一種吸收式帶通濾波器組件的制作方法
【專利摘要】本發明屬于無線通信的帶通濾波器領域，提供一種吸收式帶通濾波器組件，用以解決現有反射式濾波器系統線性差的問題，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成第一信號支路，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成第二信號支路；輸入信號輸入第一等相位功率分配?合成器分配為兩個同相等幅信號分別輸入第一、第二信號支路；兩個輸出信號由第二等相位功率分配?合成器合成后輸出。本發明將帶通濾波器帶外的信號通過移相耦合的方式抵消掉，有效的減少了非線性雜波產物的返回量，從而大幅度的提高了系統的線性。
【專利說明】
-種吸收式帶通濾波器組件
技術領域
[0001] 本發明屬于無線通信的帶通濾波器領域，具體設及一種吸收式帶通濾波器組件。
【背景技術】
[0002] 短波通信W其傳播距離遠、抗毀性強、可靠性高、成本低等特點，在無線電話、廣 播、導航和軍事等領域中得W廣泛應用。超外差接收機的原理框圖如圖1所示，其功能是將 天線接收到的射頻信號經過頻率選擇后轉換為中頻信號，供后端數字信號處理系統進行數 據分析。短波接收機包括射頻濾波器、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。隨著無線通信的發展，電磁干擾問題越來越嚴峻，為了避免對虛假信 號的響應，要求通信系統有更高的線性。提高線性的方式有多種，例如:提高對射頻諧波信 號的抑制度，提高單元器件的線性，吸收非線性雜波產物等;濾波器對短波系統線性的提高 至關重要。
[0003] 由于短波的頻段范圍寬，對于高頻段短波輸入信號的諧波抑制可W通過前級濾波 器較易實現，然而低頻段的諧波信號仍然在射頻通帶范圍內，前級濾波器難W濾除;運將造 成低頻段的諧波信號抑制不足，線性得不到提高，導致整個系統的線性不平坦。因此，研究 如何提高短波接收系統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反射到輸入端 來實現頻率的選擇功能。在鏈路中，由于混頻器是非線性元件，帶外的反射回來的信號將會 繼續與射頻和本振信號進行混疊，由此將會產生更多的非線性產物，運將大大降低整個系 統的線性(抗干擾性能）。因此，為提高短波接收系統在低頻端的線性，本發明提供一種吸收 式帶通濾波器組件。

【發明內容】

[0005] 本發明的目的在于針對現有反射式濾波器系統線性差的缺陷，提供一種吸收式帶 通濾波器組件，本發明提供吸收式帶通濾波器將帶通濾波器帶外的信號通過移相禪合的方 式抵消掉，有效的減少了非線性雜波產物的返回量，從而大幅度的提高了系統的線性。
[0006] 為實現上述目的，本發明采用技術方案為：
[0007] 一種吸收式帶通濾波器組件，包括兩個等相位功率分配-合成器、兩個"+45°"高通 濾波移相器、兩個"-45°"低通濾波移相器、兩個帶通濾波器;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成第一信號支路，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成第 二信號支路;輸入信號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 器將輸入信號分配為兩個同相等幅信號分別輸入第一、第二信號支路;第一、第二信號支路 兩個輸出信號由第二等相位功率分配-合成器合成后輸出。
[000引進一步的，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構。
[0012] 從工作原理上說明，本發明吸收式帶通濾波器組件中，輸入信號經第一等相位功 率分配-合成器分配為兩個同相等幅信號分別輸入第一、第二信號支路;第一信號支路中第 一 "+45°"高通濾波移相器對輸入信號進行+45°移相，再由第一帶通濾波器進行信號頻率選 擇、且對帶外信號進行反射，產生回波信號，第一 "-45°"低通濾波移相器對第一帶通濾波器 輸出信號進行-45°移相，回波信號則經第一 "+45°"高通濾波移相器再次+45°移相；第二信 號支路中第二"-45°"低通濾波移相器對輸入信號進行-45°移相，再由第二帶通濾波器進行 信號頻率選擇、且產生回波信號，第二"+45°"高通濾波移相器對第二帶通濾波器輸出信號 進行+45°移相，回波信號則經第二"-45°"低通濾波移相器再次-45°移相;第一、第二信號支 路的兩個輸出信號再由第二等相位功率分配-合成器功率合成后輸出，兩個回波信號則由 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對系統線性的影響。
[OOU]綜上，本發明提供一種吸收式帶通濾波器組件，通用"+45°"、"-45°"移相器對通帶 外信號進行合理的移相，通過功率分配-合成器對兩路相位差180°的回波信號進行相位和 幅度的抵消，有效地吸收了濾波器帶外信號，同時實現了頻率的選擇，大大提高了系統線 性；同時，本發明中帶通濾波器采用廣義切比雪夫結構，使得吸收式帶通濾波器組件還具備 帶寬窄，插入損耗低，線性高等優點，具有更廣泛的應用價值。
【附圖說明】
[0014] 圖1是超外差接收機結構示意圖。
[0015] 圖2是本發明吸收式帶通濾波器組件的原理結構框圖。
[0016] 圖3是實施例中等相位功率分配-合成器結構示意圖及電路結構示意圖。
[0017]圖4是實施例中"+45°"高通濾波移相器電路結構示意圖。
[0018] 圖5是實施例中"-45°"低通濾波移相器電路結構示意圖。
[0019] 圖6是實施例中帶通帶通濾波器電路結構示意圖。
[0020] 圖7是實施例中吸收式帶通濾波器組件的電路結構示意圖。
[0021 ]圖8是本發明吸收式帶通濾波器組件的工作原理相位圖。
【具體實施方式】
[0022] 下面將結合附圖對本發明作進一步詳細說明。
[0023] 本實施例中提供一種吸收式高線性帶通濾波器組件，其原理結構框圖如圖2所示， 包括兩個等相位功率分配-合成器、兩個"+45°"高通濾波移相器、兩個"-45°"低通濾波移相 器、兩個帶通濾波器；
[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及電路結構示 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現;磁忍采用 雙孔儀鋒鐵氧體，磁導率為IOK，尺寸為5.5*3*3* O 1.2(mm)，傳輸線直徑為0.15mm，應數比 為4:4;
[0025] 圖4所示為上述"+45°"高通濾波移相器電路圖，移相器由兩個陶瓷電容和一個鐵 氧體繞線電感組成n型結構；
[0026] 圖5所示為上述"-45°"低通濾波移相器電路圖，移相器由兩個陶瓷電容和一個鐵 氧體繞線電感組成T型結構；
[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構，單個陶瓷 電容和單個電感組成一個諧振腔；電路有兩個串聯諧振腔和兩個并聯諧振腔，共四個諧振 腔組成；
[0028] 圖7所示為本實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 關系，輸入信號P=Acos( CO t+0)，帶通濾波器對信號移相a;
[0031] 輸入信號P經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Pl和 P2：
[0032]
[0033] a拖!八的情虧鄉畢U^t ^;P1和P2信號通過帶通濾波器，則信號經過第一、 第二信g卞路幸Ili大S 望術日仿功莖A成盤々h的倍g九，
[0034]
[0035]
[0036] 兩個信號等大同相，則經過第二等相位功率合成器后的輸出信號為：
[0037] =Acos ( O t+0+a)；
[0038] 當輸入的信號頻率n<f<巧或f4<f<f2時;Pl和P2信號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為：
[0042] P"=〇。
[0043] 由W上推導可W得出，本發明合理的通過對帶外信號的移相，使得回波信號的相 位和幅度抵消，實現了對帶外信號的吸收。
[0044] 帶通濾波器采用廣義切比雪夫結構，通過兩個零點和兩個極點來調諧帶寬和帶外 抑制；帶通濾波器的插入損耗小于4.5地，-3地相對帶寬為6 %左右，帶外抑制在中屯、頻率二 倍頻處抑制度達到45地;因此，該濾波器組件具有較高的線性。
[0045] W上所述，僅為本發明的【具體實施方式】，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。
【主權項】
1. 一種吸收式帶通濾波器組件，包括兩個等相位功率分配-合成器、兩個"+45° "高通濾 波移相器、兩個"_45° "低通濾波移相器、兩個帶通濾波器;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成第一信號支路，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成第二 信號支路;信號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 入信號分配為兩個同相等幅信號分別輸入第一、第二信號支路;第一、第二信號支路兩個輸 出信號由第二等相位功率分配-合成器合成后輸出。2. 按權利要求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形式的電路。3. 按權利要求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構。
【文檔編號】H03H7/01GK105978522SQ201610288404
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2016年5月4日
【發明人】石玉, 張鈺英, 尉旭波, 皮暉帆, 劉漢子, 張瑋
【申請人】電子科技大學