CN216216791U - 一种有源射频带通滤波装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例提供的一种有源射频带通滤波装置，属于通信技术领域。该有源射频带通滤波装置包括：有源射频开关；具有第一射频信号范围的第一射频带通滤波器；具有第二射频信号范围的第二射频带通滤波器；合路器以及控制端口。本申请通过控制端口与所述有源射频开关连接，以便于输入的射频信号的频段来驱动所述有源射频开关与所述第一射频带通滤波器和所述第二射频带通滤波器之间的通断，从而可以实现对不同频段的射频信号选择性的通过有源射频带通滤波装置，最终实现带宽宽的技术效果。

Description

一种有源射频带通滤波装置

技术领域

本实用新型涉及通信技术领域，具体而言，涉及一种有源射频带通滤波装置。

背景技术

射频带通滤波器是一种应用于射频信号带内滤波的器件，一般是无源的。射频带通滤波器是一种对频率和频段具有选择性的器件，通常有一输入端和一输出端。在射频信号的频段内时，射频信号可无损耗或低损耗的通过射频带通滤波器。当电磁干扰、电磁脉冲及电磁噪声等干扰信号通过射频信号时，射频带通滤波器可根据干扰噪声的频率不同，将电磁干扰进行滤波。

射频带通滤波器一般由射频同轴连接器进行信号连接，射频信号经过射频连接器输入后，后端一般设计微带线进行射频信号传输，在微带线上，匹配电感和电容进行谐振频率的参数调整，以满足射频信号在频段内传输的要求。

然而现有的射频带通滤波器目前存在以下几个方面的问题：

1、微带线型射频带通滤波器频段较低，且带宽较窄，一般在3GHz以下；

2、腔体滤波器型带通滤波器带宽较宽，频段高，但对低频干扰的防护和滤波效果较差，且带宽设计到一定频段后，体积较大，不适用在机载或者对重量敏感的设备中加装。

因此，如何克服上述问题是目前亟需解决的技术难题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种有源射频带通滤波装置，其能够改善上述问题。

本实用新型的实施例是这样实现的：

第一方面，本实用新型提供一种有源射频带通滤波装置，其包括有源射频开关；具有第一射频信号范围的第一射频带通滤波器，所述第一射频带通滤波器的输入端与所述有源射频开关连接；具有第二射频信号范围的第二射频带通滤波器，所述第二射频带通滤波器的输入端与所述有源射频开关连接，其中，所述第一射频信号范围的上限值小于或等于所述第二射频信号范围的下限值；合路器，所述合路器分别与所述第一射频带通滤波器的输出端和所述第二射频带通滤波器的输出端连接；以及控制端口，所述控制端口与所述有源射频开关连接，用于根据输入的射频信号的频段驱动所述有源射频开关与所述第一射频带通滤波器和所述第二射频带通滤波器之间的通断。

在一可能的实施例中，所述控制端口包括驱动电路，所述驱动电路的输出端与所述有源射频开关连接。

在一可能的实施例中，所述驱动电路包括单片机和驱动子电路；所述单片机的SPI＿MOSI引脚与所述驱动子电路的输入端连接，所述驱动子电路的输出端与所述有源射频开关连接。

在一可能的实施例中，所述驱动子电路包括：第一电阻、第二电阻、晶体管、第三电阻和第四电阻；所述第一电阻的一端与所述单片机的SPI＿MOSI引脚连接，所述第一电阻的另一端与所述晶体管的基集连接，所述第二电阻的一端与所述晶体管的基集连接，所述第二电阻的另一端接地；所述晶体管的发射极接地，所述晶体管的集电极分别与所述第三电阻和所述第四电阻的一端连接，所述第三电阻的另一端用于连接电源；所述第四电阻的另一端用于连接所述有源射频开关。

在一可能的实施例中，所述控制端口还包括电源电路，所述电源电路与所述单片机连接。

在一可能的实施例中，所述控制端口还包括通讯电路，所述通讯电路分别与所述电源电路和所述单片机连接。

在一可能的实施例中，所述通讯电路包括电平转换芯片，所述电平转换芯片分别与所述电源电路和所述单片机连接。

在一可能的实施例中，所述第一射频信号范围为：2GHz－10GHz；所述第二射频信号范围为：10GHz－18GHz。

在一可能的实施例中，还包括：第一射频连接端口和第二射频连接端口；所述第一射频连接端口与所述有源射频开关连接；所述第二射频连接端口与所述合路器连接。

第二方面，本申请提供一种驱动方法，所述驱动方法用于驱动如第一方面任意一项所述的有源射频带通滤波装置，所述驱动方法包括：所述控制端口判断输入的射频信号的频段；所述控制端口根据所述射频信号的频段控制所述有源射频开关与所述第一射频带通滤波器和所述第二射频带通滤波器之间的通断。

上述本实用新型提供的一种有源射频带通滤波装置，通过设置有源射频开关；具有第一射频信号范围的第一射频带通滤波器；具有第二射频信号范围的第二射频带通滤波器；合路器以及控制端口，从而通过控制端口与所述有源射频开关连接，以便于输入的射频信号的频段来驱动所述有源射频开关与所述第一射频带通滤波器和所述第二射频带通滤波器之间的通断，从而可以实现对不同频段的射频信号选择性的通过有源射频带通滤波装置，最终实现带宽宽的技术效果。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1是本实用新型实施例提供的一种有源射频带通滤波装置的结构示意图；

图2为图1所示的一种有源射频带通滤波装置在第一视角下的结构示意图；

图3为图1所示的一种有源射频带通滤波装置在第二视角下的结构示意图；

图4为图1所示的一种有源射频带通滤波装置的剖面结构示意图；

图5为图1所示的一种有源射频带通滤波装置中的驱动电路的电路图；

图6为图1所示的一种有源射频带通滤波装置的电路图；

图7是本申请实施例提供的一种驱动方法的流程示意图。

附图标记：

100－有源射频带通滤波装置；110－有源射频开关；120－第一射频带通滤波器；130－第二射频带通滤波器；140－合路器；150－第一射频连接端口；160－第二射频连接端口；170－控制端口；171－电源电路；173－驱动电路；175－通讯电路；1731－单片机；1733－驱动子电路。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参照图1至图6，本实施例提供一种有源射频带通滤波装置100，其包括有源射频开关110；具有第一射频信号范围的第一射频带通滤波器120；具有第二射频信号范围的第二射频带通滤波器130；合路器140以及控制端口170。

其中，有源射频开关110用于分别与所述第一射频带通滤波器120的输入端和所述第二射频带通滤波器130的输入端连接。

需要说明的是，在初始化时，有源射频开关110与所述第一射频带通滤波器120的输入端，在接收到切换指令后，可以变更为与所述第二射频带通滤波器130的输入端连接。

其中，所述第一射频信号范围的上限值小于或等于所述第二射频信号范围的下限值。

可选地，所述第一射频信号范围为：2GHz－10GHz；所述第二射频信号范围为：10GHz－18GHz。

应理解，上述射频信号范围仅为优选，还可以提供更宽的范围，在此，不作具体限定。

举例来说，假设输入的射频信号为2GHz到18GHz频段，此时由于在初始状态下，有源射频开关110默认通道接通2GHz－10GHz的第一射频带通滤波器120，从而将2GHz－10GHz射频信号进行输出，当控制端口170发送的命令切换时，有源射频开关110的状态进行切换，此时有源射频开关110接通10GHz－18GHz的第二射频带通滤波器130，从而将10GHz－18GHz的射频信号滤波后进行输出，进而使得2GHz到18GHz的射频信号输入后，都可以经过本申请提供的有源射频带通滤波装置100的滤波进行输出，实现对带宽宽的射频信息也可以进行滤波并输出。

其中，合路器140用于将所述第一射频带通滤波器120的输入端和所述第二射频带通滤波器130输出的两路信号进行合路，射频信号经合路后输出。

在一可能的实施例中，所述控制端口170包括驱动电路173，所述驱动电路173的输出端与所述有源射频开关110连接。

可选地，所述驱动电路173包括单片机1731和驱动子电路1733；所述单片机1731的SPI＿MOSI引脚与所述驱动子电路1733的输入端连接，所述驱动子电路1733的输出端与所述有源射频开关110连接。

其中，单片机1731用于根据输入的射频信号的频段驱动所述有源射频开关110与所述第一射频带通滤波器120和所述第二射频带通滤波器130之间的通断，例如，单片机1731在确定射频信号为11GHZ时，控制有源射频开关110与所述第一射频带通滤波器120断开连接，并控制有源射频开关110与第二射频带通滤波器130导通。

具体地，单片机1731在采集到输入的射频信号的频段位于第一射频信号范围内时，单片机1731不对有源射频开关110发出控制指令，此时有源射频开关110保持初始状态，即与第一射频带通滤波器120保持连接，若采集到输入的射频信号的频段大于第一射频信号范围的上限值时，单片机1731发出CTRL信号以控制有源射频开关110与所述第一射频带通滤波器120断开连接，并控制有源射频开关110与第二射频带通滤波器130导通。

可选地，所述驱动子电路1733包括：第一电阻R1、第二电阻R2、晶体管Q1、第三电阻R3和第四电阻R4；所述第一电阻R1的一端与所述单片机1731的SPI＿MOSI引脚连接，所述第一电阻R1的另一端与所述晶体管Q1的基集连接，所述第二电阻R2的一端与所述晶体管Q1的基集连接，所述第二电阻R2的另一端接地；所述晶体管Q1的发射极接地，所述晶体管Q1的集电极分别与所述第三电阻R3和所述第四电阻R4的一端连接，所述第三电阻R3的另一端用于连接电源；所述第四电阻R4的另一端用于连接所述有源射频开关110。

在一可能的实施例中，所述控制端口170还包括电源电路171，所述电源电路171与所述单片机1731连接。

其中，电源电路171用于提供电源。

在一可能的实施例中，所述控制端口170还包括通讯电路175，所述通讯电路175分别与所述电源电路171和所述单片机1731连接。

其中，通讯电路175用于发送控制指令至有源射频开关110。

可选地，通讯电路175包括电平转换芯片，所述电平转换芯片分别与所述电源电路171和所述单片机1731连接。

例如，电平转换芯片的型号为MAX232系列。

应理解，上述型号仅为示例，而非限定。

在一可能的实施例中，有源射频带通滤波装置，还包括：第一射频连接端口150和第二射频连接端口160；所述第一射频连接端口150与所述有源射频开关110连接；所述第二射频连接端口160与所述合路器140的输出端连接。

其中，第一射频连接端口150用于连接射频源，以输入射频信号，第二射频连接端口160用于输出滤波后的射频信号至射频接收端。

可选地，有源射频开关110、第一射频带通滤波器120、第二射频带通滤波器130和合路器140集成在有源射频带通滤波装置100的壳体内，故可以降低体积，使得该有源射频带通滤波装置100的体积小，便于适用在机载或者对重量敏感的设备中加装，且具有较好的电磁防护能力。

应理解，第一射频带通滤波器120、第二射频带通滤波器130用于针对射频信号的电磁脉冲干扰进行滤波，从而可以有效实现电磁脉冲防护。

可选地，第一射频带通滤波器120、第二射频带通滤波器130的外壳体设有1/4波长接地线，接地线与外壳体的短路点经1/4波长线变为开路点，使得阻抗无穷大。从而使得射频信号和直流信号隔断，不影响射频信号的正常通过。1/4波长接地线属于金属导线，针对低频信号具有良好的导电作用，对电磁干扰、电磁脉冲等低频干扰，可以直接通过接地的方式来实现滤波，从而具有较好的电磁防护能力。

在该实施例中，本实施例提供的一种有源射频带通滤波装置100，通过设置有源射频开关110；具有第一射频信号范围的第一射频带通滤波器120；具有第二射频信号范围的第二射频带通滤波器130；合路器140以及控制端口170，从而通过控制端口170与所述有源射频开关110连接，以便于输入的射频信号的频段来驱动所述有源射频开关110与所述第一射频带通滤波器120和所述第二射频带通滤波器130之间的通断，从而可以实现对不同频段的射频信号选择性的通过有源射频带通滤波装置100，最终实现带宽宽的技术效果。

请参照图7，本申请还提供一种驱动方法，该驱动方法应用于有源射频带通滤波装置100，该方法包括如下步骤：

步骤S301，所述控制端口判断输入的射频信号的频段。

作为一种实现方式，控制端口通过其内的单片机来判断输入的射频信号的频段。

步骤S303，所述控制端口根据所述射频信号的频段控制所述有源射频开关与所述第一射频带通滤波器和所述第二射频带通滤波器之间的通断。

可选地，步骤S303包括：控制端口在确定所述射频信号的频段包括第二射频信号范围时，控制所述有源射频开关与所述第一射频带通滤波器断开，并控制所述有源射频开关所述第二射频带通滤波器之间导通；或，控制端口在确定所述射频信号的频段不包括第二射频信号范围时，控制所述有源射频开关与所述第一射频带通滤波器保持导通。

其中，控制端口的控制功能为单片机实现。

当然，在实际使用中，单片机也可以替换为处理器，如微处理器或CPU。在此，不作具体限定。

需要说明的是，第一视角与第二视角为四视角(即上下左右)中某一视角，在此，不作具体限定。

综上所述，本实用新型提供的一种有源射频带通滤波装置，通过设置有源射频开关；具有第一射频信号范围的第一射频带通滤波器；具有第二射频信号范围的第二射频带通滤波器；合路器以及控制端口，从而通过控制端口与所述有源射频开关连接，以便于输入的射频信号的频段来驱动所述有源射频开关与所述第一射频带通滤波器和所述第二射频带通滤波器之间的通断，从而可以实现对不同频段的射频信号选择性的通过有源射频带通滤波装置，最终实现带宽宽的技术效果。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。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、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种有源射频带通滤波装置，其特征在于，包括：

有源射频开关；

具有第一射频信号范围的第一射频带通滤波器，所述第一射频带通滤波器的输入端与所述有源射频开关连接；

具有第二射频信号范围的第二射频带通滤波器，所述第二射频带通滤波器的输入端与所述有源射频开关连接，其中，所述第一射频信号范围的上限值小于或等于所述第二射频信号范围的下限值；

合路器，所述合路器分别与所述第一射频带通滤波器的输出端和所述第二射频带通滤波器的输出端连接；

以及控制端口，所述控制端口与所述有源射频开关连接，用于根据输入的射频信号的频段驱动所述有源射频开关与所述第一射频带通滤波器和所述第二射频带通滤波器之间的通断。

2.根据权利要求1所述的有源射频带通滤波装置，其特征在于，所述控制端口包括驱动电路，所述驱动电路的输出端与所述有源射频开关连接。

3.根据权利要求2所述的有源射频带通滤波装置，其特征在于，所述驱动电路包括单片机和驱动子电路；

所述单片机的SPI＿MOSI引脚与所述驱动子电路的输入端连接，所述驱动子电路的输出端与所述有源射频开关连接。

4.根据权利要求3所述的有源射频带通滤波装置，其特征在于，所述驱动子电路包括：

第一电阻、第二电阻、晶体管、第三电阻和第四电阻；

所述第一电阻的一端与所述单片机的SPI＿MOSI引脚连接，所述第一电阻的另一端与所述晶体管的基集连接，所述第二电阻的一端与所述晶体管的基集连接，所述第二电阻的另一端接地；所述晶体管的发射极接地，所述晶体管的集电极分别与所述第三电阻和所述第四电阻的一端连接，所述第三电阻的另一端用于连接电源；所述第四电阻的另一端用于连接所述有源射频开关。

5.根据权利要求3所述的有源射频带通滤波装置，其特征在于，所述控制端口还包括电源电路，所述电源电路与所述单片机连接。

6.根据权利要求5所述的有源射频带通滤波装置，其特征在于，所述控制端口还包括通讯电路，所述通讯电路分别与所述电源电路和所述单片机连接。

7.根据权利要求6所述的有源射频带通滤波装置，其特征在于，所述通讯电路包括电平转换芯片，所述电平转换芯片分别与所述电源电路和所述单片机连接。

8.根据权利要求1所述的有源射频带通滤波装置，其特征在于，所述第一射频信号范围为：2GHz－10GHz；所述第二射频信号范围为：10GHz－18GHz。

9.根据权利要求1所述的有源射频带通滤波装置，其特征在于，还包括：

第一射频连接端口和第二射频连接端口；

所述第一射频连接端口与所述有源射频开关连接；

所述第二射频连接端口与所述合路器连接。

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