CN215601290U - 信号滤波装置及信号测试装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种信号滤波装置以及信号测试装置，所述装置包括依次电连接的信号采样单元、开关控制器、开关组合模块、以及至少两个滤波器，所述信号采样单元与所述开关组合模块电连接。本实用新型中，通过集成设计多个不同频率范围的滤波器，避免了由于不同频段使用需求需要更换滤波器的麻烦，大量节约时间，能够实现全自动的完成滤波，从而适用于更多的使用场景，大大提高了射频信号的滤波效率，且有效地提升了产品性能。

Description

信号滤波装置及信号测试装置

技术领域

本实用新型涉及信号处理技术领域，特别涉及一种信号滤波装置及信号测试系统。

背景技术

随着科技水平的发展，人们对电子产品有着越来越高的要求，现在使用的频段越来越多，射频电路工作时的谐波干扰不可避免的会对产品的通信时的质量造成的影响。在对于谐波信号进行检测的时候，但是谐波信号又是本身通信信号“寄生”的，通信信号又比“寄生”的谐波信号强度高上很多；普通设备无法直接进行测量，只有预先对含有谐波的射频信号进行滤波，有选择性的对强信号频率进行衰减，才能进行测量；才能测量谐波信号。

同时滤波器是物理器件，由于本身结构上的限制，无法做到全频段覆盖，需要根据频率高低分别进行定制，需要测量时要根据频率进行选择，例如4G 频段，划分了40多个频段，现有技术中如果每个频段单独定做，使用时再搭建环境，测试效率低下。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是为了克服现有技术对于单一滤波器滤波效率低的缺陷，提供一种信号滤波装置以及信号测试装置。

本实用新型是通过下述技术方案来解决上述技术问题：

本实用新型提供一种信号滤波装置，所述装置包括依次电连接的信号采样单元、开关控制器、开关组合模块、以及至少两个滤波器，所述信号采样单元与所述开关组合模块电连接；

所述信号采样单元用于采集射频信号，对所述射频信号进行采样处理以获取采样信号，并将所述采样信号传输至所述开关控制器；

所述开关控制器用于将根据所述采样信号生成触发指令以触发所述开关组合模块的工作状态；

其中，所述开关组合模块在不同的工作状态时对应通信连接不同的所述滤波器；

所述滤波器用于对所述信号采样单元输入的所述射频信号进行滤波处理并输出滤波信号。

较佳地，所述信号采样单元包括定向耦合器。

较佳地，所述开关控制器包括频率比较电路。

较佳地，所述开关控制器包括MCU(单片微型计算机)或CPU(中央处理器)。

较佳地，所述开关组合模块包括N个射频开关，所述装置包括2^N个不同频率范围的所述滤波器；N≥1且取整数；

其中，不同的所述射频开关工作状态时对应通信连接不同数量的所述滤波器。

较佳地，所述开关组合模块包括第一射频开关和第二射频开关，所述装置包括第一滤波器、第二滤波器、第三滤波器和第四滤波器；

所述第一射频开关的第一输入端与所述信号采样单元连接，所述第一射频开关的第二输入端与所述开关控制器电连接，所述第一射频开关的输出端与分别与所述第一滤波器、所述第二滤波器、所述第三滤波器和所述第四滤波器的一端连接；

所述第二射频开关的第一输入端分别与所述第一滤波器、所述第二滤波器、所述第三滤波器以及所述第四滤波器的另一端连接，所述第二射频开关的第二输入端连接所述开关控制器输出端，所述第二射频开关用于输出所述滤波信号。

较佳地，所有所述滤波器的不同频率范围对应形成预设频率范围，且所述滤波器的不同频率范围部分重叠或不重叠。

较佳地，所述第一滤波器对应的频率范围为1.3GHz-7GHz，所述第二滤波器对应的频率范围为4GHz-15GHz，所述第三滤波器对应的频率范围为 6GHz-15GHz，所述第四滤波器对应的频率范围为2.8GHz-15GHz。

较佳地，所述信号采样单元用于将所述射频信号中除所述采样信号之外的剩余信号传输至所述开关组合模块。

本实用新型还提供一种信号测试装置，所述信号测试装置包括如上述的信号滤波装置。

本实用新型的积极进步效果在于：通过集成设计多个不同频率范围的滤波器，避免了由于不同频段使用需求需要更换滤波器的麻烦，大量节约时间，能够实现全自动的完成滤波，从而适用于更多的使用场景，大大提高了射频信号的滤波效率，且有效地提升了产品性能。

附图说明

图1为本实用新型实施例1的第一结构示意图。

图2为本实用新型实施例1的第二结构示意图。

具体实施方式

下面举个较佳实施例，并结合附图来更清楚完整地说明本实用新型。

实施例1

如图1所示，本实施例的所述装置包括依次电连接的信号采样单元1、开关控制器2、开关组合模块3、以及至少两个滤波器4，所述信号采样单元 1与所述开关组合模块3电连接；

所述信号采样单元1用于采集射频信号，对所述射频信号进行采样处理以获取采样信号，并将所述采样信号传输至所述开关控制器2；

其中，信号采样单元1包括但不限于定向耦合器；定向耦合器对应的信号采样处理原理属于本领域的成熟技术，因此在此就不再赘述。

所述开关控制器2用于将根据所述采样信号生成触发指令以触发所述开关组合模块3的工作状态；

其中，开关控制器2包括频率比较电路，频率比较电路对输入的射频信号进行比较以输出对应的比较结果，并基于比较结果输出触发指令，控制开关组合模块3的高低电位，开关组合模块3通过电位选择不同的滤波器4进行导通滤波；对输入的射频信号进行比较的实现原理可以基于比较器对输入的电信号进行比较等方式实现。

另外，开关控制器2包括MCU或CPU；当然还可以为其他设备，只要能够实现

其中，所述开关组合模块3在不同的工作状态时对应通信连接不同的所述滤波器4；

作为优选地，开关组合模块3包括N个射频开关，装置包括2^N个不同频率范围的所述滤波器，N≥1且取整数；

所述滤波器4用于对所述信号采样单元1输入的所述射频信号进行滤波处理并输出滤波信号。

其中，不同的所述射频开关工作状态时对应通信连接不同数量的所述滤波器。

具体地，如图2所示，开关组合模块3包括第一射频开关S1和第二射频开关S2，所述装置包括第一滤波器41、第二滤波器42、第三滤波器43和第四滤波器44；

所述第一射频开关S1的第一输入端与信号采样单元1连接，所述第一射频开关S1的第二输入端与开关控制器2电连接，所述第一射频开关S1的输出端与分别与所述第一滤波器41、所述第二滤波器42、所述第三滤波器 43和所述第四滤波器44的一端连接；

所述第二射频开关S2的第一输入端分别与所述第一滤波器41、所述第二滤波器42、所述第三滤波器43以及所述第四滤波器44的另一端连接，所述第二射频开关S2的第二输入端连接开关控制器2输出端，所述第二射频开关S2用于输出所述滤波信号。

作为优选的实施例，N为2，即射频开关有2个，为第一射频开关S1以及第二射频开关S2；滤波器有4个，分别为第一滤波器41，第二滤波器42，第三滤波器43以及第四滤波器44。

具体地，所有滤波器4的不同频率范围对应形成预设频率范围，且滤波器4的不同频率范围部分重叠或不重叠，以实现不同频段范围的滤波器的选择使用，使得每个滤波器都能尽可能合理使用，避免资源造成浪费。

在一可实施的方案中，第一滤波器41对应的频率范围为1.3GHz-7GHz，第二滤波器42对应的频率范围为4GHz-15GHz，第三滤波器43对应的频率范围为6GHz-15GHz，第四滤波器44对应的频率范围为2.8GHz-15GHz。当然，每个滤波器的频率范围还可以为其他范围，只要多个滤波器集成后对应的射频范围满足实际使用需求即可。

本实施例所述的装置工作时，信号采样单元1对输入的射频信号进行采样，检测出输入的射频信号的频率范围，例如：信号采样单元1能够检测出输入的射频信号下列四种情况：

1.输入的射频信号频率小于或者等于1.3GHZ时，则第一射频开关S1处于低电平，第二射频开关S2处于低电平

2.输入的射频信号频率大于或者等于1.3GHZ且小于或者等于2GHZ时，则第一射频开关S1处于低电平，第二射频开关S2处于高电平

3.输入的射频信号频率大于或者等于2GHZ且小于或者等于3GHZ，且小于3GHZ时，则第一射频开关S1处于高电平，第二射频开关S2处于低电平。

4.输入的射频信号频率大于或者等于4GHZ，则第一射频开关S1处于高电平，且第二射频开关S2处于高电平。

输入的射频信号频率与射频开关的高低电位对应情况，如下表所示：

采样信号频率F1	第一射频开关S1	第二射频开关S2
			F1≤1.3GHZ	低电平	低电平
1.3GHZ≤F1≤2GHZ	低电平	高电平
			2GHZ≤F1≤3GHZ	高电平	低电平
F1≥3GHZ	高电平	高电平

当第一射频开关S1处于低电平，且第二射频开关S2处于低电平时，选择第一滤波器41。

当第一射频开关S1处于低电平，且第二射频开关S2处于高电平时，选择第二滤波器42。

当第一射频开关S1处于高电平，且第二射频开关S2处于低电平时，选择第三滤波器43。

当第一射频开关S1处于高电平，且第二射频开关S2处于高电平时候，选择第四滤波器44。

第一射频开关、第二射频开关以及每个滤波器的选择的对应关系，如下表所示：

第一射频开关S1	第二射频开关S2	所导通的滤波器
			低电平	低电平	第一滤波器41
低电平	高电平	第二滤波器42
			高电平	低电平	第三滤波器43
高电平	高电平	第四滤波器44

同时，本装置还可以定制滤波器，例如：第一滤波器的带为1.3GHZ-7HZ, 插损：≤2dB,驻波：≤2，抑制：40db/915MHz；第二滤波器：通带：4-15GHz，插损：≤2dB,驻波：≤2，抑制：40dB/2.7GHz；第三滤波器,通带：6-15GHz，插损：≤2dB,驻波：≤2，抑制：40dB/3.9GHz；第四滤波器,通带：2.8-15GHz，插损：≤2dB,驻波：≤2，抑制：40dB/1.99GHz，各个滤波器参数，如下表所示。

本装置在一定的频率范围内，通过集成设计多个不同频率范围的滤波器，避免了由于不同频段使用需求需要更换滤波器的麻烦，大量节约时间，能够实现全自动的完成滤波，从而适用于更多的使用场景，大大提高了射频信号的滤波效率，且有效地提升了产品性能。

实施例2

本实施例提供一种信号测试装置，所述信号测试装置包括如上述的信号滤波装置。

本装置可以将信号滤波装置能够预先将通信信号进行针对性的滤波，便于将通信信号中的谐波进行检测，同时通过不同滤波范围的滤波器进行针对性的滤波，免去不同信号中更换对应的滤波器的麻烦，使用效率高，节约了滤波的时间。

虽然以上描述了本实用新型的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这仅是举例说明，本实用新型的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本实用新型的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种信号滤波装置，其特征在于，所述装置包括依次电连接的信号采样单元、开关控制器、开关组合模块、以及至少两个滤波器，所述信号采样单元与所述开关组合模块电连接；

所述信号采样单元用于采集射频信号，对所述射频信号进行采样处理以获取采样信号，并将所述采样信号传输至所述开关控制器；

所述开关控制器用于将根据所述采样信号生成触发指令以触发所述开关组合模块的工作状态；

其中，所述开关组合模块在不同的工作状态时对应通信连接不同的所述滤波器；

所述滤波器用于对所述信号采样单元输入的所述射频信号进行滤波处理并输出滤波信号。

2.如权利要求1所述的信号滤波装置，其特征在于，所述信号采样单元包括定向耦合器。

3.如权利要求1所述的信号滤波装置，其特征在于，所述开关控制器包括频率比较电路。

4.如权利要求1所述的信号滤波装置，其特征在于，所述开关控制器包括MCU或CPU。

5.如权利要求1-4中任一项所述的信号滤波装置，其特征在于，所述开关组合模块包括N个射频开关，所述装置包括2^N个不同频率范围的所述滤波器；N≥1且取整数；

其中，不同的所述射频开关工作状态时对应通信连接不同数量的所述滤波器。

6.如权利要求5所述的信号滤波装置，其特征在于，所述开关组合模块包括第一射频开关和第二射频开关，所述装置包括第一滤波器、第二滤波器、第三滤波器和第四滤波器；

所述第一射频开关的第一输入端与所述信号采样单元连接，所述第一射频开关的第二输入端与所述开关控制器电连接，所述第一射频开关的输出端与分别与所述第一滤波器、所述第二滤波器、所述第三滤波器和所述第四滤波器的一端连接；

所述第二射频开关的第一输入端分别与所述第一滤波器、所述第二滤波器、所述第三滤波器以及所述第四滤波器的另一端连接，所述第二射频开关的第二输入端连接所述开关控制器输出端，所述第二射频开关用于输出所述滤波信号。

7.如权利要求6所述的信号滤波装置，其特征在于，所有所述滤波器的不同频率范围对应形成预设频率范围，且所述滤波器的不同频率范围部分重叠或不重叠。

8.如权利要求7所述的信号滤波装置，其特征在于，所述第一滤波器对应的频率范围为1.3GHz-7GHz，所述第二滤波器对应的频率范围为4GHz-15GHz，所述第三滤波器对应的频率范围为6GHz-15GHz，所述第四滤波器对应的频率范围为2.8GHz-15GHz。

9.如权利要求1所述的信号滤波装置，其特征在于，所述信号采样单元用于将所述射频信号中除所述采样信号之外的剩余信号传输至所述开关组合模块。

10.一种信号测试装置，其特征在于，所述信号测试装置包括如权利要求1-9中任一项所述的信号滤波装置。

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