CN201057641Y - 谐波滤波器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种谐波滤波器，每个滤波波段均采用考尔形式滤波器，其特征是包括3－8个波段滤波器和波段选择继电器，每个波段滤波器用两个继电器来控制波段的接入，射频的输入、输出通道作为若干个波段滤波器的公共通道。本实用新型可作为不同任务同一功率等级的发射机选用，承受功率大，体积相对小，安装维修方便，能够满足指标要求。本实用新型的滤波器试验样件已在其它发射机上做过指标测试和负荷试验，结论是完全满足要求。其承受功率大，体积相对小，安装维修方便。

Description

谐波滤波器

一.技术领域：

所属技术领域为无线电通信，特别涉及一种大功率射频发射用的谐波滤波器，。

二.背景技术：

短波通信是广泛使用的通信手段之一，随着短波通信技术的飞速发展，大功率、小型化等成为今后发展的趋势，射频通路中谐波滤波器应用也越来越广泛。

射频通路中可以是先滤波再合并，或先合并再滤波。先滤波的形式谐波滤波器只要承受额定的功率，体积小，电容、线圈承受的功率少，器件易选型，研制难度小，更便于以后谐波滤波器批量生产。而先合并再滤波形式因为谐波滤波器在发信机的末级，要承受非常大的功率，所以对谐波滤波器的制作工艺，电容、线圈的选择、质量的控制要求都非常的高。还有射频发射用的大功率谐波滤波器后面接的直接是宽带天线，在天线驻波大的频率点上直接受影响的就是谐波滤波器，大功率高驻波可能会导致在电容两端出现拉弧现象，存在一定的不安全性因素。鉴于上述考虑，2kW谐波滤波器进入试制。

三.发明内容

本实用新型目的是：提出一种针对功率放大电路工作在满功率输出状态及放大电路的非线性，输出信号中谐波信号幅度很大条件的谐波滤波器。本实用新型的目的就在于提供一种谐波滤波器用来抑制功率放大器输出信号中的谐波分量，尤其是一种多波段的谐波滤波器，安全性好，避免对其他电子设备造成干扰。

本实用新型的技术方案是：谐波滤波器，每个滤波波段均采用考尔形式滤波器，包括3-8个波段滤波器和波段选择继电器、每个波段滤波器用两个继电器来控制波段的接入，射频的输入、输出通道作为若干个波段滤波器的公共通道，该继电器采用射频继电器并且其外壳接地。

谐波滤波器的作用是对功率放大器输出的射频信号进行滤波，使其满足发射机或电台谐波抑制的要求。它由波段滤波器、波段开关继电器等组成。我们设计滤波器首先从滤波器的性能要求方面考虑：1)信号能通过的频带宽度，这个由滤波器的个数所决定的。2)对通过射频信号的谐波的衰减量，由发射机的谐波抑制要求决定。3)信号通过谐波滤波器时信号的衰减量，它由二部分组成：由滤波器不匹配引起反射造成的衰减和由滤波器中元件的损耗引入的衰减。其中第一项为无功损耗，第二项为有功损耗。

通常滤波器在工作频段范围内波段划分得越细，对谐波的衰减就越大，抑制谐波的效果就越好。确定工作频段内滤波器的带宽要求是：带宽内波段起始频率的二次谐波必须落在阻带内，并满足谐波抑制要求；滤波器对射频信号的损耗越小越好。各个波段滤波器的介数也直接影响着滤波器的性能，介数太少，滤波性能差，介数太多，滤波器复杂性增加，体积变大，损耗也随之增大。

应用新型的有益效果：

按照此方法设计的滤波器试验样件已在其它发射机上做过指标测试和负荷试验，结论是完全满足要求。

它虽然是为专项任务配套而研制的，也可作为不同任务同一功率等级的发射机选用。承受功率大，体积相对小，安装维修方便，能够满足指标要求。本实用新型的滤波器试验样件已在其它发射机上做过指标测试和负荷试验，结论是完全满足要求。其承受功率大，体积相对小，安装维修方便。

四.附图说明

图1是本实用新型的电路图

五、具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本实用新型作进一步说明：

谐波滤波器，包括6个波段滤波器、印制板、结构件板、接插件，其中，6个波段滤波器分布在印制板上，印制板装在结构件板面上，接插件焊接在印制板上和相应的波段滤波器及继电器的输入输出印制线相连。每个波段用两个射频继电器来控制波段的接入，射频的输入、输出通道作为若干个波段滤波器的公共通道。一排属于一个波段。支路控制器内的功放控制模块根据总控制器传来的频率信息，控制继电器的吸合，来选择相应的滤波器频段。

根据所要求的指标参数进行综合考虑，我们选用综合法设计7介的考尔形式滤波器，它的带外衰减特性很好，能够满足指标要求。波段滤波器的个数为6。

根据公式； $B={\left(\frac{f_h}{f_l}\right)}^{\frac{1}{n}}$

式中：

B：功率放大器工作频率范围内上限频率和下限频率的比值；

f_h：波段的上限频率；

f₁：波段的下限频率；

n：谐波滤波器的数量。

每级滤波器的频带划分如下：

FL1＝1.50MHz～2.47MHz

FL2＝2.47MHz～4.07MHz

FL3＝4.07MHz～6.70MHz

FL4＝6.70MHz～11.05MHz

FL5＝11.05MHz～18.20MHz

FL6＝18.20MHz～30.00MHz

确定以上参数之后，采用综合法设计原理，即在S平面上用某种有理函数模拟滤波器的通带和阻带特性，从而得到某种函数的多项式，将多项式函数在S平面上进行展开，即得到该滤波器的元件值。计算得出的数值在原理图中标识。

组成波段滤波器的电感器、电容器有以下特征，电感器用Φ3mm的高强度漆包线绕制，外径为Φ31mm；电容器采用高耐压、高Q值的叠层陶瓷电容；印制板上的射频印制线走线尽可能的短。

因为通过滤波器的是大功率射频信号，射频通路中所用的器件就要有特殊的要求。电感器用Φ3mm的高强度漆包线绕制，外径为Φ31mm。电容器用高耐压、高Q值的叠层陶瓷电容。继电器采用大电流的射频继电器，外壳接地，防止射频信号对继电器线包干扰。因为功率大、电压高，元器件之间要保证一定的间距，预防高压跳火。六个波段分布在两块250mm×200mm的印制板上，两块印制板装在结构件板的上下两面，或者根据应用位置的需要，自由组合摆放，方便可行。设计印制板时射频走线尽可能的短，减小分布参数对其性能影响。理论计算得出的数值与实际应用往往有差异，通过指标测试，对电感、电容进行微调，直到满足指标要求。

Claims (5)

1.谐波滤波器，每个滤波波段均采用考尔形式滤波器，其特征是包括3-8个波段滤波器和波段选择继电器，每个波段滤波器中连接两个波段选择继电器。

2.根据权利要求1所述的谐波滤波器，其特征是波段滤波器的个数为6个，其频带划分是：

FL1＝1.50MHz～2.47MHz

FL2＝2.47MHz～4.07MHz

FL3＝4.07MHz～6.70MHz

FL4＝6.70MHz～11.05MHz

FL5＝11.05MHz～18.20MHz

FL6＝18.2MHz～30.0MHz。

3.根据权利要求1所述的谐波滤波器，其特征在于，继电器采用射频继电器，并且其外壳接地。

4.根据权利要求1或2所述的谐波滤波器，其特征在于，6个波段滤波器分布在两块印制板上。

5.根据权利要求1或2所述的谐波滤波器，其特征在于，组成波段滤波器的电感器用Φ3mm的漆包线绕制，外径为Φ31mm；电容器采用叠层陶瓷电容。

Images