CN203645705U - 一种同时实现短波通信和超短波通信的滤波装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于双频段通信设备技术领域，公开了一种同时实现短波通信和超短波通信的滤波装置。该同时实现短波通信和超短波通信的滤波装置，包括：用于收发短波信号和超短波信号的天线，还包括：第1电子开关至第3开关、截止频率为20MHz的第一低通滤波器、第一低通滤波器阻抗匹配网络、截止频率为30MHz的第一高通滤波器、第一高通滤波器阻抗匹配网络；所述天线在串接第1电子开关后电连接第一低通滤波器阻抗匹配网络和第一高通滤波器阻抗匹配网络的公共节点，所述第一低通滤波器阻抗匹配网络、第一低通滤波器、第2电子开关依次串联连接，所述第一高通滤波器阻抗匹配网络、第一高通滤波器、第3电子开关依次串联连接。

Description

一种同时实现短波通信和超短波通信的滤波装置

技术领域

本实用新型属于双频段通信设备技术领域，特别涉及一种同时实现短波通信和超短波通信的滤波装置。

背景技术

随着通信技术的不断发展，对无线通信设备的综合化、宽频段提出更高需求，要求无线通信设备具备多频段、多波段/多信道、多模式通信能力，用以减少无线通信设备种类和数量，提高综合通信能力。例如，需要设计出同时实现短波通信（HF频段，频率为3MHz至30MHz）和超短波通信（VHF频段，频率为30MHz至300MHz）的通信设备，此时，通信设备内部之间互扰及天线共用是一个最大问题，目前实现方法是安装多种天线工作或是人工更换天线，随之带来的问题是天线林立，短波和超短波信道之间的噪声互扰、谐波干扰、信道阻塞等问题，导致短波和超短波信道不能实现同时工作。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提出一种同时实现短波通信和超短波通信的滤波装置。本实用新型实现短波超短波两个频段信道共用一根宽带天线，且在两个频段信道同时工作时不互相影响，实现与天线良好的匹配，提高了接收能力和发射效率。

为实现上述技术目的，本实用新型采用如下技术方案予以实现。

一种同时实现短波通信和超短波通信的滤波装置，包括：用于收发短波信号和超短波信号的天线，还包括：第1电子开关至第3开关、截止频率为20MHz的第一低通滤波器、第一低通滤波器阻抗匹配网络、截止频率为30MHz的第一高通滤波器、第一高通滤波器阻抗匹配网络；所述天线在串接第1电子开关后电连接第一低通滤波器阻抗匹配网络和第一高通滤波器阻抗匹配网络的公共节点，所述第一低通滤波器阻抗匹配网络、第一低通滤波器、第2电子开关依次串联连接，所述第一高通滤波器阻抗匹配网络、第一高通滤波器、第3电子开关依次串联连接。

本实用新型的特点和进一步改进在于：

所述一种同时实现短波通信和超短波通信的滤波装置，其特征在于，还包括第4电子开关至第6电子开关、截止频率为30MHz的第二低通滤波器、第二低通滤波器阻抗匹配网络、截止频率为40MHz的第二高通滤波器、第二高通滤波器阻抗匹配网络；所述天线在串接第4电子开关后电连接第二低通滤波器阻抗匹配网络和第二高通滤波器阻抗匹配网络的公共节点，所述第二低通滤波器阻抗匹配网络、第二低通滤波器、第5电子开关依次串联连接，所述第二高通滤波器阻抗匹配网络、第二高通滤波器、第6电子开关依次串联连接。

所述一种同时实现短波通信和超短波通信的滤波装置，其特征在于，还包括用于控制第i电子开关通断的控制器，i取1至6。

所述第一低通滤波器、第二低通滤波器、第一高通滤波器、第二高通滤波器均为LC椭圆函数滤波器。

所述第一低通滤波器阻抗匹配网络、第二低通滤波器阻抗匹配网络、第一高通滤波器阻抗匹配网络、第二高通滤波器阻抗匹配网络均采用LC阻抗匹配网络。

本实用新型的有益效果为：实现短波超短波双信道机共用一根天线，减少了天线数量；采用LC椭圆函数滤波器，降低了两个信道之间的相互影响；设计了阻抗匹配网络，提高了发射效率和接收效果；采用多工作模式，实现了更多的频率覆盖，提高了设备频率资源利用率。

附图说明

图1为本实用新型的一种同时实现短波通信和超短波通信的滤波装置的结构示意图；

图2为本实用新型的一种同时实现短波通信和超短波通信的滤波装置的开关控制结构示意图；

图3为本实用新型的一种同时实现短波通信和超短波通信的滤波装置的阻抗匹配网络实施例示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明：

参照图1，为本实用新型的一种同时实现短波通信和超短波通信的滤波装置的结构示意图。该同时实现短波通信和超短波通信的滤波装置包括天线1，天线1为宽频天线，用于接收/发射短波信号（3MHz至30MHz）和超短波信号（30MHz至300MHz）。该同时实现短波通信和超短波通信的滤波装置还包括第1电子开关K1至第6电子开关K6、第一低通滤波器、第二低通滤波器、第一高通滤波器、第二高通滤波器。其中，第一低通滤波器的截止频率为20MHz，用于输出频率在20MHz以下的短波信号，第二低通滤波器的截止频率为30MHz，用于输出频率在30MHz以下的短波信号。第一高通滤波器的截止频率为30MHz，用于输出频率在30MHz以上的超短波信号，第二高通滤波器的截止频率为40MHz，用于输出频率在40MHz以上的超短波信号。本实用新型实施例中，每个电子开关（第1电子开关K1至第6电子开关K6）采用晶闸管、开关二极管或继电器。第一低通滤波器、第二低通滤波器、第一高通滤波器、第二高通滤波器均为LC椭圆函数滤波器，LC椭圆函数滤波器具有较好的阻带衰减指标。

本实用新型实施例中，第一低通滤波器设置有第一低通滤波器阻抗匹配网络，用于实现第一低通滤波器和天线之间的阻抗匹配；第二低通滤波器设置有第二低通滤波器阻抗匹配网络，用于实现第二高通滤波器和天线之间的阻抗匹配。第一高通滤波器设置有第一高通滤波器阻抗匹配网络，用于实现第一高通滤波器和天线之间的阻抗匹配；第二高通滤波器设置有第二高通滤波器阻抗匹配网络，用于实现第二高通滤波器和天线之间的阻抗匹配。

本实用新型实施例中，天线1电连接第1电子开关K1的一端以及第4电子开关K4的一端的公共节点。第1电子开关K1的另一端电连接第一低通滤波器阻抗匹配网络和第一高通滤波器阻抗匹配网络的公共节点，第一低通滤波器阻抗匹配网络、第一低通滤波器、第2电子开关K2依次串联连接；第一高通滤波器阻抗匹配网络、第一高通滤波器、第3电子开关K3依次串联连接。第4电子开关K4的另一端电连接第二低通滤波器阻抗匹配网络和第二高通滤波器阻抗匹配网络的公共节点，第二低通滤波器阻抗匹配网络、第二低通滤波器、第5电子开关K5依次串联连接；第二高通滤波器阻抗匹配网络、第二高通滤波器、第6电子开关K6依次串联连接。参照图2，为本实用新型的一种同时实现短波通信和超短波通信的滤波装置的开关控制结构示意图。该同时实现短波通信和超短波通信的滤波装置还包括控制器，控制器分别电连接第1电子开关K1的控制端至第6电子开关K6的控制端，控制器可以根据需要控制每个电子开关的通断，使本实用新型的一种同时实现短波通信和超短波通信的滤波装置进入“工作模式1”或“工作模式2”。

以下对“工作模式1”和“工作模式2”进行说明：控制器控制第1电子开关K1至第3电子开关K3闭合，控制第4电子开关K4至第6电子开关K6断开，进入“工作模式1”。此时第一低通滤波器和第一高通滤波器被接通，如果需要同时接收短波信号和超短波信号，天线将接收到的信号发送至第一低通滤波器和第一高通滤波器，第一低通滤波器进行滤波后，可以输出频率在20MHz以下的短波信号；第一高通滤波器进行滤波后，可以输出频率在30MHz以上的超短波信号，从而实现短波信号和超短波信号的同时接收。如果需要同时发送短波信号和超短波信号，第一低通滤波器对输入的信号进行滤波后，输出频率在20MHz以下的短波信号，该短波信号经天线发射出去；第一高通滤波器对输入的信号进行滤波后，输出频率在30MHz以上的超短波信号，该超短波信号经天线发射出去，从而实现短波信号和超短波信号的同时发送。

控制器控制第4电子开关K4至第6电子开关K6闭合，控制第1电子开关K1至第3电子开关K3断开，进入“工作模式2”。此时第二低通滤波器和第二高通滤波器被接通，如果需要同时接收短波信号和超短波信号，天线将接收到的信号发送至第二低通滤波器和第二高通滤波器，第二低通滤波器进行滤波后，可以输出频率在30MHz以下的短波信号，第二高通滤波器进行滤波后，可以输出频率在40MHz以上的超短波信号，从而实现短波信号和超短波信号的同时接收。如果需要同时发送短波信号和超短波信号，第二低通滤波器对输入的信号进行滤波后，输出频率在30MHz以下的短波信号，该短波信号经天线发射出去；第二高通滤波器对输入的信号进行滤波后，输出频率在40MHz以上的超短波信号，该超短波信号经天线发射出去，从而实现短波信号和超短波信号的同时发送。

总而言之，本实用新型实用控制器控制每个电子开关的通断，同一时刻只闭合一组电子开关（例如只闭合第1电子开关K1至第3电子开关K3、或者只闭合第4电子开关K4至第6电子开关K6），这样，在同一时刻，只使用一组滤波器（第一低通滤波器和第一高通滤波器为第一组滤波器，第二低通滤波器和第二高通滤波器为第二组滤波器），对于每一组滤波器，其低通滤波器的截止频率和高通滤波器的截止频率相差10MHz，从而可以在短波信号和超短波信号之间提供有一定频率带宽的保护带。使用两种工作模式，可以实现更多的可用频率覆盖。

参照图3，为本实用新型的一种同时实现短波通信和超短波通信的滤波装置的阻抗匹配网络实施例示意图。该同时实现短波通信和超短波通信的滤波装置中，第一低通滤波器和第一高通滤波器不能直接连接，第二低通滤波器和第二高通滤波器不能直接连接，否则，对应的传输特性会急剧降低。下面以第一低通滤波器阻抗匹配网络和第一高通滤波器阻抗匹配网络（与“工作模式1”对应）为例进行说明，第一低通滤波器阻抗匹配网络采用LC阻抗匹配网络，第一高通滤波器阻抗匹配网络采用LC阻抗匹配网络。如图3所示，第一低通滤波器阻抗匹配网络包括第一电感L1和第一电容C1，第一高通滤波器阻抗匹配网络包括第二电感L2和第二电容C2，第一电子开关K1远离天线1的一端电连接第一电感L1的一端和第二电容C2的一端的公共节点，第一电感L1的另一端电连接第一电容C1的一端和第一低通滤波器的公共节点；第二电容C2的另一端电连接第二电感L2的一端和第一高通滤波器的公共节点，第一电容C1的另一端和第二电感L2的另一端均接地。第一电感L1和第一电容C1构成具有匹配功能的低通网络，第二电感L2和第二电容C2构成具有匹配功能的高通网络，根据天线、短波信道和超短波信道的阻抗，计算能满足设计要求所对应的器件值。例如，第一电感L1和第一电容C1构成的低通网络的截止频率在20MHz到30MHz之间，第二电感L2和第二电容C2构成的高通网络的截止频率在20MHz到30MHz之间。

对于第二低通滤波器阻抗匹配网络和第二高通滤波器阻抗匹配网络，其实施方式类似于第一低通滤波器阻抗匹配网络和第一高通滤波器阻抗匹配网络的实施方式，在此不再重复。

显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (5)

1.一种同时实现短波通信和超短波通信的滤波装置，其特征在于，包括：用于收发短波信号和超短波信号的天线（1），还包括：第1电子开关（K1）至第3开关（K3）、截止频率为20MHz的第一低通滤波器、第一低通滤波器阻抗匹配网络、截止频率为30MHz的第一高通滤波器、第一高通滤波器阻抗匹配网络；所述天线（1）在串接第1电子开关（K1）后电连接第一低通滤波器阻抗匹配网络和第一高通滤波器阻抗匹配网络的公共节点，所述第一低通滤波器阻抗匹配网络、第一低通滤波器、第2电子开关（K2）依次串联连接，所述第一高通滤波器阻抗匹配网络、第一高通滤波器、第3电子开关（K3）依次串联连接。

2.如权利要求1所述的一种同时实现短波通信和超短波通信的滤波装置，其特征在于，还包括第4电子开关（K4）至第6电子开关（K6）、截止频率为30MHz的第二低通滤波器、第二低通滤波器阻抗匹配网络、截止频率为40MHz的第二高通滤波器、第二高通滤波器阻抗匹配网络；所述天线（1）在串接第4电子开关（K4）后电连接第二低通滤波器阻抗匹配网络和第二高通滤波器阻抗匹配网络的公共节点，所述第二低通滤波器阻抗匹配网络、第二低通滤波器、第5电子开关（K5）依次串联连接，所述第二高通滤波器阻抗匹配网络、第二高通滤波器、第6电子开关（K6）依次串联连接。

3.如权利要求2所述的一种同时实现短波通信和超短波通信的滤波装置，其特征在于，还包括用于控制第i电子开关通断的控制器，i取1至6。

4.如权利要求1或2所述的一种同时实现短波通信和超短波通信的滤波装置，其特征在于，所述第一低通滤波器、第二低通滤波器、第一高通滤波器、第二高通滤波器均为LC椭圆函数滤波器。

5.如权利要求1或2所述的一种同时实现短波通信和超短波通信的滤波装置，其特征在于，所述第一低通滤波器阻抗匹配网络、第二低通滤波器阻抗匹配网络、第一高通滤波器阻抗匹配网络、第二高通滤波器阻抗匹配网络均采用LC阻抗匹配网络。

Images