CN217508727U - 一种采用差分移相结构的恒阻抗晶体滤波器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种采用差分移相结构的恒阻抗晶体滤波器，涉及滤波器技术领域，解决了现有滤波器的反射信号会对前级的混频电路产生较大的性能影响，尤其是线性性能，会大幅降低整个接收链路的抗带外干扰性能的问题。一种采用差分移相结构的恒阻抗晶体滤波器，所述第一射频变压器的中间抽头接入端的输入信号，且第一射频变压器上并联有第一电阻，第一射频变压器的上支路上连接有第一电容和第二电容，第二电容以后的线路上连接有第三电感器，第三电感器以后的线路上分支连接有第一晶体谐振器和第二晶体谐振器，另一端与第十电容和第十一电容串联。本实用可大幅度提高整个链路的抗带外干扰性能，且由于插入损耗低，对链路整体带来的灵敏度影响较小。

Description

一种采用差分移相结构的恒阻抗晶体滤波器

技术领域

本实用新型涉及滤波器技术领域，具体为一种采用差分移相结构的恒阻抗晶体滤波器。

背景技术

窄带接收链路均采用超外差体制，将较宽频率范围的输入信号通过同步变化的本振信号变换至固定的中频，在中频上采用窄带晶体滤波器来获得良好的窄带滤波特性，常规的窄带接收链路中，中频晶体滤波器往往采用桥式结构的晶体滤波器，虽然其具有滤波特性陡峭、阻带抑制高的特点，但其插入损耗较大，且端阻抗在频带内和频带外具有极大的差异，频带内为标准的50Ω阻抗，但频带外的阻抗呈现高阻，因此对带外的无用信号会产生极强的反射，反射信号会对前级的混频电路产生较大的性能影响，尤其是线性性能，会大幅降低整个接收链路的抗带外干扰性能。

实用新型内容

针对现有窄带接收链路中桥式晶体滤波器的缺点，本实用新型提供了一种采用差分移相结构的恒阻抗晶体滤波器，其具体为在频带内和频带外均呈现恒定阻抗的晶体滤波器，采用了独特的差分移相结构，具有极低的插入损耗。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种采用差分移相结构的恒阻抗晶体滤波器，包括第一射频变压器、第二射频变压器、第一变压器、第二变压器、第一电阻、第二电阻、第一电感器、第二电感器、第三电感器、第四电感器、第五电感器、第一电容、第二电容、第三电容、第四电容、第五电容、第六电容、第七电容、第八电容、第九电容、第十电容、第十一电容、第一晶体谐振器、第二晶体谐振器、第三晶体谐振器和第四晶体谐振器，所述第一射频变压器的中间抽头接入端的输入信号，且第一射频变压器上并联有第一电阻，第一射频变压器的上支路上连接有第一电容和第二电容，第二电容以后的线路上连接有第三电感器，第三电感器以后的线路上分支连接有第一晶体谐振器和第二晶体谐振器，第一晶体谐振器和第二晶体谐振器以后的线路分别与第一变压器初级绕组的两端连接，第一变压器次级绕组的一端接地，另一端与第十电容和第十一电容串联；所述第一射频变压器的下支路上连接有第二电感器，第二电感器以后的线路上连接有第四电感器，第四电感器以后的线路上分支连接有第三晶体谐振器和第四晶体谐振器，且第三晶体谐振器和第四晶体谐振器以后的线路分别与第二变压器初级绕组的两端连接，第二变压器次级绕组的一端接地另一端与第九电容串联；所述和第十一电容之间串联第二射频变压器，第二射频变压器上并联有第二电阻，且第二射频变压器的中间抽头与输出端连接；所述第三电感器和第四电感器均为可调式电感器，且第一电感器、第二电感器和第五电感器均为带铁芯式互感器；所述第七电容和第八电容均为可调式电容。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型采用了创新的移相差分滤波结构，结合两端口的分路平衡电路，良好地实现了滤波器的端阻抗恒定，且具有极低的插入损耗。当中心频率为42MHz，带宽为10kHz时，实测其插入损耗为1.5dB，端阻抗在10MHz～300MHz频率范围内均为50±10Ω。当应用于窄带超外差接收链路中时，可大幅度提高整个链路的抗带外干扰性能，且由于插入损耗低，对链路整体带来的灵敏度影响较小。

附图说明

图1为本实用新型整体结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，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。

请参阅图1，本实用新型提供的一种实施例：一种采用差分移相结构的恒阻抗晶体滤波器，包括第一射频变压器T1、第二射频变压器T2、第一变压器T3、第二变压器T4、第一电阻R1、第二电阻R2、第一电感器L1、第二电感器L2、第三电感器L3、第四电感器L4、第五电感器L5、第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、第四电容C4、第五电容C5、第六电容C6、第七电容C7、第八电容C8、第九电容C9、第十电容C10、第十一电容C11、第一晶体谐振器Z1、第二晶体谐振器Z2、第三晶体谐振器Z3和第四晶体谐振器Z4，第一射频变压器T1的中间抽头接入IN端的输入信号，且第一射频变压器T1上并联有第一电阻R1，第一射频变压器T1的上支路上连接有第一电容C1和第二电容C2，第二电容C2以后的线路上连接有第三电感器L3，第三电感器L3以后的线路上分支连接有第一晶体谐振器Z1和第二晶体谐振器Z2，第一晶体谐振器Z1和第二晶体谐振器Z2以后的线路分别与第一变压器T3初级绕组的两端连接，第一变压器T3次级绕组的一端接地，另一端与第十电容C10和第十一电容C11串联；第一射频变压器T1的下支路上连接有第二电感器L2，第二电感器L2以后的线路上连接有第四电感器L4，第四电感器L4以后的线路上分支连接有第三晶体谐振器Z3和第四晶体谐振器Z4，且第三晶体谐振器Z3和第四晶体谐振器Z4以后的线路分别与第二变压器T4初级绕组的两端连接，第二变压器T4次级绕组的一端接地另一端与第九电容C9串联；C9和第十一电容C11之间串联第二射频变压器T2，第二射频变压器T2上并联有第二电阻R2，且第二射频变压器T2的中间抽头与OUT输出端连接；第三电感器L3和第四电感器L4均为可调式电感器，且第一电感器L1、第二电感器L2和第五电感器L5均为带铁芯式互感器；第七电容C7和第八电容C8均为可调式电容，第一晶体谐振器Z1，第二晶体谐振器Z2，第三晶体谐振器Z3和第四晶体谐振器Z4和第七电容C7、第八电容C8以及第一变压器T3、第二变压器T4共同构成了主晶体滤波单元。

进一步，第二电容与第三电容C3之间的线路上连接有一处第一电感器L1，第一电感器L1的另一端接地，第一电容C1、第二电容C2和第一电感器L1构成的-90°移相网络。

进一步，第三电感器L3和第一晶体谐振器Z1、第二晶体谐振器Z2之间的线路上还连接有第五电容C5，第五电容C5的另一端接地，第三电感器L3和第五电容C5，以及第四电感器L4和第六电容C6构成的阻抗变换网络。

进一步，第一晶体谐振器Z1、第二晶体谐振器Z2与第一变压器T3之间的线路上并联有第七电容C7，且第一变压器T3初级绕组的中间段接地，第三电感器L3、第四电感器L4和第五电容C5、第六电容C6用于阻抗变换。

进一步，第十电容C10和第十一电容C11之间的线路上连接有第五电感器L5，第五电感器L5的另一端接地。

进一步，第二电感器L2与第一射频变压器T1之间的线路上连接有一处第三电容C3，第三电容C3的另一端接地，第二电感器L2、第三电容C3和第四电容C4构成的+90°移相网络。

进一步，第二电感器L2与第四电感器L4之间的线路上连接有一处第四电容C4，第四电容C4的另一端接地，且第四电感器L4与第三晶体谐振器Z3、第四晶体谐振器Z4之间的线路上连接有一处第六电容C6，第六电容C6的另一端接地。

进一步，第三晶体谐振器Z3、第四晶体谐振器Z4与第二变压器T4之间的线路上并联有第八电容C8，且第二变压器T4初级绕组的中间段接地。

工作原理：从IN端口输入的信号经第一射频变压器T1分解为两路等幅同相信号，上下支路信号分别经过由第一电容C1、第二电容C2和第一电感器L1构成的-90°移相网络，第二电感器L2、第三电容C3和第四电容C4构成的+90°移相网络后，形成相位相差180°的差分信号对；然后分别经第三电感器L3和第五电容C5，以及第四电感器L4和第六电容C6构成的阻抗变换网络变换至高阻，以便与后级晶体谐振器的阻抗相匹配，然后进入主滤波单元，主滤波单元中，上下支路均采用双晶体谐振器构建滤波通带，然后分别用第一变压器T3和第二变压器T4将其二次差分信号转换为单端信号，图1中的第七电容C7与第八电容C8为晶体谐振器的负载匹配电容，经过主滤波单元后的上下支路信号依然为差分信号对，再分别经过第十电容C10、第十一电容C11和第五电感器L5组成的-90°移相网络和第九电容C9构成的+90°移相网络后，变换至相位差为0°的同相信号对，再由第二射频变压器T2合成为一路输出，图1中的第一电阻R1和第二电阻R2为阻抗平衡电阻，确保整个滤波器在带内和带外均为恒定阻抗；

图1中晶体谐振器采用三次泛音晶体谐振器，其谐振频率取值由中心频率和滤波器带宽决定，如图1中所示。整个滤波器的端阻抗由第一电阻R1和第二电阻R2决定，其取值为4倍的滤波器端阻抗。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (9)

1.一种采用差分移相结构的恒阻抗晶体滤波器，其特征在于：包括第一射频变压器T1、第二射频变压器T2、第一变压器T3、第二变压器T4、第一电阻R1、第二电阻R2、第一电感器L1、第二电感器L2、第三电感器L3、第四电感器L4、第五电感器L5、第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、第四电容C4、第五电容C5、第六电容C6、第七电容C7、第八电容C8、第九电容C9、第十电容C10、第十一电容C11、第一晶体谐振器Z1、第二晶体谐振器Z2、第三晶体谐振器Z3和第四晶体谐振器Z4，所述第一射频变压器T1的中间抽头接入IN端的输入信号，且第一射频变压器T1上并联有第一电阻R1，第一射频变压器T1的上支路上连接有第一电容C1和第二电容C2，第二电容C2以后的线路上连接有第三电感器L3，第三电感器L3以后的线路上分支连接有第一晶体谐振器Z1和第二晶体谐振器Z2，第一晶体谐振器Z1和第二晶体谐振器Z2以后的线路分别与第一变压器T3初级绕组的两端连接，第一变压器T3次级绕组的一端接地，另一端与第十电容C10和第十一电容C11串联；所述第一射频变压器T1的下支路上连接有第二电感器L2，第二电感器L2以后的线路上连接有第四电感器L4，第四电感器L4以后的线路上分支连接有第三晶体谐振器Z3和第四晶体谐振器Z4，且第三晶体谐振器Z3和第四晶体谐振器Z4以后的线路分别与第二变压器T4初级绕组的两端连接，第二变压器T4次级绕组的一端接地另一端与第九电容C9串联；所述C9和第十一电容C11之间串联第二射频变压器T2，第二射频变压器T2上并联有第二电阻R2，且第二射频变压器T2的中间抽头与OUT输出端连接。

2.根据权利要求1所述的一种采用差分移相结构的恒阻抗晶体滤波器，其特征在于：所述第二电容与第三电容C3之间的线路上连接有一处第一电感器L1，第一电感器L1的另一端接地。

3.根据权利要求1所述的一种采用差分移相结构的恒阻抗晶体滤波器，其特征在于：所述第三电感器L3和第一晶体谐振器Z1、第二晶体谐振器Z2之间的线路上还连接有第五电容C5，第五电容C5的另一端接地。

4.根据权利要求1所述的一种采用差分移相结构的恒阻抗晶体滤波器，其特征在于：所述第一晶体谐振器Z1、第二晶体谐振器Z2与第一变压器T3之间的线路上并联有第七电容C7，且第一变压器T3初级绕组的中间段接地。

5.根据权利要求1所述的一种采用差分移相结构的恒阻抗晶体滤波器，其特征在于：所述第十电容C10和第十一电容C11之间的线路上连接有第五电感器L5，第五电感器L5的另一端接地。

6.根据权利要求1所述的一种采用差分移相结构的恒阻抗晶体滤波器，其特征在于：所述第二电感器L2与第一射频变压器T1之间的线路上连接有一处第三电容C3，第三电容C3的另一端接地。

7.根据权利要求1所述的一种采用差分移相结构的恒阻抗晶体滤波器，其特征在于：所述第二电感器L2与第四电感器L4之间的线路上连接有一处第四电容C4，第四电容C4的另一端接地，且第四电感器L4与第三晶体谐振器Z3、第四晶体谐振器Z4之间的线路上连接有一处第六电容C6，第六电容C6的另一端接地。

8.根据权利要求1所述的一种采用差分移相结构的恒阻抗晶体滤波器，其特征在于：所述第三晶体谐振器Z3、第四晶体谐振器Z4与第二变压器T4之间的线路上并联有第八电容C8，且第二变压器T4初级绕组的中间段接地。

9.根据权利要求1所述的一种采用差分移相结构的恒阻抗晶体滤波器，其特征在于：所述第三电感器L3和第四电感器L4均为可调式电感器，且第一电感器L1、第二电感器L2和第五电感器L5均为带铁芯式互感器；所述第七电容C7和第八电容C8均为可调式电容。

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