一種吸收式帶通濾波器組件的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于無(wú)線通信的帶通濾波器領(lǐng)域，提供一種吸收式帶通濾波器組件，用以解決現(xiàn)有反射式濾波器系統(tǒng)線性差的問題，該濾波器組件中第一“+45°”高通濾波移相器、第一帶通濾波器、第一“?45°”低通濾波移相器依次連接構(gòu)成第一信號(hào)支路，第二“?45°”低通濾波移相器、第二帶通濾波器、第二“+45°”高通濾波移相器依次連接構(gòu)成第二信號(hào)支路；輸入信號(hào)輸入第一等相位功率分配?合成器分配為兩個(gè)同相等幅信號(hào)分別輸入第一、第二信號(hào)支路；兩個(gè)輸出信號(hào)由第二等相位功率分配?合成器合成后輸出。本發(fā)明將帶通濾波器帶外的信號(hào)通過移相耦合的方式抵消掉，有效的減少了非線性雜波產(chǎn)物的返回量，從而大幅度的提高了系統(tǒng)的線性。
【專利說明】
-種吸收式帶通濾波器組件
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明屬于無(wú)線通信的帶通濾波器領(lǐng)域，具體設(shè)及一種吸收式帶通濾波器組件。
【背景技術(shù)】
[0002] 短波通信W其傳播距離遠(yuǎn)、抗毀性強(qiáng)、可靠性高、成本低等特點(diǎn)，在無(wú)線電話、廣 播、導(dǎo)航和軍事等領(lǐng)域中得W廣泛應(yīng)用。超外差接收機(jī)的原理框圖如圖1所示，其功能是將 天線接收到的射頻信號(hào)經(jīng)過頻率選擇后轉(zhuǎn)換為中頻信號(hào)，供后端數(shù)字信號(hào)處理系統(tǒng)進(jìn)行數(shù) 據(jù)分析。短波接收機(jī)包括射頻濾波器、低噪聲放大器、混頻器、中頻帶通濾波器、中頻放大 器、中頻衰減控制器。隨著無(wú)線通信的發(fā)展，電磁干擾問題越來(lái)越嚴(yán)峻，為了避免對(duì)虛假信 號(hào)的響應(yīng)，要求通信系統(tǒng)有更高的線性。提高線性的方式有多種，例如:提高對(duì)射頻諧波信 號(hào)的抑制度，提高單元器件的線性，吸收非線性雜波產(chǎn)物等;濾波器對(duì)短波系統(tǒng)線性的提高 至關(guān)重要。
[0003] 由于短波的頻段范圍寬，對(duì)于高頻段短波輸入信號(hào)的諧波抑制可W通過前級(jí)濾波 器較易實(shí)現(xiàn)，然而低頻段的諧波信號(hào)仍然在射頻通帶范圍內(nèi)，前級(jí)濾波器難W濾除;運(yùn)將造 成低頻段的諧波信號(hào)抑制不足，線性得不到提高，導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)的線性不平坦。因此，研究 如何提高短波接收系統(tǒng)低頻端的線性具有重要意義。
[0004] 常用的帶通濾波器是反射式濾波器，反射式濾波器是將帶外的信號(hào)反射到輸入端 來(lái)實(shí)現(xiàn)頻率的選擇功能。在鏈路中，由于混頻器是非線性元件，帶外的反射回來(lái)的信號(hào)將會(huì) 繼續(xù)與射頻和本振信號(hào)進(jìn)行混疊，由此將會(huì)產(chǎn)生更多的非線性產(chǎn)物，運(yùn)將大大降低整個(gè)系 統(tǒng)的線性(抗干擾性能）。因此，為提高短波接收系統(tǒng)在低頻端的線性，本發(fā)明提供一種吸收 式帶通濾波器組件。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的在于針對(duì)現(xiàn)有反射式濾波器系統(tǒng)線性差的缺陷，提供一種吸收式帶 通濾波器組件，本發(fā)明提供吸收式帶通濾波器將帶通濾波器帶外的信號(hào)通過移相禪合的方 式抵消掉，有效的減少了非線性雜波產(chǎn)物的返回量，從而大幅度的提高了系統(tǒng)的線性。
[0006] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用技術(shù)方案為：
[0007] 一種吸收式帶通濾波器組件，包括兩個(gè)等相位功率分配-合成器、兩個(gè)"+45°"高通 濾波移相器、兩個(gè)"-45°"低通濾波移相器、兩個(gè)帶通濾波器;其特征在于，第一 "+45°"高通 濾波移相器、第一帶通濾波器、第一 "-45°"低通濾波移相器依次連接構(gòu)成第一信號(hào)支路，第 二"-45°"低通濾波移相器、第二帶通濾波器、第二"+45°"高通濾波移相器依次連接構(gòu)成第 二信號(hào)支路;輸入信號(hào)輸入第一等相位功率分配-合成器，所述第一等相位功率分配-合成 器將輸入信號(hào)分配為兩個(gè)同相等幅信號(hào)分別輸入第一、第二信號(hào)支路;第一、第二信號(hào)支路 兩個(gè)輸出信號(hào)由第二等相位功率分配-合成器合成后輸出。
[000引進(jìn)一步的，所述第一、第二等相位功率分配-合成器均采用集中參數(shù)形式的電路。 [0009]所述第一、第二"+45°"高通濾波移相器均采用T型高通濾波電路。
[0010] 所述第一、第二"-45。"低通濾波移相器均采用31型低通濾波電路。
[0011] 所述第一、第二帶通濾波器均采用廣義切比雪夫原型結(jié)構(gòu)。
[0012] 從工作原理上說明，本發(fā)明吸收式帶通濾波器組件中，輸入信號(hào)經(jīng)第一等相位功 率分配-合成器分配為兩個(gè)同相等幅信號(hào)分別輸入第一、第二信號(hào)支路;第一信號(hào)支路中第 一 "+45°"高通濾波移相器對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行+45°移相，再由第一帶通濾波器進(jìn)行信號(hào)頻率選 擇、且對(duì)帶外信號(hào)進(jìn)行反射，產(chǎn)生回波信號(hào)，第一 "-45°"低通濾波移相器對(duì)第一帶通濾波器 輸出信號(hào)進(jìn)行-45°移相，回波信號(hào)則經(jīng)第一 "+45°"高通濾波移相器再次+45°移相；第二信 號(hào)支路中第二"-45°"低通濾波移相器對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行-45°移相，再由第二帶通濾波器進(jìn)行 信號(hào)頻率選擇、且產(chǎn)生回波信號(hào)，第二"+45°"高通濾波移相器對(duì)第二帶通濾波器輸出信號(hào) 進(jìn)行+45°移相，回波信號(hào)則經(jīng)第二"-45°"低通濾波移相器再次-45°移相;第一、第二信號(hào)支 路的兩個(gè)輸出信號(hào)再由第二等相位功率分配-合成器功率合成后輸出，兩個(gè)回波信號(hào)則由 第一等相位功率分配-合成器禪合抵消，從而避免反射回波信號(hào)對(duì)系統(tǒng)線性的影響。
[OOU]綜上，本發(fā)明提供一種吸收式帶通濾波器組件，通用"+45°"、"-45°"移相器對(duì)通帶 外信號(hào)進(jìn)行合理的移相，通過功率分配-合成器對(duì)兩路相位差180°的回波信號(hào)進(jìn)行相位和 幅度的抵消，有效地吸收了濾波器帶外信號(hào)，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了頻率的選擇，大大提高了系統(tǒng)線 性；同時(shí)，本發(fā)明中帶通濾波器采用廣義切比雪夫結(jié)構(gòu)，使得吸收式帶通濾波器組件還具備 帶寬窄，插入損耗低，線性高等優(yōu)點(diǎn)，具有更廣泛的應(yīng)用價(jià)值。
【附圖說明】
[0014] 圖1是超外差接收機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015] 圖2是本發(fā)明吸收式帶通濾波器組件的原理結(jié)構(gòu)框圖。
[0016] 圖3是實(shí)施例中等相位功率分配-合成器結(jié)構(gòu)示意圖及電路結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖4是實(shí)施例中"+45°"高通濾波移相器電路結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018] 圖5是實(shí)施例中"-45°"低通濾波移相器電路結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019] 圖6是實(shí)施例中帶通帶通濾波器電路結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020] 圖7是實(shí)施例中吸收式帶通濾波器組件的電路結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021 ]圖8是本發(fā)明吸收式帶通濾波器組件的工作原理相位圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022] 下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0023] 本實(shí)施例中提供一種吸收式高線性帶通濾波器組件，其原理結(jié)構(gòu)框圖如圖2所示， 包括兩個(gè)等相位功率分配-合成器、兩個(gè)"+45°"高通濾波移相器、兩個(gè)"-45°"低通濾波移相 器、兩個(gè)帶通濾波器；
[0024] 圖3所示為上述等相位功率分配-合成器的繞組繞制方式、裝配圖W及電路結(jié)構(gòu)示 意圖，平衡電阻為200 Q陶瓷電阻；繞組由紐絞雙線繞在雙孔鐵氧體磁忍上實(shí)現(xiàn);磁忍采用 雙孔儀鋒鐵氧體，磁導(dǎo)率為IOK，尺寸為5.5*3*3* O 1.2(mm)，傳輸線直徑為0.15mm，應(yīng)數(shù)比 為4:4;
[0025] 圖4所示為上述"+45°"高通濾波移相器電路圖，移相器由兩個(gè)陶瓷電容和一個(gè)鐵 氧體繞線電感組成n型結(jié)構(gòu)；
[0026] 圖5所示為上述"-45°"低通濾波移相器電路圖，移相器由兩個(gè)陶瓷電容和一個(gè)鐵 氧體繞線電感組成T型結(jié)構(gòu)；
[0027] 圖6所示為帶通濾波器電路連接圖，采用廣義切比雪夫原型濾波器結(jié)構(gòu)，單個(gè)陶瓷 電容和單個(gè)電感組成一個(gè)諧振腔；電路有兩個(gè)串聯(lián)諧振腔和兩個(gè)并聯(lián)諧振腔，共四個(gè)諧振 腔組成；
[0028] 圖7所示為本實(shí)施例吸收式高線性帶通濾波器組件的電路連接圖。
[0029] 上述吸收式高線性帶通濾波器組件的工作原理如圖8所示：
[0030] 設(shè)定"+45°"高通濾波移相器的-3地截止頻率為n，"-45°"低通濾波移相器的-3地 截止頻率為f 2，帶通濾波器的-3地截止頻率為巧和f 4; f 1、f 2、f 3和f4滿足n <^<f 4<f 2 關(guān)系，輸入信號(hào)P=Acos( CO t+0)，帶通濾波器對(duì)信號(hào)移相a;
[0031] 輸入信號(hào)P經(jīng)過第一等相位功率分配器后分成兩路功率相等相位相同的信號(hào)Pl和 P2：
[0032]
[0033] a拖!八的情虧鄉(xiāng)畢U^t ^;P1和P2信號(hào)通過帶通濾波器，則信號(hào)經(jīng)過第一、 第二信g卞路幸Ili大S 望術(shù)日仿功莖A成盤々h的倍g九，
[0034]
[0035]
[0036] 兩個(gè)信號(hào)等大同相，則經(jīng)過第二等相位功率合成器后的輸出信號(hào)為：
[0037] =Acos ( O t+0+a)；
[0038] 當(dāng)輸入的信號(hào)頻率n<f<巧或f4<f<f2時(shí);Pl和P2信號(hào)將在帶通濾波器處被反 射回輸入端;則在第一等相位功率分配-合成器處Pl和P2的信號(hào)為：
[0039；
[0040；
[0041] P1、P2相位差180°，幅度相等，如圖8所示;則在輸入端的回波信號(hào)為：
[0042] P"=〇。
[0043] 由W上推導(dǎo)可W得出，本發(fā)明合理的通過對(duì)帶外信號(hào)的移相，使得回波信號(hào)的相 位和幅度抵消，實(shí)現(xiàn)了對(duì)帶外信號(hào)的吸收。
[0044] 帶通濾波器采用廣義切比雪夫結(jié)構(gòu)，通過兩個(gè)零點(diǎn)和兩個(gè)極點(diǎn)來(lái)調(diào)諧帶寬和帶外 抑制；帶通濾波器的插入損耗小于4.5地，-3地相對(duì)帶寬為6 %左右，帶外抑制在中屯、頻率二 倍頻處抑制度達(dá)到45地;因此，該濾波器組件具有較高的線性。
[0045] W上所述，僅為本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】，本說明書中所公開的任一特征，除非特別 敘述，均可被其他等效或具有類似目的的替代特征加W替換;所公開的所有特征、或所有方 法或過程中的步驟，除了互相排斥的特征和/或步驟W外，均可W任何方式組合。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種吸收式帶通濾波器組件，包括兩個(gè)等相位功率分配-合成器、兩個(gè)"+45° "高通濾 波移相器、兩個(gè)"_45° "低通濾波移相器、兩個(gè)帶通濾波器;其特征在于，第一 "+45° "高通濾 波移相器、第一帶通濾波器、第一 "_45°"低通濾波移相器依次連接構(gòu)成第一信號(hào)支路，第二 "_45°"低通濾波移相器、第二帶通濾波器、第二"+45°"高通濾波移相器依次連接構(gòu)成第二 信號(hào)支路;信號(hào)輸入第一等相位功率分配-合成器，所述第一等相位功率分配-合成器將輸 入信號(hào)分配為兩個(gè)同相等幅信號(hào)分別輸入第一、第二信號(hào)支路;第一、第二信號(hào)支路兩個(gè)輸 出信號(hào)由第二等相位功率分配-合成器合成后輸出。2. 按權(quán)利要求1所述吸收式帶通濾波器組件，其特征在于，所述第一、第二等相位功率 分配-合成器均采用集中參數(shù)形式的電路。3. 按權(quán)利要求1所述吸收式帶通濾波器組件，其特征在于，所述第一、第二"+45° "高通 濾波移相器均采用T型高通濾波電路。4. 按權(quán)利要求1所述吸收式帶通濾波器組件，其特征在于，所述第一、第二"_45° "低通 濾波移相器均采用η型低通濾波電路。5. 按權(quán)利要求1所述吸收式帶通濾波器組件，其特征在于，所述第一、第二帶通濾波器 均采用廣義切比雪夫原型結(jié)構(gòu)。
【文檔編號(hào)】H03H7/01GK105978522SQ201610288404
【公開日】2016年9月28日
【申請(qǐng)日】2016年5月4日
【發(fā)明人】石玉, 張鈺英, 尉旭波, 皮暉帆, 劉漢子, 張瑋
【申請(qǐng)人】電子科技大學(xué)