專利名稱：具有多波段選擇功能的跳頻濾波器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電子通信領(lǐng)域，尤其涉及一種可處理大頻率范圍信號的跳頻濾波器。
背景技術(shù)：
跳頻電臺作為新一代的通信對抗設(shè)備，具有很強(qiáng)的抗干擾、抗截獲能力，使其在電 磁干擾日趨嚴(yán)重的現(xiàn)代化電子對抗中顯示出了巨大的優(yōu)越性。跳頻電臺最關(guān)鍵的部件就 是跳頻濾波器，其性能好壞直接左右著跳頻通信的發(fā)展。跳頻濾波器一般安裝在發(fā)射機(jī)天 線之前或接收機(jī)天線之后。用于有效濾除無用的發(fā)射雜波頻率，并防止其它發(fā)射機(jī)的無線 干擾信號進(jìn)入本地發(fā)射機(jī)，跳頻濾波器屬于帶通濾波器。目前的跳頻濾波器設(shè)計不足之處 在于插入損耗大，靈敏度低，接收處理信號的波段比較窄，元件散熱差導(dǎo)致工作壽命短，特 別對于不同波段的信號，只采用一個結(jié)構(gòu)的濾波器處理，會出現(xiàn)插入損耗大，靈敏度低，散 熱不均的問題。當(dāng)產(chǎn)品的功率越大，元件發(fā)熱量越大時，就需要電子元件采用特殊設(shè)計來散 熱；現(xiàn)有的跳頻濾波器產(chǎn)品體積大，處理信號的波段單一，制造成本較高，可靠性差。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明實施例提供了一種具有多波段選擇功能的跳頻濾波器，對寬頻帶信號具有 優(yōu)良的濾波效果，集成度高，性能穩(wěn)定。本發(fā)明實施例提供了一種具有多波段選擇功能的跳頻濾波器，包括在導(dǎo)熱外殼內(nèi) 依次連接的輸入波段選擇射頻開關(guān)、分段濾波器、輸出波段選擇射頻開關(guān)，以及與所述輸入 波段選擇射頻開關(guān)、分段濾波器、輸出波段選擇射頻開關(guān)連接，并控制所述跳頻濾波器工作 的邏輯控制電路；所述分段濾波器包括至少兩個不同波段的腔體濾波器，可根據(jù)輸入的不 同頻率波段信號選擇不同的所述腔體濾波器進(jìn)行信號處理。進(jìn)一步，所述分段濾波器包括三個波段的腔體濾波器其中第一波段的腔體濾波 器處理頻率為30Mhz 90Mhz的信號，采用螺旋腔體結(jié)構(gòu)；第二波段的腔體濾波器處理頻率 為90Mhz 225Mhz的信號，采用四分之一波長腔體結(jié)構(gòu)；第三波段的腔體濾波器處理頻率 為225Mhz 512Mhz的信號，采用四分之一波長腔體結(jié)構(gòu)。所述第一波段的腔體濾波器采 用螺旋腔體諧振器；所述第二和第三波段的腔體濾波器都采用四分之一波長腔體諧振器。不同波段的所述腔體濾波器分別包括導(dǎo)熱腔體、模擬電路單元、數(shù)字控制電路板； 所述模擬電路單元包括至少兩個諧振模塊、一個開關(guān)二極管陣列電路、一個高壓驅(qū)動器，多 個所述諧振模塊之間通過耦合器連接，多個所述諧振模塊分別通過所述開關(guān)二極管陣列電 路、高壓驅(qū)動器與所述數(shù)字控制電路板連接。作為一種實施方式，所述模擬電路單元包括兩個諧振模塊，每個所述諧振模塊由 諧振器和阻抗匹配器連接組成；兩個所述諧振模塊的諧振器之間通過耦合器連接，兩個所 述諧振模塊的諧振器分別依次通過所述開關(guān)二極管陣列電路、高壓驅(qū)動器與數(shù)字控制電路 板連接；信號從一個所述諧振模塊的阻抗匹配器端輸入，從另一個所述諧振模塊的阻抗匹 配器端輸出。
進(jìn)一步，所述開關(guān)二極管陣列電路與所述高壓驅(qū)動器之間還匹配連接有用來調(diào)諧的扼流圈。進(jìn)一步，所述導(dǎo)熱外殼和導(dǎo)熱腔體都為金屬導(dǎo)熱殼體，所述模擬電路單元和數(shù)字 控制電路板分別設(shè)置在不同的導(dǎo)熱腔體中。進(jìn)一步，為增加散熱效果，所述開關(guān)二極管陣列電路中的開關(guān)二極管緊貼或焊接 在所述導(dǎo)熱腔體內(nèi)側(cè)、或與所述導(dǎo)熱外殼相連的導(dǎo)熱板上。更進(jìn)一步，所述開關(guān)二極管陣列電路中的開關(guān)二極管采用耐壓高、內(nèi)阻小的開關(guān) 二極管；所述高壓驅(qū)動器根據(jù)濾波需求采用耐壓耐流參數(shù)和跳頻速度參數(shù)相匹配的CMOS
三極管。采用本發(fā)明具有多波段選擇功能的跳頻濾波器，通過采用新的模塊化電路結(jié)構(gòu)設(shè) 計，對于不同頻率波段的信號分為多路，采用結(jié)構(gòu)不同的腔體濾波器處理，這既減小了插入 損耗，提高了靈敏度，又防止了內(nèi)部電子元件之間電磁干擾。對不同波段信號可自動進(jìn)行射頻開關(guān)控制，分波段接入對應(yīng)的腔體濾波器處理， 這樣對寬頻帶信號具有優(yōu)良的濾波效果。將三段頻率信號濾波器合成在一臺具有多波段選 擇功能的跳頻濾波器，產(chǎn)品集成度高，減少成本，性能穩(wěn)定。在大功率工作環(huán)境下，將發(fā)熱量大的開關(guān)二極管緊貼或焊接在所述導(dǎo)熱殼體內(nèi) 側(cè)、或與導(dǎo)熱外殼相連的導(dǎo)熱板上。這樣能進(jìn)一步加大了散熱速度。


圖1是本發(fā)明實施例提供的具有多波段選擇功能的跳頻濾波器的結(jié)構(gòu)示意方框 圖；圖2是本發(fā)明實施例提供的具有多波段選擇功能的跳頻濾波器外觀示意圖；圖3是本發(fā)明實施例一提供的跳頻濾波器中的腔體濾波器結(jié)構(gòu)示意方框圖；圖4是本發(fā)明實施例一提供的跳頻濾波器中的腔體濾波器等效電路圖；圖5是本發(fā)明實施例二提供的跳頻濾波器中的腔體濾波器結(jié)構(gòu)示意方框圖。
具體實施例方式為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一 步地詳細(xì)描述。如圖1所示，本發(fā)明提供了一種具有多波段選擇功能的跳頻濾波器，包括在導(dǎo)熱 外殼內(nèi)依次連接的輸入波段選擇射頻開關(guān)100、分段濾波器200、輸出波段選擇射頻開關(guān) 300，以及與所述輸入波段選擇射頻開關(guān)、分段濾波器、輸出波段選擇射頻開關(guān)連接，并控制 它們工作的邏輯控制電路400 ；所述分段濾波器包括至少兩個不同波段的腔體濾波器，可 根據(jù)輸入的不同頻率波段信號選擇不同的所述腔體濾波器進(jìn)行信號處理。作為實施例一，所述分段濾波器包括三個波段的腔體濾波器其中第一波段的腔 體濾波器處理頻率為30Mhz 90Mhz的信號，采用螺旋腔體結(jié)構(gòu)；第二波段的腔體濾波器處 理頻率為90Mhz 225Mhz的信號，采用四分之一波長腔體結(jié)構(gòu)；第三波段的腔體濾波器處 理頻率為225Mhz 512Mhz的信號，采用四分之一波長腔體結(jié)構(gòu)。每個分段濾波器200通 過數(shù)字邏輯控制電路400產(chǎn)生控制信號，控制PIN 二極管與電容陣列的正、反向偏置，實現(xiàn)分波段信號處理和調(diào)節(jié)。所述第一波段的腔體濾波器采用螺旋腔體諧振器；所述第二和第三波段的腔體濾波器都采用四分之一波長腔體諧振器。圖2是本發(fā)明具有多波段選擇功能的跳頻濾波器的外觀示意圖，圖中的跳頻濾波 器分為三個腔室模塊，即三個腔體濾波器，分別處理三個波段的頻率信號。所述跳頻濾波器 還有一個總控制腔室模塊具有多個接口，其中有一個總的輸入端口 RFIN和一個總的輸出 端口 RFOUT。如圖3所示，不同波段的所述腔體濾波器分別包括導(dǎo)熱腔體、模擬電路單元、數(shù)字 控制電路板。在各個獨立腔體濾波器的導(dǎo)熱腔體中設(shè)置有所述模擬電路單元、數(shù)字控制電 路板40，所述模擬電路單元包括至少兩個諧振模塊10、一個開關(guān)二極管陣列電路20、一個 高壓驅(qū)動器30，多個所述諧振模塊之間通過耦合器50連接，多個所述諧振模塊分別通過所 述開關(guān)二極管陣列電路、高壓驅(qū)動器與所述數(shù)字控制電路板連接。比如對于四分之一波長腔體諧振器，其中的所述模擬電路單元包括兩個諧振模塊 10，即雙調(diào)諧回路，每個所述諧振模塊10由諧振器12和阻抗匹配器11連接組成；兩個所述 諧振模塊的諧振器之間通過耦合器50連接，兩個所述諧振模塊的諧振器12分別依次通過 所述開關(guān)二極管陣列電路20、高壓驅(qū)動器30與數(shù)字控制電路板40連接；信號從一個所述 諧振模塊的阻抗匹配器端輸入，從另一個所述諧振模塊的阻抗匹配器端輸出。如圖4所示，為圖3的腔體濾波器等效電路圖，兩個對稱的電阻1為阻抗匹配器。 電子開關(guān)2相當(dāng)于開關(guān)二極管，接收數(shù)字控制電路板的控制信號，控制各個諧振支路的跳 頻濾波。導(dǎo)線或電阻3為耦合器，連接兩個對稱諧振模塊的諧振器。作為圖3的一種改進(jìn)后的實施方式，如圖5所示，在所述腔體濾波器中，所述開關(guān) 二極管陣列電路與所述高壓驅(qū)動器之間還匹配連接有用來調(diào)諧的扼流圈60。為提高散熱效果，上述實施例中所述導(dǎo)熱外殼和導(dǎo)熱腔體都為金屬導(dǎo)熱殼體，所 述開關(guān)二極管陣列電路中的開關(guān)二極管緊貼或焊接在所述導(dǎo)熱腔體內(nèi)側(cè)、或與所述導(dǎo)熱外 殼相連的導(dǎo)熱板上。所述模擬電路單元和數(shù)字控制電路板分別設(shè)置在不同的導(dǎo)熱腔體中。 這既防止了內(nèi)部電子元件之間電磁干擾，又加快散熱。所述開關(guān)二極管陣列電路中的開關(guān)二極管采用耐壓高、內(nèi)阻小的開關(guān)二極管；所 述高壓驅(qū)動器根據(jù)濾波需求采用耐壓耐流參數(shù)和跳頻速度參數(shù)相匹配的CMOS三極管。比 如開關(guān)二極管的個數(shù)為10個，分為5個一組與所述其中一個諧振器通過導(dǎo)熱板連接。所述 高壓驅(qū)動器根據(jù)濾波需求采用耐壓耐流參數(shù)和跳頻速度參數(shù)相匹配的CMOS三極管，綜合 考慮選用電流電壓大和跳頻速度高的CMOS三極管。所述多波段選擇功能的跳頻濾波器的 3DB相對帶寬保持在信號總頻率的10%左右，插入損耗低，中心頻率士 10%帶外衰減大于 IlDB0需要說明的是，上述具有多波段選擇功能的跳頻濾波器還可包括二個波段的腔體 濾波器，或者是四個波段的腔體濾波器，根據(jù)使用和設(shè)計需要來制造，但其內(nèi)部結(jié)構(gòu)和工作 原理都屬于本發(fā)明已公開技術(shù)方案的保護(hù)范圍之內(nèi)。所述模擬電路單元還可包括多個諧振 模塊，多個所述諧振模塊之間通過耦合器連接，多個所述諧振模塊分別通過所述開關(guān)二極 管陣列電路、高壓驅(qū)動器與數(shù)字控制電路板連接，其工作原理與只包含二個諧振模塊的跳 頻濾波器一樣，這里不再重復(fù)說明。
以上所述是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式而已，當(dāng)然不能以此來限定本發(fā)明之權(quán)利范圍，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可 以做出若干改進(jìn)和變動，這些改進(jìn)和變動也視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
一種具有多波段選擇功能的跳頻濾波器，其特征在于，包括在導(dǎo)熱外殼內(nèi)依次連接的輸入波段選擇射頻開關(guān)、分段濾波器、輸出波段選擇射頻開關(guān)，以及控制所述跳頻濾波器工作的邏輯控制電路；所述分段濾波器包括至少兩個不同波段的腔體濾波器，可根據(jù)輸入的不同頻率波段信號選擇不同的所述腔體濾波器進(jìn)行信號處理。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述具有多波段選擇功能的跳頻濾波器，其特征在于，所述分段濾 波器包括三個波段的腔體濾波器其中第一波段的腔體濾波器處理頻率為30Mhz 90Mhz 的信號，采用螺旋腔體結(jié)構(gòu)；第二波段的腔體濾波器處理頻率為90Mhz 225Mhz的信號，采 用四分之一波長腔體結(jié)構(gòu)；第三波段的腔體濾波器處理頻率為225Mhz 512Mhz的信號，采 用四分之一波長腔體結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述具有多波段選擇功能的跳頻濾波器，其特征在于，不同波段的 所述腔體濾波器分別包括導(dǎo)熱腔體、模擬電路單元、數(shù)字控制電路板；所述模擬電路單元包 括至少兩個諧振模塊、一個開關(guān)二極管陣列電路、一個高壓驅(qū)動器，多個所述諧振模塊之間 通過耦合器連接，多個所述諧振模塊分別通過所述開關(guān)二極管陣列電路、高壓驅(qū)動器與所 述數(shù)字控制電路板連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述具有多波段選擇功能的跳頻濾波器，其特征在于，所述模擬電 路單元包括兩個諧振模塊，每個所述諧振模塊由諧振器和阻抗匹配器連接組成；兩個所述 諧振模塊的諧振器之間通過耦合器連接，兩個所述諧振模塊的諧振器分別依次通過所述開 關(guān)二極管陣列電路、高壓驅(qū)動器與數(shù)字控制電路板連接；信號從一個所述諧振模塊的阻抗 匹配器端輸入，從另一個所述諧振模塊的阻抗匹配器端輸出。
5.根據(jù)權(quán)利要求2或4所述具有多波段選擇功能的跳頻濾波器，其特征在于，所述第一 波段的腔體濾波器采用螺旋腔體諧振器；所述第二和第三波段的腔體濾波器都采用四分之 一波長腔體諧振器。
6.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述具有多波段選擇功能的跳頻濾波器，其特征在于，所述開關(guān) 二極管陣列電路與所述高壓驅(qū)動器之間還匹配連接有用來調(diào)諧的扼流圈。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述具有多波段選擇功能的跳頻濾波器，其特征在于，所述導(dǎo)熱外 殼和導(dǎo)熱腔體都為金屬導(dǎo)熱殼體，所述模擬電路單元和數(shù)字控制電路板分別設(shè)置在不同的 導(dǎo)熱腔體中。
8.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述具有多波段選擇功能的跳頻濾波器，其特征在于，所述開關(guān) 二極管陣列電路中的開關(guān)二極管緊貼或焊接在所述導(dǎo)熱腔體內(nèi)側(cè)、或與所述導(dǎo)熱外殼相連 的導(dǎo)熱板上。
9.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述具有多波段選擇功能的跳頻濾波器，其特征在于，所述開關(guān) 二極管陣列電路中的開關(guān)二極管采用耐壓高、內(nèi)阻小的開關(guān)二極管；所述高壓驅(qū)動器根據(jù) 濾波需求采用耐壓耐流參數(shù)和跳頻速度參數(shù)相匹配的CMOS三極管。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種具有多波段選擇功能的跳頻濾波器，包括在導(dǎo)熱外殼內(nèi)依次連接的輸入波段選擇射頻開關(guān)、分段濾波器、輸出波段選擇射頻開關(guān)，以及控制它們工作的邏輯控制電路；所述分段濾波器包括至少兩個不同波段的腔體濾波器，可根據(jù)輸入的不同頻率波段信號選擇不同的所述腔體濾波器進(jìn)行信號處理。產(chǎn)品體積小、集成度高，具有優(yōu)良的濾波效果，而且散熱快，能保持長時間的工作穩(wěn)定度。
文檔編號H03H9/46GK101826851SQ20101014282
公開日2010年9月8日 申請日期2010年4月2日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月2日
發(fā)明者屈繩勇 申請人:廣州市圣大電子有限公司