CN203278771U - 一种超宽带跳频滤波器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种超宽带跳频滤波器，应用于电子通信技术领域，其特征在于：由输入选频匹配模块、滤波模块、输出选频匹配模块依次连接组成；其中，所述输入选频匹配模块由至少两组用于选择输入信号频率波段的输入选频匹配子模块并联连接组成；所述输出选频匹配模块由至少两组用于输出阻抗匹配的输出选频匹配子模块并联连接组成，输出选频匹配子模块的数量与输入选频匹配子模块相同；所述滤波模块设置在输入选频匹配模块的输出端与输出选频匹配模块的输入端之间，输入选频匹配模块与输出选频匹配模块共用所述滤波模块。本实用新型跳频滤波器的体积比传统产品大幅度缩小，滤波频率范围大。
Description
技术领域
本发明涉及电子通信技术领域，更具体地说，涉及一种滤波器。
背景技术
跳频技术是一种具有高抗干扰性、高抗截获能力的扩频技术。随着微电子与数字信号处理技术的快速发展，它不仅在军事通信中被广泛应用，较好地满足了现代战争提出的电子对抗与反对抗的要求，而且在民用通信中也展示出良好的应用前景。在无线跳频通信系统中，跳频滤波器通过使用合适的中心频率可快速跟踪调谐，可明显提高系统的抗干扰能力。
跳频滤波器是可变带通滤波器的一种，通常使用数控方式选择性的控制开关阵列（例如：一组PIN二极管开关阵列）来切换带通滤波器的电容组合，从而达到改变带通滤波器通带频率的目的。跳频滤波器对于减低通带外的噪声杂波和互调分量都有很大的作用，加上切换速度快，尺寸小，功率适用范围大，因此在要求高的复杂电磁环境下使用广泛。
但是单个跳频滤波器的频率范围是有限的，对于使用频率范围很宽的超宽带跳频滤波器，通常要采用多个跳频滤波器组合，并通过多个波段开关进行切换来实现跳频滤波功能，如图1所示。所以采用多个跳频滤波器组合方式制成的跳频滤波器体积大，是单个跳频滤波器的数倍。特别是有些安装场合的空间有限，该跳频滤波器的体积往往不能满足安装要求。因此需要设计出一种小体积的跳频滤波器，在满足超宽带跳频滤波的情况下，减小产品的尺寸。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有技术中的缺点与不足，提供一种体积比传统产品大幅度缩小、具有多波段选择功能、滤波频率范围大的超宽带跳频滤波器。
为了达到上述目的，本实用新型通过下述技术方案予以实现：一种超宽带跳频滤波器，其特征在于：由输入选频匹配模块、滤波模块、输出选频匹配模块依次连接组成；其中，所述输入选频匹配模块由至少两组用于选择输入信号频率波段和匹配输入阻抗的输入选频匹配子模块并联连接组成；所述输出选频匹配模块由至少两组用于选择输出信号频率波段和匹配输出阻抗的输出选频匹配子模块并联连接组成，输出选频匹配子模块的数量与输入选频匹配子模块相同；所述滤波模块设置在输入选频匹配模块的输出端与输出选频匹配模块的输入端之间，输入选频匹配模块与输出选频匹配模块共用所述滤波模块。
跳频滤波器的PIN二极管开关阵列和高压驱动电路体积大，占用了跳频滤波器的主要空间。传统的跳频滤波器要具备多波段选择功能时，需要使用多个完整的跳频滤波模块结合射频开关组合而成，该跳频滤波器中设有多组PIN二极管开关阵列和高压驱动电路，因此该跳频滤波器体积大。本实用新型跳频滤波器共用一个滤波模块，大大地减少了PIN二极管开关阵列和高压驱动电路的数量，同时设有输入选频匹配模块和输出选频匹配模块进行输入信号的波段选择和输出的阻抗匹配，实现了超宽带带通跳频滤波功能的同时，大幅度缩小了跳频滤波器的体积，本实用新型跳频滤波器的体积可以缩小为传统产品的几分之一。
进一步的方案是：所述输入选频匹配子模块和输出选频匹配子模块均是由输入射频开关、谐振电感电路和输出射频开关依次串联连接组成。
所述输入选频匹配子模块的谐振电感电路由电感L1、电感L2和电感L3组成；电感L1和电感L2连接，电感L1的另一端与输入射频开关的输出端连接，电感L2的另一端与输出射频开关的输入端连接，电感L3的一端与电感L1和电感L2的连接点连接，电感L3的另一端与地连接；所述输出选频匹配子模块的谐振电感电路与输入选频匹配子模块的谐振电感电路反向对称。
更进一步的方案是：所述滤波模块包括耦合电感、第一谐振电容阵列、第二谐振电容阵列和附加控制电路；所述输入选频匹配模块的输出端和第一谐振电容阵列的输出端共同与耦合电感的输入端连接；所述第二谐振电容阵列的输出端和耦合电感的输出端共同与输出选频匹配模块的输入端连接；所述第一谐振电容阵列的输入端和第二谐振电容阵列的输入端与附加控制电路的输出端连接。
所述附加控制电路是指由PIN二极管开关阵列、高压驱动电路和数控转换电路依次连接组成的电路。
与现有技术相比，本实用新型具有如下优点与有益效果：
1、本实用新型跳频滤波器通过改变电路结构，采用共用滤波模块的方式，大大地减少了PIN二极管开关阵列和高压驱动电路的使用数量，而因此大幅度缩小了跳频滤波器的体积；应用在空间有限的安装场合中，可满足安装要求；
2、本实用新型跳频滤波器的滤波频率范围大，具有多波段选择功能，在仅使用单一个跳频滤波器的情况下，即可满足超宽带跳频滤波要求。
附图说明
图1是传统的超宽带跳频滤波器的结构示意图；
图2是本实用新型跳频滤波器的结构示意图；
图3是实施例跳频滤波器的结构示意图；
图4是本实用新型跳频滤波器的附加控制电路的结构示意图。
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详细的描述。
实施例
本实用新型跳频滤波器的体积小，具有多波段选择功能，滤波频率范围大，其结构如图2所示。
跳频滤波器由输入选频匹配模块、滤波模块、输出选频匹配模块依次连接组成。输入选频匹配模块设置在跳频滤波器的输入端，由三组并联连接的输入选频匹配子模块组成，用于输入信号频率波段选择和输入阻抗匹配；输出选频匹配模块设置在跳频滤波器的输出端，由三组并联连接的输出选频匹配子模块组成，用于输出信号频率波段选择和输出阻抗匹配；输入选频匹配模块与输出选频匹配模块之间设有一组共用的滤波模块；滤波模块的输入端与输入选频匹配模块的输出端连接，滤波模块的输出端与输出选频匹配模块的输入端连接。要实现本实用新型的目的，输入选频匹配子模块的数量只需要有两组以上，输出选频匹配子模块的数量与输入选频匹配子模块数量相同即可。
跳频滤波器的具体电路结构方框图如图3所示。输入选频匹配子模块和输出选频匹配子模块均是由输入射频开关、谐振电感电路和输出射频开关依次串联连接组成。其中，输入选频匹配子模块的谐振电感电路由电感L1、电感L2和电感L3组成；电感L1和电感L2连接，电感L1的另一端与输入射频开关的输出端连接，电感L2的另一端与输出射频开关的输入端连接；电感L3的一端与电感L1和电感L2的连接点连接，另一端与地连接。为输入选频匹配模块和输出选频匹配模块可更好地进行匹配，输出选频匹配子模块的谐振电感电路与输入选频匹配子模块的谐振电感电路反向对称。具体地说，输出选频匹配子模块的谐振电感电路由电感L4、电感L5和电感L6组成；电感L4和电感L5连接，电感L4的另一端与输入射频开关的输出端连接，电感L5的另一端与输出射频开关的输入端连接；电感L6的一端与电感L4和电感L5的连接点连接，另一端与地连接。其中，电感L4、L5和L6的取值是：L4=L2，L5=L1，L6=L3。
滤波模块包括耦合电感、第一谐振电容阵列、第二谐振电容阵列和附加控制电路；输入选频匹配模块的输出端和第一谐振电容阵列的输出端共同与耦合电感的输入端连接；第二谐振电容阵列的输出端和耦合电感的输出端共同与输出选频匹配模块的输入端连接；第一谐振电容阵列的输入端和第二谐振电容阵列的输入端与附加控制电路的输出端连接。附加控制电路是指由PIN二极管开关阵列、高压驱动电路和数控转换电路依次连接组成的电路，如图3所示；附加控制电路以PIN二极管开关阵列所在的一端与第一谐振电容阵列和第二谐振电容阵列连接。
本实用新型跳频滤波器的工作原理是：输入选频匹配模块通过射频开关切换不同波段的谐振电感，实现输入信号的波段选择；滤波模块中，通过数控转换电路控制PIN二极管开关阵列切换来完成不同波段频率的谐振电容的选用，从而实现了超宽带带通跳频滤波功能。
跳频滤波器的PIN二极管开关阵列和高压驱动电路体积大，占用了跳频滤波器的主要空间。传统的跳频滤波器要具备多波段选择功能时，需要使用多个完整的跳频滤波模块结合射频开关组合而成，该跳频滤波器中设有多组PIN二极管开关阵列和高压驱动电路，因此该跳频滤波器体积大。本实用新型跳频滤波器共用一个滤波模块，同时设有输入选频匹配模块和输出选频匹配模块进行输入信号的波段选择和输出的阻抗匹配，实现了超宽带跳频滤波功能的同时，大幅度缩小了跳频滤波器的体积，本实用新型跳频滤波器的体积可以缩小为传统产品的几分之一。本实用新型跳频滤波器使用频率范围广，在仅使用单一个跳频滤波器的情况下，可满足超宽带跳频滤波要求，不同于传统产品需要对多个跳频滤波器进行组合，安装使用非常方便。
上述实施例为本实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种超宽带跳频滤波器，其特征在于：由输入选频匹配模块、滤波模块、输出选频匹配模块依次连接组成；其中，所述输入选频匹配模块由至少两组用于选择输入信号频率波段和匹配输入阻抗的输入选频匹配子模块并联连接组成；所述输出选频匹配模块由至少两组用于选择输出信号频率波段和匹配输出阻抗的输出选频匹配子模块并联连接组成，输出选频匹配子模块的数量与输入选频匹配子模块相同；所述滤波模块设置在输入选频匹配模块的输出端与输出选频匹配模块的输入端之间，输入选频匹配模块与输出选频匹配模块共用所述滤波模块。
2.根据权利要求1所述的超宽带跳频滤波器，其特征在于：所述输入选频匹配子模块和输出选频匹配子模块均是由输入射频开关、谐振电感电路和输出射频开关依次串联连接组成。
3.根据权利要求2所述的超宽带跳频滤波器，其特征在于：所述输入选频匹配子模块的谐振电感电路由电感L1、电感L2和电感L3组成；电感L1和电感L2连接，电感L1的另一端与输入射频开关的输出端连接，电感L2的另一端与输出射频开关的输入端连接，电感L3的一端与电感L1和电感L2的连接点连接，电感L3的另一端与地连接；所述输出选频匹配子模块的谐振电感电路与输入选频匹配子模块的谐振电感电路反向对称。
4.根据权利要求1所述的超宽带跳频滤波器，其特征在于：所述滤波模块包括耦合电感、第一谐振电容阵列、第二谐振电容阵列和附加控制电路；所述输入选频匹配模块的输出端和第一谐振电容阵列的输出端共同与耦合电感的输入端连接；所述第二谐振电容阵列的输出端和耦合电感的输出端共同与输出选频匹配模块的输入端连接；所述第一谐振电容阵列的输入端和第二谐振电容阵列的输入端与附加控制电路的输出端连接。
5.根据权利要求4所述的超宽带跳频滤波器，其特征在于：所述附加控制电路是指由PIN二极管开关阵列、高压驱动电路和数控转换电路依次连接组成的电路。
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| CN105391416A (zh) * | 2015-12-11 | 2016-03-09 | 长安大学 | 一种负载阻抗匹配装置及匹配方法 |
| CN112311356A (zh) * | 2020-11-19 | 2021-02-02 | 成都菲斯洛克电子技术有限公司 | 一种小型化的GHz大功率天线前端器组 |
| CN112803913A (zh) * | 2020-12-30 | 2021-05-14 | 电子科技大学 | 一种超宽调节范围的可重构滤波器 |
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2013
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