本發(fā)明屬于甚高頻(Very High Frequency,VHF)/特高頻(Ultra High Frequency,VHF)/通信頻段的通信設備技術領域，特別涉及一種VHF/UHF頻段的增益電調濾波器及其通信裝置，適用于接收設備前端在VHF/UHF頻段的帶通電調濾波。

背景技術：

甚高頻(Very high frequency，VHF)是指頻帶由30MHz到300MHz的無線電電波；VHF多數是用作電臺及電視臺廣播，同時又是航空和航海的溝通頻道，主要是作較短途的傳送；和高頻(HF)不同的是，VHF的電離層通常不會反射VHF的信號,而且VHF常常會受環(huán)境因素(如:地形)影響其信號。

特高頻(Ultra High Frequency，UHF)是指頻率為300到3000MHz、波長在1m到1dm之間的無線電波，特高頻波段的無線電波又稱為分米波，且特高頻頻段的無線電波常用于廣播電視領域，同時特高頻頻段的電波可以用小而短的天線作收發(fā)，適合移動通信，例如：軍用航空無線手機：(800MHz，1.5GHz)；無線網絡：(2.4GHz)；業(yè)余無線電：(430MHz，1200MHz，2400MHz)。

隨著通信技術的不斷發(fā)展，VHF/UHF頻段的通信頻率資源非常緊張、環(huán)境噪聲復雜，同一地區(qū)或同一車輛上會出現臨近信道同時進行通信的情況，造成通信設備間信道干擾，這就需要在這些通信設備的信道硬件中設計選擇性好、頻率可變的電調濾波器選頻器件；以往接收信道使用的電調濾波器都是由單一的雙調諧回路組成，利用改變變容二極管的反向偏置電壓控制帶通濾波器的選通頻率，實現接收信道中選通有用信號、衰減帶外無用信號的作用；接收信道的低噪聲放大器(LNA)如果置于電調濾波器之后，可以實現接收信號放大，但由于電調濾波器的插入損耗大，會造成接收噪聲系數過大，影響通信設備的靈敏度；如果將低噪聲放大器(LNA)至于電調濾波器之前，接收信號則無選頻，即使前端會有電感和電容組合搭建的低插損帶通濾波器處理帶外無用信號，也很難處理臨近信道強干擾使信道飽和的問題，進而對通信設備中的接收裝置產生影響。

技術實現要素：

針對以上現有技術存在的不足，本發(fā)明的目的在于提出一種VHF/UHF頻段的增益電調濾波器及其通信裝置，其中VHF/UHF頻段的增益電調濾波器使用的3個調諧回路單元和低噪聲放大器(LNA)體積小、頻率選擇性更好、且?guī)б欢ㄔ鲆?；調諧回路廣泛用于選頻電路中，本發(fā)明使用的調諧回路單元包含3個調諧回路單元，依次記為第一調諧回路單元、第二調諧回路單元和第三調諧回路單元，第一調諧回路為預選頻，選頻特性一般，通帶插入損耗小；第二調諧回路和第三調諧回路組成雙調諧網絡，選頻特性好，通帶插入損耗大；而低噪聲放大器(LNA)置于第一調諧回路單元和第二調諧回路單元之間，能夠提高本發(fā)明所述VHF/UHF頻段的增益電調濾波器的增益，使得增益可控，從而提高接收裝置的動態(tài)范圍，改善接收裝置所在通信裝置的噪聲系數；通過第一開關和第二開關對多個VHF/UHF頻段的增益電調濾波器分別進行選通，能夠實現本發(fā)明所述VHF/UHF頻段的增益電調濾波器在更寬頻段的覆蓋。

為實現上述技術目的，本發(fā)明采用如下技術方案予以實現。

技術方案一：

一種VHF/UHF頻段的增益電調濾波器，包括：第一調諧回路單元、雙調諧網絡和低噪聲放大器；所述雙調諧網絡包含第二調諧回路單元和第三調諧回路單元；所述第一調諧回路單元的信號輸出端電連接低噪聲放大器的信號輸入端，低噪聲放大器的信號輸出端電連接第二調諧回路單元的信號輸入端，第二調諧回路單元的信號輸出端電連接第三調諧回路單元的信號輸入端；所述第二調諧回路單元和第三調諧回路單元組成雙調諧網絡；

所述第一調諧回路單元用于獲取射頻信號，并對所述射頻信號進行預選頻，得到包含預選頻率的射頻信號，然后將所述包含預選頻率的射頻信號發(fā)送至低噪聲放大器進行低噪放大，得到低噪放大后的包含預選頻率的射頻信號，并將所述低噪放大后的包含預選頻率的射頻信號發(fā)送至雙調諧網絡進行二次選頻，得到增益可控的低噪放大射頻信號；其中，所述射頻信號和所述增益可控的低噪放大射頻信號各自包含的頻率都屬于VHF/UHF通信頻段。

技術方案二：

一種VHF/UHF頻段的增益電調濾波器的通信裝置，基于技術方案一所述的VHF/UHF頻段的增益電調濾波器，包括第一開關、第二開關、m個VHF/UHF頻段的增益電調濾波器；其中m個VHF/UHF頻段的增益電調濾波器各自信號輸入端分別對應電連接第一開關的公共輸出端，且該第一開關的公共輸出端對應電連接第i個VHF/UHF頻段的增益電調濾波器輸入端，第i個VHF/UHF頻段的增益電調濾波器輸出端對應電連接第二開關的公共輸入端；其中，i屬于1至m，第i個VHF/UHF頻段的增益電調濾波器為m個VHF/UHF頻段的增益電調濾波器中任意一個，m為大于0的整數。

所述第一開關用于獲取射頻信號，然后根據該射頻信號的頻率對應選通一個VHF/UHF頻段的增益電調濾波器，選通的VHF/UHF頻段的增益電調濾波器對該射頻信號依次進行預選頻、低噪放大和二次選頻，得到增益可控的低噪放大射頻信號，并將所述增益可控的低噪放大射頻信號發(fā)送至第二開關進行輸出。

本發(fā)明的進一步改進之處為：

第一，所述第一調諧回路單元、第二調諧回路單元、第三調諧回路單元和低噪聲放大器之間采用串聯形式進行電連接；

第二，所述第一調諧回路單元、第二調諧回路單元、第三調諧回路單元分別為電容、變容二極管和電感組成。

第三，所述基于VHF/UHF頻段的增益電調濾波器還包含控制器，控制器的電壓控制輸出端分別電連接每一個VHF/UHF頻段的增益電調濾波器的控制電壓輸入端，控制器的信號控制輸出端分別電連接每一個VHF/UHF頻段的增益電調濾波器中的第一開關的信號控制輸入端和第二開關的信號控制輸入端；控制器用于分別控制每一個VHF/UHF頻段的增益電調濾波器獲取控制電壓，還用于獲取第一開關控制信號和第二開關控制信號，并對應控制第一開關和第二開關進行濾波選頻。

本發(fā)明的有益效果為：本發(fā)明的一種VHF/UHF頻段的增益電調濾波器使用的第一調諧回路單元、第二調諧回路單元和第三調諧回路單元和低噪聲放大器的體積小、頻率選擇性更好、且?guī)б欢ㄔ鲆?；第一調諧回路單元為預選頻，選頻特性一般，通帶插入損耗??；第二調諧回路單元和第三調諧回路單元組成雙調諧網絡選頻特性好，通帶插入損耗大；而低噪聲放大器置于第一調諧回路單元和第二調諧回路單元之間，能夠提高本發(fā)明所述VHF/UHF頻段的增益電調濾波器的增益，使得增益可控，從而提高接收裝置的動態(tài)范圍，改善接收裝置所在通信裝置的噪聲系數；本發(fā)明的VHF/UHF頻段的增益電調濾波器通信裝置通過第一開關和第二開關對多個VHF/UHF頻段的增益電調濾波器分別進行選通，能夠實現本發(fā)明所述VHF/UHF頻段的增益電調濾波器在更寬頻段的覆蓋，解決VHF/UHF頻段通信設備中信道選頻的問題，實現利用帶增益的VHF/UHF頻段收前端電調濾波器進行選頻，還能夠提高接收機地動態(tài)范圍，做到增益可控，并且能夠較好地改善噪聲系數，提高通信裝置靈敏度，比將低噪聲放大器置于濾波器之前或之后的結構和指標更優(yōu)。

附圖說明

下面結合附圖和具體實施方式對本發(fā)明作進一步詳細說明。

圖1為本發(fā)明的一種VHF/UHF頻段的增益電調濾波器的原理示意圖；

圖2為本發(fā)明的一種VHF/UHF頻段的增益電調濾波器通信裝置的總體結構示意圖；

圖3為本發(fā)明的一種VHF/UHF頻段的增益電調濾波器的通信裝置內控制器的實施示意圖。

具體實施方式

參照圖1，為本發(fā)明的一種VHF/UHF頻段的增益電調濾波器的原理示意圖；該種VHF/UHF頻段的增益電調濾波器包括：第一調諧回路單元、第二調諧回路單元、第三調諧回路單元和低噪聲放大器(LNA)；所述第一調諧回路單元、第二調諧回路單元、第三調諧回路單元分別由電容、變容二極管、電感組成；所述第一調諧回路單元輸出端電連接低噪聲放大器(LNA)輸入端，低噪聲放大器(LNA)輸出端電連接第二調諧回路單元輸入端，第二調諧回路單元輸出端電連接第三調諧回路單元輸入端；所述第二調諧回路單元和第三調諧回路單元組成雙調諧網絡。

所述低噪聲放大器為集成低噪聲放大器(LNA)，該低噪聲放大器應選擇適合的應用頻率、滿足設計要求的噪聲系數和放大倍數等參數的器件，根據低噪聲放大器的放大倍數實現增益可控，進而選擇帶有自動增益控制(AGC)的低噪聲放大器實現動態(tài)的增益控制；且第一調諧回路單元和第二調諧回路單元調諧回路之間使用低噪聲放大器(LNA)能夠提高接收增益、改善噪聲系數，多應用于通信設備接收信號前端，并通過并聯方式在VHF/UHF通信頻段實現寬頻段電調濾波器設計。

所述第一調諧回路單元用于獲取射頻信號，并對所述射頻信號進行預選頻，得到包含預選頻率的射頻信號，然后將所述包含預選頻率的射頻信號發(fā)送至低噪聲放大器進行低噪放大，得到低噪放大后的包含預選頻率的射頻信號，并將所述低噪放大后的包含預選頻率的射頻信號發(fā)送至第二調諧回路單元和第三調諧回路單元組成的雙調諧網絡進行矩形系數更高的二次選頻，得到增益可控的低噪放大射頻信號；其中，所述射頻信號和所述增益可控的低噪放大射頻信號各自包含的頻率都屬于VHF/UHF通信頻段。

所述第一調諧回路單元、第二調諧回路單元、第三調諧回路單元和低噪聲放大器(LNA)之間采用串聯形式進行電連接；所述VHF/UHF頻段的增益電調濾波器是一個雙端口網絡，包含2個射頻端口，分別為射頻輸入口和射頻輸出口；射頻輸入口電連接耦合電容C1后電連接由變容二極管V1、變容二極管V2及高Q電感L1和高Q電感L2組成的調諧回路1，將調諧回路1作為第一調諧回路單元；變容二極管V1電連接耦合電容C2后電連接低噪聲放大器(LNA)，低噪聲放大器(LNA)電連接連接耦合電容C3后由變容二極管V3、變容二極管V4及高Q電感L4組成的調諧回路2，將調諧回路2作為第二調諧回路單元；變容二極管V3經由高Q電感L3電連接由高Q電感L5、高Q電感L6、變容二極管V5和變容二極管V6組成的調諧回路3，將調諧回路3作為第三調諧回路單元；第一調諧回路單元、第二調諧回路單元和第三調諧回路單元各自的電路模式基本一樣，其中每一個器件取值根據設計的頻率范圍會有所不同。第一調諧回路單元輸出端經過耦合電容C2電連接低噪聲放大器(LNA)輸入端，低噪聲放大器(LNA)根據本發(fā)明的一種VHF/UHF頻段的增益電調濾波器需要選用固定、可調等類型和不同噪聲系數、壓縮點等指標的器件；低噪聲放大器(LNA)包含控制電路和加電電路。

所述低噪聲放大器(LNA)輸出端經耦合電容C3電連接后串聯由變容二極管V3、變容二極管V4及高Q電感L4組成的第二調諧回路單元，再經耦合電感L3電連接后串聯由變容二極管V5、變容二極管V6、高Q電感L5及高Q電感L6組成的第三調諧回路單元，最后經耦合電容C4和射頻輸出口分別電連接；第二調諧回路單元和第三調諧回路單元組成雙調諧網絡，雙調諧網絡中的每個器件取值根據設計的頻率范圍會有所不同；VCC1用于給變容二極管V1、變容二極管V2分別加反向電壓，VCC2用于給變容二極管V3、變容二極管V4分別加反向電壓，VCC3用于給變容二極管V5、變容二極管V6分別加反向電壓，反向電壓都為正壓。

所述第一調諧回路單元、第二調諧回路單元、第三調諧回路單元分別為電容、變容二極管和電感組成，以第一調諧回路單元為例，第一調諧回路單元輸入端電連接耦合高Q電容C1，然后電連接第一調諧電路，最后連接到第一調諧回路單元的輸出端，其中第一調諧電路由變容二極管V1、變容二極管V2串聯(V1、V2共負極連接)組成的可變電容組并聯高Q電感L構成，并聯高Q電感L由高Q電感L1和高Q電感L2串聯而成，第一調諧電路的末端接地。第二調諧回路單元中與由變容二極管V3、變容二極管V4串聯(V3、V4共負極連接)組成可變電容組并聯的高Q電感為L4，第三調諧回路單元中與由變容二極管V5、變容二極管V6串聯(V5、V6共負極連接)組成可變電容組并聯的高Q電感為高Q電感L5和高Q電感L6串聯；其中，高Q就是高品質因數，Q值越高品質越好，越理想器件；選擇電容和電感的Q值因頻率不同是不同的，高Q為相對于一般器件的相對值，能選高的就選擇高的，這樣指標會更好，更接近理論值。

之所以要將與可變電容組并聯的高Q電感分為兩個高Q電感串聯，是考慮到阻抗匹配。當然，設計者可以根據調諧頻率和選用的變容二級管的調整范圍來確定是否選用一個或者多個變容二極管來組成可變電容組；圖1中的VCC1是給變容二極管V1、變容二極管V2分別加反向電壓的輸入端，該反向電壓為正壓，根據所加電壓的不同變容二極管V1、變容二極管V1分別呈現不同的電容。在實際應用中應在VCC1的輸入端口串接一個電感或電阻實現對第一調諧回路單元獲取射頻信號時進行阻隔，必要時，需要對VCC1的直流電壓進行濾波處理，比如加入電容、磁珠、EMI濾波器等。

參照圖2，為本發(fā)明的一種VHF/UHF頻段的增益電調濾波器通信裝置的總體結構示意圖；圖2是圖1的一種延伸，圖1所示的一個VHF/UHF頻段的增益電調濾波器不能覆蓋更寬的頻段，為了達到滿足寬頻段濾波的目的，本發(fā)明采用VHF/UHF頻段的增益電調濾波器的通信裝置實現，所述VHF/UHF頻段的增益電調濾波器的通信裝置采取由第一開關K1、第二開關K2和m個VHF/UHF頻段的增益電調濾波器進行選通的方式來實現，其中m個VHF/UHF頻段的增益電調濾波器各自信號輸入端分別對應電連接第一開關的公共輸出端，且該第一開關的公共輸出端對應電連接第i個VHF/UHF頻段的增益電調濾波器輸入端，第i個VHF/UHF頻段的增益電調濾波器輸出端對應電連接第二開關的公共輸入端；其中，i屬于1至m，第i個VHF/UHF頻段的增益電調濾波器為m個VHF/UHF頻段的增益電調濾波器中任意一個，m為大于0的整數；本發(fā)明實施例中m＝3。

所述m個VHF/UHF頻段的增益電調濾波器各自具有不同的選通頻率；每一個VHF/UHF頻段的增益電調濾波器都包含射頻輸入端口和射頻輸出端口；所述第一開關用于獲取射頻信號，然后根據該射頻信號的頻率對應選通一個VHF/UHF頻段的增益電調濾波器，選通的VHF/UHF頻段的增益電調濾波器對該射頻信號依次進行預選頻、低噪放大、矩形系數更高的二次選頻，得到增益可控的低噪放大射頻信號，并將所述增益可控的低噪放大射頻信號發(fā)送至與第一開關同時轉換的第二開關進行輸出。

圖2為m為3時的例子，根據獲取的射頻信號的頻率分別控制第一開關K1、第二開關K2，選通了第一VHF/UHF頻段的增益電調濾波器(BPF1),第二VHF/UHF頻段的增益電調濾波器(BPF2)和第三VHF/UHF頻段的增益電調濾波器(BPF3)都未選通；BPF1、BPF2、BPF3各自的相同位置與其對應的電壓VCC1、VCC2、VCC3分別電連接在一起；BPF1、BPF2、BPF3中各自包含的低噪聲放大器LNA為了省電，只在選通相應頻率時對該段頻率范圍內的射頻信號進行加電和其他控制；其他控制為：根據工作頻率選通某一路電調濾波器時，對該路中包含的低噪聲放大器LNA加電，如果該低噪聲放大器管腳有其它如AGC控制等輸入控制信號時，也要送相應的控制信號；本發(fā)明實施例中，第一開關K1、第二開關K2分別采用晶閘管、PIN開關二極管、繼電器或者電子開關IC芯片；為了達到電臺跳頻跳速要求推薦使用PIN開關二極管或者電子開關IC芯片。

本發(fā)明的一種VHF/UHF頻段的增益電調濾波器的通信裝置實施例中還包含控制器，所述控制器的電壓控制輸出端分別電連接每一個VHF/UHF頻段的增益電調濾波器的控制電壓輸入端，控制器的信號控制輸出端分別電連接每一個VHF/UHF頻段的增益電調濾波器中的第一開關的信號控制輸入端和第二開關的信號控制輸入端；控制器用于按輸入工作頻率對應輸出分別控制每一個VHF/UHF頻段的增益電調濾波器獲取所需電壓，還用于獲取第一開關控制信號和第二開關控制信號，并對應控制第一開關和第二開關進行濾波選頻。

參照圖3，為本發(fā)明的一種VHF/UHF頻段的增益電調濾波器的通信裝置內控制器的實施示意圖；所述控制器總共有4路輸入信號，分別為頻率字、換頻信號、使能、時鐘，輸出信號包括分別控制第一VHF/UHF頻段的增益電調濾波器中用于給變容二極管V1、變容二極管V2分別加反向電壓的VCC1、控制第二VHF/UHF頻段的增益電調濾波器中給變容二極管V3、變容二極管V4分別加反向電壓VCC2，以及控制第三VHF/UHF頻段的增益電調濾波器中給變容二極管V3、變容二極管V4分別加反向電壓VCC3，第一開關控制信號KZ1和第二開關控制信號KZ2。工作原理是電臺通過輸入的射頻信號獲得當前需要工作的頻率和工作狀態(tài)，根據所述當前需要工作的頻率和工作狀態(tài)分別控制第一開關K1和第二開關K2，第一開關控制信號KZ1為控制第一開關K1的信號，第二開關控制信號KZ2為控制第二開關K2的信號，第一開關控制信號KZ1和第二開關控制信號KZ2都可以是單路射頻信號或多路射頻信號，也可以是串行數據或并行數據；根據實施中選用第一開關K1和第二開關K2各自的類型進行選擇；選通后的VHF/UHF頻段的增益電調濾波器根據電臺工作頻率不同將存儲在控制器內該工作頻率對應的一組電壓VCC1、VCC2、VCC3分別繼續(xù)輸出，并控制該選通的VHF/UHF頻段的增益電調濾波器對該頻率信號進行濾波選頻處理。

顯然，本領域的技術人員可以對本發(fā)明進行各種改動和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權利要求及其等同技術的范圍之內，則本發(fā)明也意圖包含這些改動和變型在內。