CN208209910U - 时延均衡网络和滤波器 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于通信技术领域，提供一种时延均衡网络和滤波器。所述网络包括：总输入端、低通滤波模块、高通滤波模块和总输出端；低通滤波模块的输入端与高通滤波模块的输入端连接所述总输入端，低通滤波模块的输出端与高通滤波模块的输出端连接所述总输出端；总输入端接收初始信号，通过低通滤波模块和高通滤波模块对所述初始信号进行时延均衡处理生成目标信号，并通过所述总输出端输出所述目标信号。本实用新型能够在不影响初始信号的幅频特性的前提下，减少信号的带内时延波动，从而优化信号传输的质量。

Description

时延均衡网络和滤波器

技术领域

本实用新型属于通信技术领域，更具体地说，是涉及一种时延均衡网络和滤波器。

背景技术

在通信和雷达等系统中，由于信号的信息完全包含在包迹中，为了无畸变传输，除需关心其幅频特性外，还需要关心它的群时延在工作频带内是否恒定，否则会引起信号传输的失真。在系统中很大一部分时延波动来自滤波器，而滤波器的选择性和时延波动两个指标是相互矛盾的。

为了保证系统的信号传输满足系统要求，常需要加入时延均衡网络使滤波器的带内时延波动尽量小。现有的时延均衡网络均为格行全通网络，工程师在选择延均衡网络的规格时，一般都是从网络函数分析的角度去进行综合计算，计算量大，步骤繁冗，一般很难设计出需要的时延均衡器。

实用新型内容

鉴于此，本实用新型提供一种时延均衡网络和滤波器，旨在现有技术中时延均衡网络选择性差的问题。

本实用新型实施例的第一方面提供了一种时延均衡网络，包括：总输入端、低通滤波模块、高通滤波模块和总输出端；

所述低通滤波模块的输入端与所述高通滤波模块的输入端连接所述总输入端，所述低通滤波模块的输出端与所述高通滤波模块的输出端连接所述总输出端；

所述总输入端接收初始信号，通过所述低通滤波模块和所述高通滤波模块对所述初始信号进行时延均衡处理生成目标信号，并通过所述总输出端输出所述目标信号。

可选的，所述低通滤波模块的截止频率与所述高通滤波模块的截止频率相同。

可选的，所述低通滤波模块包括具有传输零点的低通滤波单元；

所述低通滤波单元的输入端与所述低通滤波模块的输入端连接，所述低通滤波单元的输出端与所述低通滤波模块的输出端连接；

所述高通滤波模块包括具有传输零点的高通滤波单元；

所述高通滤波单元的输入端与所述高通滤波模块的输入端连接，所述高通滤波单元的输出端与所述高通滤波模块的输出端连接。

可选的，所述低通滤波单元的传输零点的位置与所述高通滤波单元的传输零点的位置相同。

可选的，所述低通滤波模块包括：第一电感、第二电感和第一电容；

所述第一电感的第一端与所述低通滤波模块的输入端连接，所述第一电感的第二端与所述第二电感的第一端连接；

所述第二电感的第二端与所述低通滤波模块的输出端连接；

所述第一电容的第一端与所述第一电感的第二端连接，所述第一电容的第二端接地。

可选的，所述高通滤波模块包括：第二电容、第三电容和第三电感；

所述第二电容的第一端与所述高通滤波模块的输入端连接，所述第二电容的第二端与所述第三电容的第一端连接；

所述第三电容的第二端与所述高通滤波模块的输出端连接；

所述第三电感的第一端与所述第二电容的第二端连接，所述第三电感的第二端接地。

可选的，所述低通滤波模块还包括：第四电感、第五电感、第六电感、第四电容、第五电容和第六电容；

所述第四电感的第一端与所述低通滤波模块的输入端连接，所述第四电感的第二端与所述第四电容的第一端连接；

所述第四电容的第二端与所述第五电感的第一端连接；所述第五电感的第二端与所述低通滤波模块的输出端连接；

所述第六电感的第一端与所述第四电容的第一端连接，所述第六电感的第二端与所述第四电容的第二端连接；

所述第五电容的第一端与所述第四电感的第二端连接，所述第五电容的第二端接地；所述第六电容的第一端与所述第五电感的第一端连接，所述第六电容的第二端接地。

可选的，所述高通滤波模块还包括：第七电容、第八电容、第九电容、第七电感、第八电感和第九电感；

所述第七电容的第一端与所述高通滤波模块的输入端连接，所述第七电容的第二端与所述第八电容的第一端连接；

所述第八电容的第二端与所述第九电容的第一端连接；所述第九电容的第二端与所述高通滤波模块的输出端连接；

所述第七电感的第一端与所述第八电容的第一端连接，所述第七电感的第二端与所述第八电容的第二端连接；

所述第八电感的第一端与所述第八电容的第一端连接，所述第八电感的第二端接地；所述第九电感的第一端与所述第八电容的第二端连接，所述第九电感的第二端接地。

本实用新型实施例的第二方面提供了一种滤波器，包括如上述实施例第一方面的任一种所述的时延均衡网络。

本实用新型实施例中时延均衡网络与现有技术相比的有益效果在于：低通滤波模块与高通滤波模块并联组成时延均衡网络，时延均衡网络的输入端接收初始信号，通过所述低通滤波模块和所述高通滤波模块对所述初始信号进行滤波的同时，还进行延均衡处理并输出目标信号，在不影响初始信号的幅频特性的前提下，减少信号的带内时延波动，同时增强滤波器的选择性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的时延均衡网络的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的一种高通滤波器和低通滤波器的电路示意图；

图3为本实用新型实施例提供的一种时延均衡网络的电路示意图；

图4为本实用新型实施例提供的另一种高通滤波器和低通滤波器的电路示意图；

图5为本实用新型实施例提供的另一种时延均衡网络的电路示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例一

参见图1，本实用新型实施例提供的一种时延均衡网络，包括总输入端IN、低通滤波模块100、高通滤波模块200和总输出端OUT。

其中，低通滤波模块100的输入端与高通滤波模块200的输入端连接总输入端IN，低通滤波模块100的输出端与高通滤波模块200的输出端连接总输出端OUT。即低通滤波模块100与高通滤波模块200并联。

时延均衡网络的总输入端IN接收初始信号，通过低通滤波模块100和高通滤波模块200对所述初始信号进行时延均衡处理生成目标信号，并通过总输出端OUT输出所述目标信号。

实际应用中，选取低通滤波器与高通滤波器分别对初始信号进行低通滤波和高通滤波，但是在低通滤波器与高通滤波器的结构，输出的信号均会产生时延抖动，尤其是滤波器的节数越高，可能时延抖动越大，而我们实际要求是滤波器输出的信号时延均衡最好，所以现有技术中在滤波器中加入时延均衡网络。但现有的时延均衡网络均为格行全通网络，在选择延均衡网络的规格时，一般都是从网络函数分析的角度去进行综合计算，计算量大，步骤繁冗，一般很难设计出需要的时延均衡器。

本实施例利用低通滤波模块100与高通滤波模块200并联作为时延均衡网络，即形成定阻全通网络，时延均衡网络的导纳虚部接近0，那么从公共端口的角度看，时延均衡网络的特性是没有反射信号的，实现对初始信号进行低通滤波和高通滤波的同时，对信号进行时延均衡处理。

示例性的，本实施例可以采用π型低通滤波器去除输入端和输出端的元件得到低通滤波模块100，可以采用π型高通滤波器去除输入端和输出端的元件得到高通滤波模块200，然后将低通滤波模块100与高通滤波模块200并联作为时延均衡网络，对初始信号进行低通滤波和高通滤波的同时，对信号进行时延均衡处理，即在不影响初始信号的幅频特性的同时，减小信号的带内时延波动。

其中，π型低通滤波器与π型高通滤波器均可以包括传输零点，也可以都不包括传输零点，也可以π型低通滤波器包括传输节点，π型高通滤波器不包括传输节点，本实施例对低通滤波模块100与高通滤波模块200是否包括传输零点不做限定。

另外，低通滤波模块100的节数与高通滤波模块200的节数可以不同，低通滤波模块100的节数与高通滤波模块200的节数也可以相同，具体节数可以由设计师的需求进行选择，本实施例对低通滤波模块100的节数与高通滤波模块200的节数不作进一步限定。

上述时延均衡网络，低通滤波模块100与高通滤波模块200并联组成时延均衡网络，时延均衡网络的输入端接收初始信号，通过低通滤波模块100和高通滤波模块200对所述初始信号进行滤波的同时，还进行延均衡处理并输出目标信号，使信号的带内时延波动减小，同时增强滤波器的选择性。

可选的，低通滤波模块100的截止频率与高通滤波模块200的截止频率相同。

可选的，低通滤波模块100包括具有传输零点的低通滤波单元。

所述低通滤波单元的输入端与低通滤波模块100的输入端连接，所述低通滤波单元的输出端与低通滤波模块100的输出端连接。

传输零点是指滤波器传输函数等于零的点，即在这一频点上信号能量不能通过网络，因而起到完全隔离作用，滤波信号受的干扰更小，同时可以加大时延均衡量。

其中，所述低通滤波单元可以为去掉输入端第一个元件，以及去掉输出端最后一个元件的低通滤波器。

示例性的，参见图2，图2中的(1)为一种低通滤波器，本实施例的低通滤波单元可以为：去掉输入端第一个元件(电容C18)和去掉输出端最后一个元件(电容C20)的低通滤波器，如图3，则为图2的低通滤波器去掉输入端第一个元件(电容C18)和去掉输出端最后一个元件(电容C20)得到的一种低通滤波单元。

示例性的，参见图4，图4中的(1)为另一种低通滤波器，本实施例的低通滤波单元可以为：去掉输入端第一个元件(电容C10)和去掉输出端最后一个元件(电容C13)的低通滤波器，如图5，则为图4的低通滤波器去掉输入端第一个元件(电容C10)和去掉输出端最后一个元件(电容C13)得到的另一种低通滤波单元。

高通滤波模块200包括具有传输零点的高通滤波单元。

所述高通滤波单元的输入端与高通滤波模块200的输入端连接，所述高通滤波单元的输出端与高通滤波模块200的输出端连接。

其中，所述高通滤波单元可以为去掉输入端第一个元件，以及去掉输出端最后一个元件的高通滤波器。

示例性的，参见图2，图2中的(2)为一种高通滤波器，本实施例的高通滤波单元可以为：去掉输入端第一个元件(电感L20)和去掉输出端最后一个元件(电感L22)的高通滤波器。如图3，则为图2的高通滤波器去掉输入端第一个元件(电感L20)和去掉输出端最后一个元件(电感L22)得到的一种高通滤波单元。

示例性的，参见图4，图4中的(2)为另一种高通滤波器，本实施例的高通滤波单元可以为：去掉输入端第一个元件(电感L14)和去掉输出端最后一个元件(电感L17)的高通滤波器。如图5，则为图4的高通滤波器去掉输入端第一个元件(电感L14)和去掉输出端最后一个元件(电感L17)得到的另一种高通滤波单元。

可选的，低通滤波单元的传输零点的位置与高通滤波单元的传输零点的位置相同。

现有技术中，时延均衡量的大小可以通过滤波电路的传输零点来控制。为减小体积，本实施例利用滤波器的选择性和时延波动两个指标相互矛盾这一特性，选择具有传输零点的低通滤波单元和具有传输零点的高通滤波单元，并且低通滤波单元的传输零点的位置与高通滤波单元的传输零点的位置相同，形成广义切比雪夫函数滤波器，使滤波器的选择性增强，从而可以有效控制时延均衡量。

低通滤波单元的传输零点的位置与高通滤波单元的传输零点的位置相同，可以使低通滤波模块100和高通滤波模块200更加对称，进而可以使导纳的实部和虚部满足时延均衡条件，提高时延均衡的精度。

进一步地，请参见图2，另一个实施例中，低通滤波模块100包括：第一电感L1、第二电感L2和第一电容C1。

第一电感L1的第一端与低通滤波模块100的输入端连接，第一电感L1的第二端与第二电感L2的第一端连接。

第二电感L2的第二端与低通滤波模块100的输出端连接。

第一电容C1的第一端与第一电感L1的第二端连接，第一电容的第二端接地。

进一步地，参见图2，另一个实施例中，高通滤波模块200包括：第二电容C2、第三电容C3和第三电感L3。

第二电容C2的第一端与高通滤波模块200的输入端连接，第二电容C2的第二端与所述第三电容C3的第一端连接。

第三电容C3的第二端与高通滤波模块200的输出端连接。

第三电感L3的第一端与第二电容C2的第二端连接，第三电感L3的第二端接地。

上述时延均衡网络，是将符合滤波条件的低通滤波器(图2中(1)图)去掉输入端第一个元件和输出端最后一个元件，得到低通滤波模块100，同时将高通滤波器(图2中(2)图)去掉输入端第一个元件和输出端最后一个元件得到高通滤波模块200，低通滤波模块100和高通滤波模块200再并联便得到时延均衡网络，使得时延均衡网络的导纳实部约为0.02，导纳虚部约为0，那么从公共端口的角度看，时延均衡网络的特性是没有反射信号的，即在满足滤波需求的同时，又对时延抖动进行均衡处理。

进一步地，参阅图3，另一个实施例中，低通滤波模块100还包括：第四电感L4、第五电感L5、第六电感L6、第四电容C4、第五电容C5和第六电容 C6。

第四电感L4的第一端与低通滤波模块100的输入端连接，第四电感L4的第二端与第四电容C4的第一端连接。

第四电容C4的第二端与第五电感L5的第一端连接。

第五电感L5的第二端与低通滤波模块100的输出端连接。

第六电感L6的第一端与第四电容C4的第一端连接，第六电感L6的第二端与第四电容C4的第二端连接。

第五电容C5的第一端与第四电感L4的第二端连接，第五电容C5的第二端接地。

第六电容C6的第一端与第五电感L5的第一端连接，第六电容C6的第二端接地。

进一步地，参阅图3，另一个实施例中，高通滤波模块200还包括：第七电容C7、第八电容C8、第九电容C9、第七电感L7、第八电感L8和第九电感 L9。

第七电容C7的第一端与高通滤波模块200的输入端连接，第七电容C7的第二端与第八电容C8的第一端连接。

第八电容C8的第二端与第九电容C9的第一端连接。

第九电容C9的第二端与高通滤波模块200的输出端连接。

第七电感L7的第一端与第八电容C8的第一端连接，第七电感L7的第二端与第八电容C8的第二端连接。

第八电感L8的第一端与第八电容C8的第一端连接，第八电感L8的第二端接地。

第九电感L9的第一端与第八电容C8的第二端连接，第九电感L9的第二端接地。

上述时延均衡网络，是将符合滤波条件的低通滤波器(图4中(1)图)去掉输入端第一个元件和输出端最后一个元件，得到低通滤波模块100，同时将高通滤波器(图4中(2)图)去掉输入端第一个元件和输出端最后一个元件得到高通滤波模块200，低通滤波模块100和高通滤波模块200再并联便得到时延均衡网络，使得时延均衡网络的导纳实部约为0.02，导纳虚部约为0，那么从公共端口的角度看，时延均衡网络的特性是没有反射信号的，即在满足滤波需求的同时，又对时延抖动进行均衡处理。

应理解，本实施例对低通滤波模块100和高通滤波模块200具体结构不做限定，可以为任意一种低通滤波器电路，或任意一种高通滤波器电路。工程师可以根据滤波频段等滤波要求选择满足要求的低通滤波器或高通滤波器，将符合条件的低通滤波器或高通滤波器，均去掉输入端第一个元件和输出端最后一个元件，得到低通滤波模块100和高通滤波模块200，低通滤波模块100和高通滤波模块200再并联便得到时延均衡网络，在满足滤波需求的同时，有对时延抖动进行均衡处理，提高了滤波器的选择性，同时减小时延抖动。

在本实施例中，低通滤波模块100与高通滤波模块200并联组成时延均衡网络，时延均衡网络的输入端接收初始信号，通过低通滤波模块100和高通滤波模块200对所述初始信号进行滤波的同时，还进行延均衡处理并输出目标信号，使信号的带内时延波动减小，同时增强滤波器的选择性。

实施例二

本实施例提供一种滤波器，包括上述实施例一中的任意一种时延均衡网络，具有上述时延均衡网络所具有的有益效果。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种时延均衡网络，其特征在于，包括：总输入端、低通滤波模块、高通滤波模块和总输出端；

所述低通滤波模块的输入端与所述高通滤波模块的输入端连接所述总输入端，所述低通滤波模块的输出端与所述高通滤波模块的输出端连接所述总输出端；

所述总输入端接收初始信号，通过所述低通滤波模块和所述高通滤波模块对所述初始信号进行时延均衡处理生成目标信号，并通过所述总输出端输出所述目标信号。

2.如权利要求1所述的时延均衡网络，其特征在于，所述低通滤波模块的截止频率与所述高通滤波模块的截止频率相同。

3.如权利要求2所述的时延均衡网络，其特征在于，所述低通滤波模块包括具有传输零点的低通滤波单元；

所述低通滤波单元的输入端与所述低通滤波模块的输入端连接，所述低通滤波单元的输出端与所述低通滤波模块的输出端连接；

所述高通滤波模块包括具有传输零点的高通滤波单元；

所述高通滤波单元的输入端与所述高通滤波模块的输入端连接，所述高通滤波单元的输出端与所述高通滤波模块的输出端连接。

4.如权利要求3所述的时延均衡网络，其特征在于，所述低通滤波单元的传输零点的位置与所述高通滤波单元的传输零点的位置相同。

5.如权利要求1至4任一项所述的时延均衡网络，其特征在于，所述低通滤波模块包括：第一电感、第二电感和第一电容；

所述第一电感的第一端与所述低通滤波模块的输入端连接，所述第一电感的第二端与所述第二电感的第一端连接；

所述第二电感的第二端与所述低通滤波模块的输出端连接；

所述第一电容的第一端与所述第一电感的第二端连接，所述第一电容的第二端接地。

6.如权利要求5所述的时延均衡网络，其特征在于，所述高通滤波模块包括：第二电容、第三电容和第三电感；

所述第二电容的第一端与所述高通滤波模块的输入端连接，所述第二电容的第二端与所述第三电容的第一端连接；

所述第三电容的第二端与所述高通滤波模块的输出端连接；

所述第三电感的第一端与所述第二电容的第二端连接，所述第三电感的第二端接地。

7.如权利要求1至4任一项所述的时延均衡网络，其特征在于，所述低通滤波模块还包括：第四电感、第五电感、第六电感、第四电容、第五电容和第六电容；

所述第四电感的第一端与所述低通滤波模块的输入端连接，所述第四电感的第二端与所述第四电容的第一端连接；

所述第四电容的第二端与所述第五电感的第一端连接；所述第五电感的第二端与所述低通滤波模块的输出端连接；

所述第六电感的第一端与所述第四电容的第一端连接，所述第六电感的第二端与所述第四电容的第二端连接；

所述第五电容的第一端与所述第四电感的第二端连接，所述第五电容的第二端接地；所述第六电容的第一端与所述第五电感的第一端连接，所述第六电容的第二端接地。

8.如权利要求7所述的时延均衡网络，其特征在于，所述高通滤波模块还包括：第七电容、第八电容、第九电容、第七电感、第八电感和第九电感；

所述第七电容的第一端与所述高通滤波模块的输入端连接，所述第七电容的第二端与所述第八电容的第一端连接；

所述第八电容的第二端与所述第九电容的第一端连接；所述第九电容的第二端与所述高通滤波模块的输出端连接；

所述第七电感的第一端与所述第八电容的第一端连接，所述第七电感的第二端与所述第八电容的第二端连接；

所述第八电感的第一端与所述第八电容的第一端连接，所述第八电感的第二端接地；所述第九电感的第一端与所述第八电容的第二端连接，所述第九电感的第二端接地。

9.一种滤波器，其特征在于，包括如权利要求1至8任一项所述的时延均衡网络。