宽带为100MHz至400MHz。其中通带：V1频段108～128MHz、V2频段120～144MHz、V3频段136～160MHz、V4频段152～174MHz、U1频段225～275MHz、U2频段264～318MHz、U3频段306～362MHz、U4频段350～400MHz。八频段LC滤波器能在150W大功率的情况下长期可靠地工作。

如图2所示，结合图1，所述第一开关、第二开关、第三开关、第四开关、第五开关和第六开关任一包括开关单路端和四个开关四路端，所述开关单路端和四个开关四路端之间并列设置四路通道，所述开关单路端连接电容C101一端，电容C101另一端连接电感L101一端，电感L101另一端接地，电容C101另一端还连接四路通道，四路通道任一通道包括连接电容C101另一端的二极管D111正极，

二极管D111负极连接电感L111一端，电感L111另一端连接电容C111，电容C111另一端接地，电感L111另一端还连接电阻R111一端，电阻R111另一端连接数字控制电路，二极管D111负极还连接电容C112一端，电容C112另一端连接二极管D112负极，二极管D112正极接地，电容C112另一端还连接电感L112一端，电感L112另一端连接电容C114，电容C114另一端接地，电感L112另一端还连接电阻R112一端，电阻R112另一端连接数字控制电路，电容C112另一端还连接电容C113一端，电容C113另一端连接开关四路端。

所述四选一开关A、B、C、D、E、F。每个四选一开关的原理图都是一样的，均由八只大功率低插损的PIN二极管D111、D112、D121、D122、D131、D132、D141、D142组成，每个四选一开关都分为四路：PORT1、PORT2、PORT3、PORT4。每一路的元件值都一样的。每一路都串联一个PIN二极管、以及通过一个PIN二极管接地。PIN二极管的通或断的控制电压都是由一个电感，一个电容和一个电阻的组成电路接入的。比如PORT1分路中，PIN二极管D111的通或断由L111、C111和R111组成电路的接入数字控制单元的电压控制的。

如图6、图7所示，结合图1，所述数字控制电路包括接收控制信号的单片机、与单片机连接的缓冲器，与缓冲器连接控制电压转换电路，控制电压转换电路包括与第一开关和第二开关连接的第一子控制电压转换电路、与第三开关和第四开关连接的第二子控制电压转换电路、与第五开关和第六开关连接的第三子控制电压转换电路，单片机根据控制信号控制第一开关、第二开关、第三开关、第四开关、第五开关和第六开关中的二极管的通断。

数字控制单元根据输入的控制信号对各个四选一开关的选通和开关，为PIN二极管提供驱动电源。控制信号TTL0～TTL2、PTT和ANT进入单片机，单片机后连接缓冲器，缓冲器后连接各路控制电压转换电路，其中第二子控制电压转换电路的V1～V4控制电压转换电路连接四选一开关C和D；第三子控制电压转换电路的U1～U4控制电压转换电路连接四选一开关E和F；第一子控制电压转换电路的ANT、PTT、UU和VV控制电压转换电路连接四选一开关A和B。所述数字控制模块根据输入的TTL等电平控制码控制各路PIN二极管开关的通断。

所述第一开关、第二开关、第三开关、第四开关、第五开关和第六开关内的二极管采用高可靠高隔离度的开关PIN二极管。四选一开关部分的二极管采用高可靠高隔离度的开关PIN二极管，在外接控制电压的情况下，能很好的控制射频信号的通断，而且插损小。

数字控制电路控制所有的四选一开关的开和关断。数字控制及电源单元根据主机输入的TTL电平对各个四选一开关的通或断进行控制。四选一开关的转换速度≤50μS。

如图5所示，结合图1，卫通天线端口通过双工器双工第一端连接电感L900一端，电感L900另一端连接由电容C901和电感L901组成的双工滤波器1一端，双工滤波器1另一端接地，电感L900另一端还连接由电容C905和电感L905组成的双工滤波器2一端，双工滤波器2另一端连接由电容C902和电感L902组成的双工滤波器3一端，双工滤波器3另一端接地，双工滤波器2另一端还连接由电容C906和电感L906组成的双工滤波器4一端，双工滤波器4另一端连接由电容C903和电感L903组成的双工滤波器5一端，双工滤波器5另一端接地，双工滤波器4另一端还连接由电容C907和电感L907组成的双工滤波器6一端，双工滤波器6另一端连接由电容C904和电感L904组成的双工滤波器7，双工滤波器7另一端接地，双工滤波器6还连接由电容C908和电感L908组成的双工滤波器8一端，双工滤波器8另一端通过双工器双工第三端连接卫通接收端口；

卫通天线端口通过双工器双工第一端还连接电容C900一端，电容C900另一端连接由电容C909和电感L909组成的双工滤波器11一端，双工滤波器11另一端接地，电容C900另一端还连接由电容C912和电感L912组成的双工滤波器12一端，双工滤波器12另一端连接由电容C910和电感L910组成的双工滤波器13一端，双工滤波器13另一端接地，双工滤波器12另一端还连接由电容C913和电感L913组成的双工滤波器14一端，双工滤波器14另一端连接由电容C911和电感L911组成的双工滤波器15一端，双工滤波器15另一端接地，双工滤波器14另一端还再连接由电容C914和电感L914组的双工滤波器16一端，双工滤波器16另一端连接双工器双工第二端，双工器双工第二端通过第一开关连接发射输入端口。

卫通双工器344～396MHz，其中卫通接收端：344～351MHz、卫通发射端：381～396MHz，用于卫通的接收和发射，在RF IN/RE1和ANT2、RE2之间。卫通发射端381～396MHz的双工器能在150W大功率的情况下长期可靠地工作。

所述开关滤波器组件处于电台接收模式时，接收信号由天线经端口ANT1进入到第二开关B通过电缆直接连接第一开关A由端口RE1进入接收机。每个开关的插损约为0.15dB，因此电台接收时信号衰减约为0.3dB，此时滤波选择电路关断。当开关滤波器组件处于电台发射模式时，工作在100MHz-400MHz频率，输入脉冲功率最大可达到150W，谐波抑制高。射频信号经RE1输入第一开关A，电台发射信号经滤波选择电路后再经第二开关B经端口ANT1由发天线发射。

当开关滤波器组件处于卫通发射模式时，信号由RE1端口经过四选一开关第一开关A(开)进入双工器然后通过端口ANT2由天线发射，发射频率为381～396MHz的卫通信号。381～396MHz的插损≤1.5dB，344～351MHz的抑制大于70dB。381～396MHz输入驻波比≤1.5。当处于卫通发射模式时，其它四选一开关第二开关B、第三开关C、第四开关D、第五开关E、第六开关F都是关断状态。能承爱150W的卫通信号发射功率。

所述四路U段LC带通滤波器和四路V段LC带通滤波器之间用屏蔽条隔离。所述各个分路的LC带通滤波器之间用屏蔽条隔离，故各个频段的隔离度高，也不会互相影响。

分路分为电台接收和发射分路、卫通接收和发射分路。其中电台接收和发射分路分为电台接收、电台发射，而电台发射又分为V1～V4和U1～U4八路频段。卫通接收和发射分路由双工器分为接收和发射两分路。不干扰相邻信道的通信的同时，又保证了具有比较宽的通道带宽，比较高的邻道选择性的接收灵敏度。

四个V(即VHF，下同)段LC带通滤波器、四个U(即UHF，下同)段LC带通滤波器和一个LC双工器，六个四选一PIN二极管开关(简称四选一开关，下同)、数字控制电路。RE1端口后接一个四选一开关A，四选一开关A后分四路，第一路通过一根电缆连着四选一开关B、端口ANT1实现电台接收功能；第二路连着四选一开关C、四个V段LC滤波器然后再连着四选一开关D和B、端口ANT1，完成V段四个滤波器的选通和关断功能；第三路连着四选一开关E、四个U段LC滤波器，然后再连着四选一开关F和B、端口ANT1，完成U段四个滤波器的选通和关断功能；第四路通过电缆连着双工器，双工器再分两路ANT2和RE2完成卫通的发射和接收功能。数字控制和电源单元根据输入的TTL控制码对各个四选一开关的选通和关断，为PIN二极管提供驱动电源。本组件工作频段带宽为100MHz～400MHz、插损小、能承爱150W的大功率、开关速率为微秒级，开关响应时间快，能够快速地跟踪频率的变化、开关通道之间隔离度高，有效地提高了选频信号的频谱纯度、通过开关组切换到所需的频段，能够满足宽带通信的要求。

所述组件包括金属外壳，所述金属外壳内设有电路板，所述数字控制电路、发射输入端口、电台天线端口、卫通天线端口、卫通接收端口、第一开关、第二开关和双工器设置在所述电路板上，所述电路板的底层面全部为地层，所述电路板底面贴合固定在金属外壳上。四选一开关和LC滤波器、双工器工作时散热量较大，当集中的大量热量难以较快散发出去时，组件的工作性能就会受到大大的影响，电路板采用罗杰斯电路板材，电路板的底层面即BOTTOMLAYER面全部为地层，用螺丝紧固在铝合金外壳上。外壳还可以采用其他如铝、铜等的导热金属材质，电路板还可以用导热胶粘在金属外壳上，其内部热量全部被外壳传导散发了，从而使组件内部的温度降低，以实现稳定的工作性能，达到长时间正常工作的效果。

所述V段滤波器和/或U段滤波器和/或双工器的电感采用高强度漆包线绕制，电容采用高Q值贴片元件，电路结构紧凑，同样可有效的进行隔离。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种大功率快速转换开关滤波器组件，其特征在于，包括数字控制电路、发射输入端口、电台天线端口、卫通天线端口、卫通接收端口、第一开关、第二开关和双工器；

所述电台天线端口和卫通天线端口分别连接第一天线和第二天线；

所述发射输入端口连接第一开关，所述电台天线端口连接第二开关，所述第一开关和第二开关之间设有滤波选择电路；

所述双工器包括双工第一端、双工第二端和双工第三端；

所述卫通天线端口连接双工器双工第一端，所述第一开关连接双工器双工第二端，所述卫通接收端口连接双工器双工第三端；

数字控制电路分别与第一开关、第二开关和双工器连接，所述数字控制电路控制第一开关、第二开关、双工器选择通道；

所述滤波选择电路还包括第三开关、第四开关、第五开关和第六开关，所述第一开关、第二开关、第三开关、第四开关、第五开关和第六开关为四选一开关；

所述滤波选择电路还包括U段滤波器和V段滤波器；

所述U段滤波器包括四路U段LC带通滤波器，所述V段滤波器包括四路V段LC带通滤波器，

所述第一开关通过电缆连接第二开关，用于电台接收，

所述第一开关连接第三开关，所述第三开关通过U段滤波器连接第四开关，所述第四开关连接第二开关，

所述第一开关连接第五开关，所述第五开关通过V段滤波器连接第六开关，所述第六开关连接第二开关，

数字控制电路分别与第三开关、第四开关、第五开关和第六开关连接，所述数字控制电路控制第一开关、第二开关、第三开关、第四开关、第五开关和第六开关选择通道。

2.根据权利要求1所述的一种大功率快速转换开关滤波器组件，其特征在于，所述V段滤波器包括四路V段LC带通滤波器，每路所述V段LC带通滤波器包括九个V段LC滤波器，电容C501和电感L501组成V段LC滤波器1、由电容C512和电感L512组成的V段LC滤波器2，由电容C502和电感L502组成的V段LC滤波器3，由电容C523和电感L523组成的V段LC滤波器4，由电容C503和电感L503组成的V段LC滤波器5，由电容C534和电感L534组成的V段LC滤波器6、由电容C504和电感L504组成的V段LC滤波器7、由电容C545和电感L545组成V段LC滤波器8、由电容C05和电感L505组成V段LC滤波器9；

V段LC滤波器2、V段LC滤波器4、V段LC滤波器6、V段LC滤波器8依次串联，V段LC滤波器1一端连接V段LC滤波器2的输入端另一端接地，V段LC滤波器3一端连接V段LC滤波器4的输入端另一端接地，V段LC滤波器5一端连接V段LC滤波器6的输入端另一端接地，V段LC滤波器7一端连接V段LC滤波器8的输入端另一端接地，V段LC滤波器9一端连接V段LC滤波器8的输输出端另一端接地；

所述U段滤波器包括四路U段LC带通滤波器，所述四路U段LC带通滤波器输入端连接电感L01，输出端连接电感L56，每路所述U段LC带通滤波器包括九个U段LC滤波器，电容C1和电感L1组成一个U段LC滤波器1、由电容C12和电感L12组成的U段LC滤波器2，由电容C2和电感L2组成的U段LC滤波器3，由电容C23和电感L23组成的U段LC滤波器4，由03和电感L3组成的U段LC滤波器5，由电容C34和电感L34组成的U段LC滤波器6、由电容C4和电感L4组成的U段LC滤波器7、由电容C45和电感L45组成U段LC滤波器8、由电容C5和电感L5组成U段LC滤波器9；

U段LC滤波器2、U段LC滤波器4、U段LC滤波器6和U段LC滤波器8依次串联，U段LC滤波器1一端连接U段LC滤波器2的输入端另一端接地，U段LC滤波器3一端连接U段LC滤波器4的输入端另一端接地，U段LC滤波器5一端连接U段LC滤波器6的输入端另一端接地，U段LC滤波器7一端连接U段LC滤波器8的输入端另一端接地，U段LC滤波器9一端连接U段LC滤波器8的输出端另一端接地。

3.根据权利要求1所述的一种大功率快速转换开关滤波器组件，其特征在于，所述第一开关、第二开关、第三开关、第四开关、第五开关和第六开关任一包括开关单路端和四个开关四路端，所述开关单路端和四个开关四路端之间并列设置四路通道，所述开关单路端连接电容C101一端，电容C101另一端连接电感L101一端，电感L101另一端接地，电容C101另一端还连接四路通道，四路通道任一通道包括连接电容C101另一端的二极管D111正极，

二极管D111负极连接电感L111一端，电感L111另一端连接电容C111，电容C111另一端接地，电感L111另一端还连接电阻R111一端，电阻R111另一端连接数字控制电路，二极管D111负极还连接电容C112一端，电容C112另一端连接二极管D112负极，二极管D112正极接地，电容C112另一端还连接电感L112一端，电感L112另一端连接电容C114，电容C114另一端接地，电感L112另一端还连接电阻R112一端，电阻R112另一端连接数字控制电路，电容C112另一端还连接电容C113一端，电容C113另一端连接开关四路端。

4.根据权利要求3所述的一种大功率快速转换开关滤波器组件，其特征在于，所述数字控制电路包括接收控制信号的单片机、与单片机连接的缓冲器，与缓冲器连接控制电压转换电路，控制电压转换电路包括与第一开关和第二开关连接的第一子控制电压转换电路、与第三开关和第四开关连接的第二子控制电压转换电路、与第五开关和第六开关连接的第三子控制电压转换电路，单片机根据控制信号控制第一开关、第二开关、第三开关、第四开关、第五开关和第六开关中的二极管的通断。

5.根据权利要求3所述的一种大功率快速转换开关滤波器组件，其特征在于，所述第一开关、第二开关、第三开关、第四开关、第五开关和第六开关内的二极管采用高可靠高隔离度的开关PIN二极管。

6.根据权利要求1所述的一种大功率快速转换开关滤波器组件，其特征在于，所述四路U段LC带通滤波器和四路V段LC带通滤波器之间用屏蔽条隔离。

7.根据权利要求1所述的一种大功率快速转换开关滤波器组件，其特征在于，

卫通天线端口通过双工器双工第一端连接电感L900一端，电感L900另一端连接由电容C901和电感L901组成的双工滤波器1一端，双工滤波器1另一端接地，电感L900另一端还连接由电容C905和电感L905组成的双工滤波器2一端，双工滤波器2另一端连接由电容C902和电感L902组成的双工滤波器3一端，双工滤波器3另一端接地，双工滤波器2另一端还连接由电容C906和电感L906组成的双工滤波器4一端，双工滤波器4另一端连接由电容C903和电感L903组成的双工滤波器5一端，双工滤波器5另一端接地，双工滤波器4另一端还连接由电容C907和电感L907组成的双工滤波器6一端，双工滤波器6另一端连接由电容C904和电感L904组成的双工滤波器7，双工滤波器7另一端接地，双工滤波器6还连接由电容C908和电感L908组成的双工滤波器8一端，双工滤波器8另一端通过双工器双工第三端连接卫通接收端口；

卫通天线端口通过双工器双工第一端还连接电容C900一端，电容C900另一端连接由电容C909和电感L909组成的双工滤波器11一端，双工滤波器11另一端接地，电容C900另一端还连接由电容C912和电感L912组成的双工滤波器12一端，双工滤波器12另一端连接由电容C910和电感L910组成的双工滤波器13一端，双工滤波器13另一端接地，双工滤波器12另一端还连接由电容C913和电感L913组成的双工滤波器14一端，双工滤波器14另一端连接由电容C911和电感L911组成的双工滤波器15一端，双工滤波器15另一端接地，双工滤波器14另一端还再连接由电容C914和电感L914组的双工滤波器16一端，双工滤波器16另一端连接双工器双工第二端，双工器双工第二端通过第一开关连接发射输入端口。

8.根据权利要求1所述的一种大功率快速转换开关滤波器组件，其特征在于，所述组件包括金属外壳，所述金属外壳内设有电路板，所述数字控制电路、发射输入端口、电台天线端口、卫通天线端口、卫通接收端口、第一开关、第二开关和双工器设置在所述电路板上，所述电路板的底层面全部为地层，所述电路板底面贴合固定在金属外壳上。

9.根据权利要求2或7任一所述的一种大功率快速转换开关滤波器组件，其特征在于，所述V段滤波器和/或U段滤波器和/或双工器的电感采用高强度漆包线绕制，电容采用高Q值贴片元件。