1.本发明涉及微波通信技术领域,更具体地是涉及一种电调滤波器、及拓宽调谐范围的方法技术领域。
背景技术:2.在日趋拥挤的频谱资源和复杂的电磁环境下,高性能的滤波器作为改善这种情况的有效手段,得到研究人员的持续关注与研究,传统的宽带通信系统都是采用多路滤波器加上射频开关组成射频系统的前端作为抗干扰的技术手段。这种方法存在体积大、通带宽、抗干扰能力弱、线性一般、成本高等问题。使用电调滤波器可以以较窄的带宽通过改变电容芯片的状态或者改变变容二极管的直流偏压从而改变电容值的大小,改变谐振频率连续扫描覆盖一个较宽的频带。可以有效减小体积,提升抗干扰能力,然而电调滤波器具有一定的调谐范围,超过这个范围驻波和插损就会恶化。
3.传统的电调滤波器都是基于切比雪夫或者谐振耦合理论设计电路模型,切比雪夫滤波器带外抑制不如椭圆滤波器,然而椭圆滤波器由于调谐范围较窄没有广泛应用于电调滤波器。电调滤波器一般用lc或微带工艺实现电路。常见的电调滤波器结构有使用多个标称电容,通过开关选择电容的个数进行调谐,这种方式制作的电调滤波器体积较大。使用微带线工艺制作的电调滤波器体积大幅度减小,但在实际使用中不能调试,生产周期长,成本高。
技术实现要素:4.本发明的目的在于:为了解决上述技术问题,本发明提供一种电调滤波器、及拓宽调谐范围的方法。
5.本发明为了实现上述目的具体采用以下技术方案:
6.一种电调滤波器,包括带通调谐选频电路,所述带通调谐选频电路由两个呈轴对称分布的谐振电路级联而成,两个谐振电路通过电感耦合,所述谐振电路分别连接输入/输出馈线,控制电压传输到选频电路的变容二极管处,控制变容二极管调谐到相应频率,所述带通调谐选频电路包括七个高q标称电感、两组变容二极管和两个开关组成的调谐电路。
7.作为一种可选的技术方案,第一电感一端接地,另一端接在输入端、第二电感与第一开关之间,第二电感一端接在第一电感、第一开关与输入端之间,另一端接第一组变容二极管,第三电感一端接开关,一端接地,
8.第四电感一端接在第二电感与第一组变容二极管之间,另一端接在第六电感与第二组变容二极管之间,第五电感一端接第二开关,一端接地,第六电感一端接在第七电感、开关与输出端之间另一端接第二变容二极管,第七电感一端接地,另一端接在输出端、第六电感、第二开关之间。第一组变容二极管一端接地,另一端接在第二电感和第四电感之间,第二组变容二极管一端接地,另一端接在第四电感与第六电感之间,第一开关接在第一电感与第三电感之间,第二开关接在第五电感与第七电感之间。
9.作为一种可选的技术方案,所述第一与第七电感值一致,第二与第六电感值一致,第三与第五电感值一致。
10.作为一种可选的技术方案,所述变容二极管可根据两端所加电压变化改变输出地电容值。
11.作为一种可选的技术方案,第一组变容二极管与第二组变容二极管值一致,所输出的值由同一可变电压供电。
12.一种拓宽调谐范围的方法,基于权利要求2-5中任一一项所述的电调滤波器;改变第一组变容二极管与第二组变容二极管的偏置电压可以改变电调滤波器的中心频率,改变第四电感的电感值可调节带宽,同时改变第一电感、第二电感和第七电感、第六电感的感值可调节接入系数改变插损和驻波,增加第一组变容二极管与第二组变容二极管的偏置电压,可以改变电调滤波器的中心频率,偏置电压越大,中心频率越高,端口驻波比越大,此时闭合第一开关与第二开关,端口驻波比就会减小。
13.本发明的有益效果如下:
14.1.本发明采用lc电感搭建,具有调试方便,成本低的优点。
15.2.本发明提出的电感耦合零点可变型电调滤波器中心频率及带宽易于控制,通过控制调谐电压的大小进而控制电容值即可控制中心频率,通过调节耦合电感的感值即可控制带宽。
16.3.本发明提出的开关电感可以拓宽电调滤波器的调谐范围。
17.4.本发明的电调滤波器结构简单,易于加工。
附图说明
18.图1为本发明的结构图;
19.图2为电调滤波器中心频率30mhz处的频率响应曲线;
20.图3为电调滤波器中心频率39mhz处的频率响应曲线;
21.图4为开关电感接入后电调滤波器中心频率39mhz处的频率响应曲线;
22.图5为开关电感接入后电调滤波器中心频率52mhz处的频率响应曲线。
具体实施方式
23.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
24.因此,以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围,而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
25.实施例1
26.如图1所示,本实施例包括七个高q电感、两组可调变容二极管和两个开关组成的调谐电路。第一电感一端接地,另一端接在输入端、第二电感与第一开关之间,第二电感一
端接在第一电感、第一开关与输入端之间,另一端接第一组变容二极管,
27.第三电感一端接开关,一端接地,
28.第四电感一端接在第二电感与第一组变容二极管之间,另一端接在第六电感与第二组变容二极管之间,第五电感一端接第二开关,一端接地,第六电感一端接在第七电感、开关与输出端之间另一端接第二变容二极管,第七电感一端接地,另一端接在输出端、第六电感、第二开关之间。第一组变容二极管一端接地,另一端接在第二电感和第四电感之间,第二组变容二极管一端接地,另一端接在第四电感与第六电感之间,第一开关接在第一电感与第三电感之间,第二开关接在第五电感与第七电感之间。
29.对于七个高q电感,其中第一电感与第七电感值一致,第二电感与第六电感值一致,第三电感与第五电感值一致。
30.对于本实施例中的两组变容二极管,第一组变容二极管与第二组变容二极管值一致,所输出的值由同一可变电压供电。
31.实施例2
32.在本实施例中同时改变第一组变容二极管与第二组变容二极管的偏置电压可以改变电调滤波器的中心频率,改变第四电感的电感值可调节带宽,同时改变第一电感、第二电感和第七电感、第六电感的感值可调节接入系数改变插损和驻波,增加第一组变容二极管与第二组变容二极管的偏置电压,可以改变电调滤波器的中心频率,偏置电压越大,中心频率越高,端口驻波比越大,此时闭合第一开关与第二开关,端口驻波比就会减小;
33.进一步地,调节电感值使滤波器在30mhz频率处波形正常,通过改变调谐电压,电调滤波器的幅频响应曲线如图2、图3所示。图中db(s21)为信号传输特性曲线,曲线vswr(1)与vswr(2)为信号端口驻波比曲线。由图2可知,当第一与第二变容二极管值为232.2pf,电调滤波器中心频率为30mhz,中心频率处插损为1.6db,端口驻波比为1.3。由图3可知,当第一与第二变容二极管值为139.2pf,电调滤波器中心频率为39mhz,中心频率处插损为1.8db,端口驻波比为2。此时将第一开关和第二开关闭合,让第三电感与第五电感接入电路,并同时调节第一与第二变容二极管,电调滤波器的幅频响应曲线如图4、图5所示。由图4可知,当第一与第二变容二极管值为168.2pf,电调滤波器中心频率为39mhz,带内插损为1.6db,端口驻波比为1.2。由图5可知,当第一与第二变容二极管值为93.2pf,电调滤波器中心频率为52mhz,带内插损为1.8db,端口驻波比为2。通过开关电感的引入,电调滤波器调谐范围得到了拓展。
34.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
技术特征:1.一种电调滤波器,包括带通调谐选频电路,所述带通调谐选频电路由两个呈轴对称分布的谐振电路级联而成,两个谐振电路通过电感耦合,所述谐振电路分别连接输入/输出馈线,控制电压传输到选频电路的变容二极管处,控制变容二极管调谐到相应频率,其特征在于,所述带通调谐选频电路包括七个高q标称电感、两组变容二极管和两个开关组成的调谐电路。2.根据权利要求1所述的一种电调滤波器,其特征在于,第一电感一端接地,另一端接在输入端、第二电感与第一开关之间,第二电感一端接在第一电感、第一开关与输入端之间,另一端接第一组变容二极管,第三电感一端接开关,一端接地,第四电感一端接在第二电感与第一组变容二极管之间,另一端接在第六电感与第二组变容二极管之间,第五电感一端接第二开关,一端接地,第六电感一端接在第七电感、开关与输出端之间另一端接第二变容二极管,第七电感一端接地,另一端接在输出端、第六电感、第二开关之间。第一组变容二极管一端接地,另一端接在第二电感和第四电感之间,第二组变容二极管一端接地,另一端接在第四电感与第六电感之间,第一开关接在第一电感与第三电感之间,第二开关接在第五电感与第七电感之间。3.根据权利要求2所述的一种电调滤波器,其特征在于,所述第一与第七电感值一致,第二与第六电感值一致,第三与第五电感值一致。4.根据权利要求2所述的一种电调滤波器,其特征在于,所述变容二极管可根据两端所加电压变化改变输出地电容值。5.根据权利要求2所述的一种电调滤波器,其特征在于,第一组变容二极管与第二组变容二极管值一致,所输出的值由同一可变电压供电。6.一种拓宽调谐范围的方法,其特征在于,基于权利要求2-5中任一一项所述的电调滤波器;改变第一组变容二极管与第二组变容二极管的偏置电压可以改变电调滤波器的中心频率,改变第四电感的电感值可调节带宽,同时改变第一电感、第二电感和第七电感、第六电感的感值可调节接入系数改变插损和驻波,增加第一组变容二极管与第二组变容二极管的偏置电压,可以改变电调滤波器的中心频率,偏置电压越大,中心频率越高,端口驻波比越大,此时闭合第一开关与第二开关,端口驻波比就会减小。
技术总结本发明公开了一种电调滤波器、及拓宽调谐范围的方法,涉及微波通信技术领域,解决现有使用微带线工艺制作的电调滤波器体积大幅度减小,但在实际使用中不能调试,生产周期长,成本高的技术问题,本发明改变第一组变容二极管与第二组变容二极管的偏置电压可以改变电调滤波器的中心频率,改变第四电感的电感值可调节带宽,同时改变第一电感、第二电感和第七电感、第六电感的感值可调节接入系数改变插损和驻波,增加第一组变容二极管与第二组变容二极管的偏置电压,可以改变电调滤波器的中心频率,偏置电压越大,中心频率越高,端口驻波比越大,此时闭合第一开关与第二开关,端口驻波比就会减小。就会减小。就会减小。
技术研发人员:尉旭波 罗鸿飞 石玉 钟慧 曹国钦 廉翅 雷紫阳 李君发
受保护的技术使用者:电子科技大学
技术研发日:2022.04.19
技术公布日:2022/7/5