CN113285193A - 零点可调的跳频滤波器 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种零点可调的跳频滤波器，包括腔体，腔体内设有至少两个谐振腔，谐振腔内设有谐振杆，相邻谐振腔之间设有隔离壁，还包括飞杆、飞杆耦合线以及电路板，飞杆穿过隔离壁并与隔离壁相固定，飞杆的两端分别伸入隔离壁两侧的谐振腔内，电路板上设有开关电路以及与开关电路连接的多个具有不同对地电容的对地电容电路，飞杆耦合线的一端与飞杆的中部连接，另一端与各对地电容电路连接，开关电路用于控制不同的对地电容电路导通。本发明在跳频滤波器的腔体内增加飞杆，从而在通带两端产生零点，使近端抑制变大，通过开关电路调节与飞杆相连的对地电容大小进而调节飞杆作用强弱，实现零点可调，从而有效提升指标。

Description

零点可调的跳频滤波器
技术领域
本发明属于滤波器技术领域，具体涉及一种零点可调的跳频滤波器。
背景技术
近年来，随着电子技术高速发展，跳频通信技术由于其抗干扰性强、通信保密不易被截获、频谱利用率高等优点，所以在各种通信设备中被广泛地应用。在跳频通信设备中，跳频滤波器是一个很重要的器件。
跳频滤波器一般用于发射机功率放大器的输出端口，它是一种可变频率的带通滤波器，需要具有损耗小、抑制高、通带切换快等性能。其对频率的高选择性，用来滤除射频前端产生的无用杂波，并且对其他频率的发射机信号有较强的抑制性，对系统抗干扰能力有明显提升。然而，现有的跳频滤波器无传输零点，带外抑制较差，产品整体指标不够理想。
此外，跳频滤波器中飞杆作用随着频率升高而增强，在兼顾整体通带的情况下便会出现中心频率高时飞杆作用强，指标极有余量而中心频率低时飞杆几乎不起作用，指标不足的情况，且在此情况下，该飞杆不再具有可调性。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术中跳频滤波器无传输零点，带外抑制较差问题。
为此，本发明提供了一种零点可调的跳频滤波器，包括腔体，所述腔体内设有至少两个谐振腔，所述谐振腔内设有谐振杆，相邻所述谐振腔之间设有隔离壁，还包括飞杆、飞杆耦合线以及电路板，所述飞杆穿过所述隔离壁并与所述隔离壁相固定，所述飞杆的两端分别伸入所述隔离壁两侧的谐振腔内，所述电路板上设有开关电路以及与开关电路连接的多个具有不同对地电容的对地电容电路，所述飞杆耦合线的一端与所述飞杆的中部连接，另一端与各所述对地电容电路连接，所述开关电路用于控制不同的对地电容电路导通。
进一步地，所述对地电容电路包括对地电容、二极管、电感以及滤波电容，所述对地电容的一端与所述飞杆耦合线连接，另一端与所述二极管的阴极连接，所述二极管的阳极接地，所述电感的一端与所述二极管的阴极连接，另一端与电压输入端连接，所述滤波电容的一端与电压输入端连接，另一端接地，各所述对地电容电路的对地电容值不同；所述开关电路与所述电压输入端连接，用于切换各对地电容电路的输入电压为正压或者负压。
进一步地，所述电路板位于所述谐振腔的顶壁上方，所述隔离壁上设有耦合线过孔，所述飞杆耦合线穿过所述耦合线过孔与所述电路板连接。
进一步地，所述飞杆耦合线位于所述耦合线过孔中的部分套设有耦合线固定件，所述耦合线固定件采用聚四氟乙烯制成。
进一步地，所述隔离壁从底部向上开设有开槽，该跳频滤波器还包括飞杆垂直固定件，所述飞杆垂直固定件沿所述开槽设置且与所述开槽卡接固定，所述飞杆垂直固定件的顶部设有卡槽，所述飞杆的中部卡止于所述卡槽中。
进一步地，所述飞杆具有位于所述卡槽两端的挡止块。
进一步地，该跳频滤波器还包括分别固定于飞杆两边的两个飞杆水平固定件，所述飞杆水平固定件包括限位槽以及位于限位槽两侧的固定部，所述飞杆限位于所述限位槽中，所述固定部与所述谐振腔的顶壁相固定。
进一步地，所述飞杆垂直固定件和所述飞杆水平固定件均采用聚四氟乙烯制成。
进一步地，所述绝缘支撑件的两端设有挡止块。
进一步地，所述飞杆包括飞杆本体以及设置在所述飞杆本体两端的耦合盘，所述耦合盘与所述飞杆本体螺纹连接。
与现有技术相比，本发明具有以下优点和有益效果：
本发明提供的这种零点可调的跳频滤波器，在跳频滤波器的腔体内增加飞杆，从而在通带两端产生零点，使近端抑制变大；飞杆通过飞杆耦合线与电路板上多个具有不同对地电容的对地电容电路连接，通过开关电路控制不同的对地电容电路导通，使得飞杆匹配多个不同的对地电容，匹配电容值越大，飞杆作用越弱，匹配电容值越小，飞杆作用越强，通过开关电路调节与飞杆相连的对地电容大小进而调节飞杆作用强弱，从而实现对通带带宽和带外抑制调节功能，实现零点可调，从而有效提升指标。
附图说明
图1是本发明实施例的零点可调的跳频滤波器的分解示意图；
图2是本发明实施例的零点可调的跳频滤波器的整体示意图；
图3是本发明实施例的零点可调的跳频滤波器的另一角度的整体示意图；
图4是本发明实施例的零点可调的跳频滤波器的对地电容电路的电路示意图。
附图标记说明：1、电路板；2、耦合线固定件；3、隔离壁；4、腔体；5、开槽；6、飞杆耦合线；7、谐振杆；8、飞杆；9、卡槽；10、飞杆垂直固定件；11、飞杆水平固定件；12、耦合盘；13、飞杆本体；14、耦合线过孔。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
参照图1至图3所示，本发明实施例提供了一种零点可调的跳频滤波器，包括腔体4，所述腔体4内设有至少两个谐振腔，谐振腔可以为两个或两个以上，本实施例附图为了展示方便仅示出了两个谐振腔，所述谐振腔内设有谐振杆7，相邻所述谐振腔之间设有隔离壁3，以将各谐振腔分隔，优选地，所述隔离壁3和所述腔体4为一体结构；所述谐振腔具有与所述隔离壁3相垂直的顶壁，谐振腔的顶壁设有供谐振杆7穿过的孔，谐振腔的顶壁与腔体4也为一体化结构。该跳频滤波器还包括飞杆8，所述飞杆8穿过所述隔离壁3并与所述隔离壁3相固定，所述飞杆8的两端分别伸入所述隔离壁3两侧的谐振腔内，通过在跳频滤波器的腔体4内增加飞杆8，从而在通带两端产生零点，使近端抑制变大，产品性能指标得到提升。作为优选地，所述飞杆8设置在输入谐振腔和输出谐振腔之间的隔离壁3上，此时零点效果最明显。
跳频滤波器通带范围一般在100-200MHz，在腔体4内加一个飞杆8虽然可以提升产品近端抑制，但飞杆8作用随着频率升高而增强，在兼顾整体通带的情况下便会出现中心频率高时飞杆8作用强，指标极有余量而中心频率低时飞杆8几乎不起作用，指标不足的情况，且在此情况下，该飞杆8不再具有可调性。参照图1、图3和图4所示，该跳频滤波器还包括飞杆耦合线6以及电路板1，所述电路板1位于所述谐振腔的顶壁上方，所述隔离壁3上设有耦合线过孔14，所述飞杆耦合线6穿过所述耦合线过孔14与电路板1连接，所述飞杆耦合线6位于所述耦合线过孔14中的部分套设有耦合线固定件2，所述耦合线固定件2采用聚四氟乙烯制成，保证飞杆耦合线6与隔离壁3的绝缘。所述电路板1上设有开关电路以及与开关电路连接的多个具有不同对地电容的对地电容电路，所述飞杆耦合线6的一端与所述飞杆8的中部连接，另一端与各所述对地电容电路连接，所述开关电路用于控制不同的对地电容电路导通，从而将飞杆8匹配不同的对地电容，等效多个飞杆8，将一段宽通带跳频腔体4滤波器等效划分成几段窄通带滤波器，通过开关电路调节各段窄通带滤波器内飞杆8作用强弱，飞杆8作用强则匹配大电容值，飞杆8作用弱则匹配小电容值，自由调节，使飞杆8作用发挥到极致，极大提升产品整体指标。
具体地，参照图4所示，所述对地电容电路包括对地电容Cn、二极管PIN、电感L以及滤波电容C，所述对地电容Cn的一端与所述飞杆耦合线6连接，另一端与所述二极管PIN的阴极连接，所述二极管PIN的阳极接地，所述电感L的一端与所述二极管PIN的阴极连接，另一端与电压输入端Vbb/Vee连接，所述滤波电容C的一端与电压输入端Vbb/Vee连接，另一端接地，各所述对地电容电路的对地电容Cn值不同；所述开关电路与所述电压输入端Vbb/Vee连接，用于切换各对地电容电路的输入电压为正压或者负压，当输入电压为负压时，所述二极管PIN导通，对应的对地电容Cn接入飞杆8，当输入电压为正压时，所述二极管PIN截止，对应的对地电容Cn则不接入飞杆8，开关电路根据跳频滤波器的频率每次只控制一个对地电容电路的输入电压为负压，从而将相应的对地电容Cn接入飞杆8，实现飞杆8对地电容Cn的匹配，匹配电容值越大，飞杆8作用越弱，匹配电容值越小，飞杆8作用越强，通过开关电路调节与飞杆8相连的对地电容Cn大小进而调节飞杆8作用强弱，从而实现对通带带宽和带外抑制调节功能，实现零点可调，从而有效提升指标。
细化上述实施例，参照图1所示，所述飞杆8包括飞杆本体13以及设置在所述飞杆本体13两端的耦合盘12，所述飞杆本体13呈圆杆状，所述耦合盘12与所述飞杆本体13螺纹连接，两个耦合盘12分别位于隔离壁3两侧的谐振腔内。所述隔离壁3从底部向上开设有开槽5，该跳频滤波器还包括飞杆垂直固定件10，所述飞杆垂直固定件10沿所述开槽5设置且与所述开槽5卡接固定，具体地，所述飞杆垂直固定件10的中间部分位于所述开槽5中，四周设有挡止部挡止于所述隔离壁3外，飞杆垂直固定件10与隔离壁3干涉配合，从而与隔离壁3之间卡接固定。所述飞杆垂直固定件10的顶部设有卡槽9，所述飞杆8的中部卡止于所述卡槽9中，从而对所述飞杆8进行支撑固定，所述飞杆8与所述隔离壁3之间不接触，保证二者的绝缘。优选地，所述飞杆8具有位于所述卡槽9两端的挡止块，防止飞杆8与卡槽9支架发生水平相对位移。进一步优选地，该跳频滤波器还包括分别固定于飞杆8两边的两个飞杆水平固定件11，所述飞杆水平固定件11呈Ω型，包括限位槽以及位于限位槽两侧的固定部，所述飞杆8限位于所述限位槽中，所述固定部与所述谐振腔的顶壁相固定，具体可采用螺钉等方式进行固定，通过两个飞杆水平固定件11将飞杆8两边进行固定，使得飞杆8固定更牢固，性能更稳定。优选地，所述飞杆垂直固定件10和所述飞杆水平固定件11均采用聚四氟乙烯制成，确保飞杆8与其他部件的绝缘。
该跳频滤波器还包括顶部盖板、顶部盖板等其他部件，其均为本领域的常规技术手段，在此不再赘述。
综上所述，本发明提供的这种零点可调的跳频滤波器，在跳频滤波器中增加飞杆8，从而在通带两端产生零点，使近端抑制变大；且飞杆8通过飞杆耦合线6与电路板1上多个具有不同对地电容的对地电容电路连接，通过开关电路控制不同的对地电容电路导通，使得飞杆8匹配多个不同的对地电容，匹配电容值越大，飞杆8作用越弱，匹配电容值越小，飞杆8作用越强，通过开关电路调节与飞杆8相连的对地电容大小进而调节飞杆8作用强弱，从而实现对通带带宽和带外抑制调节功能，实现零点可调，从而有效提升指标。本发明适用于所有跳频腔体4滤波器产品，特别在滤波器通带范围宽、3dB带宽窄等项目中指标提升更明显。
以上例举仅仅是对本发明的举例说明，并不构成对本发明的保护范围的限制，凡是与本发明相同或相似的设计均属于本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种零点可调的跳频滤波器，包括腔体，所述腔体内设有至少两个谐振腔，所述谐振腔内设有谐振杆，相邻所述谐振腔之间设有隔离壁，其特征在于：还包括飞杆、飞杆耦合线以及电路板，所述飞杆穿过所述隔离壁并与所述隔离壁相固定，所述飞杆的两端分别伸入所述隔离壁两侧的谐振腔内，所述电路板上设有开关电路以及与开关电路连接的多个具有不同对地电容的对地电容电路，所述飞杆耦合线的一端与所述飞杆的中部连接，另一端与各所述对地电容电路连接，所述开关电路用于控制不同的对地电容电路导通。
2.如权利要求1所述的零点可调的跳频滤波器，其特征在于：所述对地电容电路包括对地电容、二极管、电感以及滤波电容，所述对地电容的一端与所述飞杆耦合线连接，另一端与所述二极管的阴极连接，所述二极管的阳极接地，所述电感的一端与所述二极管的阴极连接，另一端与电压输入端连接，所述滤波电容的一端与电压输入端连接，另一端接地，各所述对地电容电路的对地电容值不同；所述开关电路与所述电压输入端连接，用于切换各对地电容电路的输入电压为正压或者负压。
3.如权利要求1所述的零点可调的跳频滤波器，其特征在于：所述电路板位于所述谐振腔的顶壁上方，所述隔离壁上设有耦合线过孔，所述飞杆耦合线穿过所述耦合线过孔与所述电路板连接。
4.如权利要求3所述的零点可调的跳频滤波器，其特征在于：所述飞杆耦合线位于所述耦合线过孔中的部分套设有耦合线固定件，所述耦合线固定件采用聚四氟乙烯制成。
5.如权利要求1所述的零点可调的跳频滤波器，其特征在于：所述隔离壁从底部向上开设有开槽，该跳频滤波器还包括飞杆垂直固定件，所述飞杆垂直固定件沿所述开槽设置且与所述开槽卡接固定，所述飞杆垂直固定件的顶部设有卡槽，所述飞杆的中部卡止于所述卡槽中。
6.如权利要求5所述的零点可调的跳频滤波器，其特征在于：所述飞杆具有位于所述卡槽两端的挡止块。
7.如权利要求5所述的零点可调的跳频滤波器，其特征在于：该跳频滤波器还包括分别固定于飞杆两边的两个飞杆水平固定件，所述飞杆水平固定件包括限位槽以及位于限位槽两侧的固定部，所述飞杆限位于所述限位槽中，所述固定部与所述谐振腔的顶壁相固定。
8.如权利要求7所述的零点可调的跳频滤波器，其特征在于：所述飞杆垂直固定件和所述飞杆水平固定件均采用聚四氟乙烯制成。
9.如权利要求1所述的零点可调的跳频滤波器，其特征在于：所述飞杆包括飞杆本体以及设置在所述飞杆本体两端的耦合盘，所述耦合盘与所述飞杆本体螺纹连接。
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