專利名稱：一種高選擇性的大功率vhf跳頻濾波器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及無線電發(fā)射設備的末級濾波器，具體涉及一種高選擇性的大功率 VHF跳頻濾波器。
背景技術：
隨著現代通信技術的不斷發(fā)展，同一車輛上往往配裝很多無線通信設備，它們之間往往會相互干擾。其中有一種干擾是在發(fā)射機的功放處形成的圖1描述的是三部電臺同時同地工作的情況，其中兩部電臺處于發(fā)射狀態(tài)，一部電臺處于接收狀態(tài)，遠處有一部發(fā)射機向接收機發(fā)射有用信號。正常情況下，接收機的頻率會有意避開發(fā)射機的發(fā)射頻率，這樣各電臺相互不會干擾。但是，如果發(fā)射機之間互相調制，它們的互調分量就有可能落在接收機的通頻帶內，對接收造成影響?；ハ嗾{制的機理如下假設A、B為發(fā)射機，C為接收機，三者在同一地點工作，A工作在fl，B工作在f2， C工作在f3，其中f3 = fl-f2，即f3跟fl和f2的二階互調產物為同一頻點。由于A、B距離很近，如果各自又沒有做好保護措施的話，Π就有可能通過天線達到B的功放，并且與f2 一起產生f3，f3再通過天線到達C，對C的接收造成影響。同理，f2也能達到A與Π調制， 產物同樣為f3。于是，互調產生了。顯然，所產生的互調包括但不限于二階互調。提高抗互調能力最主要的方法是盡可能地阻止其他發(fā)射機的發(fā)射信號到達本發(fā)射機。顯然，位于發(fā)射機功放和天線之間的濾波器能夠實現這樣的功能，這樣的濾波器必須是跳頻濾波器，通頻帶隨著工作頻率的跳動而跳動。但是傳統的跳頻濾波器的選擇性一般， 因此它抗拒互調的能力也一般。顯然該跳頻濾波器還可以降低發(fā)射機的寬帶噪聲電平，使得發(fā)射機工作頻率遠端的噪聲不足以影響附近其他接收機的接收。而傳統濾波器在這方面的性能一般。

實用新型內容本實用新型為了克服以上現有技術存在的不足，提供了一種選擇性更高、抗拒發(fā)射機互調能力更強的大功率VHF跳頻濾波器。本實用新型的目的通過以下的技術方案實現本高選擇性的大功率VHF跳頻濾波器，其特征在于包括依次連接的腔體部分、諧振電容組部分和控制部分；所述腔體部分包括兩個匹配電感和三個諧振電感，兩個匹配電感分別作為射頻輸入端和射頻輸出端，射頻輸入端和射頻輸出端以中間抽頭的方式和兩端的兩個諧振電感對應連接，實現阻抗變換， 三個諧振電感臨界耦合；所述諧振電容組部分包括三個諧振電容組，它們分別與對應的諧振電感連接，實現諧振，且諧振在同一頻點上；所述控制部分連接三個諧振電容組，提供諧振電容組部分所需的控制電壓。作為一種優(yōu)選結構，所述腔體部分、諧振電容組部分和控制部分三者采取積木疊層結構集成在一起。[0010]作為一種優(yōu)選結構，所述腔體部分設有一個長方體的金屬邊界包裹住兩個匹配電感和三個諧振電感。所述跳頻濾波器的最大功率為100W。作為一種優(yōu)選方案，所述三個諧振電感均為空芯鍍銀線圈諧振電感。作為一種優(yōu)選方案，所述三個諧振電容組的諧振電容均為高Q電容。作為一種優(yōu)選方案，所述每個諧振電容組包括8個諧振電容。作為一種優(yōu)選方案，所述三個諧振電感的圈數依次為5圈、4圈和5圈，電感直徑為 22mm,繞制電感的光銅線直徑為3mm，匹配電感為6圈，電感直徑為11mm，繞制電感的光銅線直徑為1mm。為了獲得更高的Q值，所述腔體部分的所有電感表面采取鍍銀光滑處理。作為一種優(yōu)選方案，所述諧振電容組部分包括三個相同的電容陣列，三個電容陣列的使用相同的控制電壓，每個電容陣列的電容值依次呈2倍關系，每個電容與一個PIN二極管串聯，控制部分通過扼流電感與PIN 二極管相連。本實用新型相對于現有技術具有如下的優(yōu)點本高選擇性的大功率VHF跳頻濾波器為三階電感耦合器式跳頻帶通濾波器，能通過100W的功率，采用電容調諧實現濾波器的跳頻，濾波器由三個LC諧振回路構成，諧振回路之間兩兩臨界耦合；諧振電感既參與諧振又是耦合元件，且諧振電感為空芯電感；諧振電容組中的電容為高Q電容；濾波器在輸入和輸出端采用電感部分接入的方法實現阻抗變換。本實用新型用于VHF電臺的功放與天線之間，和傳統的VHF跳頻濾波器相比，本實用新型具有更好的選擇性和較低的插入損耗，插入損耗控制在1. 2dB以內，而且能更好地抗拒發(fā)射機的互調。傳統VHF跳頻濾波器在偏離載波10%處的抑制為20dB左右，而本實用新型在偏離載波10%處的抑制可到35dB。本實用新型更適合車載的VHF電臺，因為這樣場合下濾波器更能發(fā)揮其抑制發(fā)射機互調的作用。本實用新型既可用做發(fā)射濾波器濾除發(fā)射信號的寬帶噪聲和抑制發(fā)射機互調，也能在接收時充當調諧濾波器，進行窄帶選頻，提高接收機的選擇性。

圖1是發(fā)射機互調產生機理的示意圖；圖2是本實用新型的高選擇性的大功率VHF跳頻濾波器的結構框圖；圖3是圖2的諧振電容組部分的一個諧振電容組的電原理圖；圖4是圖2的控制部分的電平轉換電原理圖。
具體實施方式
以下結合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明。如圖2所示的高選擇性的大功率VHF跳頻濾波器，包括依次連接的腔體部分、諧振電容組部分和控制部分；所述腔體部分包括兩個匹配電感和三個諧振電感，兩個匹配電感分別作為射頻輸入端和射頻輸出端，射頻輸入端和射頻輸出端以中間抽頭的方式和兩端的兩個諧振電感對應連接，實現阻抗變換，這樣濾波器就可以獲得更高的源阻抗和負載阻抗， 以取得更高的Q值；三個諧振電感臨界耦合；所述諧振電容組部分包括三個諧振電容組，它們分別與對應的諧振電感連接，實現諧振，且諧振在同一頻點上；所述控制部分連接三個諧振電容組，提供諧振電容組部分所需的控制電壓。腔體部分、諧振電容組部分和控制部分三者采取積木疊層結構集成在一起。腔體部分設有一個長方體的金屬邊界包裹住兩個匹配電感和三個諧振電感。本跳頻濾波器能通過100W的功率。三個諧振電感均采用空芯鍍銀線圈諧振電感，三個諧振電感的圈數依次為5圈、4 圈和5圈，電感直徑為22mm，繞制電感的光銅線直徑為3mm。匹配電感為6圈，電感直徑為 11mm，繞制電感的光銅線直徑為1mm。三個諧振電容組的諧振電容均采用高Q電容。每個諧振電容組包括8個諧振電容C1 C8、C9 C16、C17 CM。(1)腔體部分所有電感采取鍍銀等表面光滑處理，同樣是為了獲得更高的Q值。 腔體部分的金屬邊界能夠進一步提高濾波器的Q值，金屬邊界為在VHF電臺的結構件中掏空自然形成。必須指出的是，三個諧振電感之間必須兩兩臨界耦合，否則濾波器無法實現良好的濾波效果。(2)諧振電容組部分諧振電容組部分包括三個相同的電容陣列，每個電容陣列的電容值依次呈2倍關系IpF, 2pF，3. 9pF，6. 8pF，12pF，24pF，47pF，94pF，如圖3所示，每個電容與一個PIN 二極管串聯，當PIN 二極管導通的時候，對應的電容參與諧振，否則不參與諧振。PIN 二極管導通與否由對應的控制電壓D1-D8控制，當電壓為-3. 3V時，PIN 二極管導通，當電壓為500V時，PIN 二極管截止?？刂齐妷和ㄟ^扼流電感(Li L8)與PIN二極管相連。三個電容陣列的使用相同的控制電壓，這樣就每個電容陣列可以選擇同樣電容值的電容，以使三個LC諧振回路諧振在同一頻點之上。濾波器通頻帶的變化是通過電容調諧來實現的對于任一頻率，通過選擇電容陣列中的某些電容，這些電容與諧振電感諧振在VHF 電臺的該頻率上。(3)控制部分?？刂撇糠痔峁┲C振電容組分部所需的控制電壓，高電壓為500V，低電壓為-3. 3V，分別用于截止或導通諧振電容組中的PIN 二極管?？刂撇糠值妮斎霝镃MOS 電平，通過MOS管將3. 3V和OV轉換為-3. 3V和500V，電平轉換電原理圖如圖4所示，圖中 VI-I和VI-2為輸入電壓，VO為輸出電壓，在時序上要求VI-I先于VI-2到達電平轉換電路。實際工作時，VHF電臺的主控部分將濾波器的控制碼送給濾波器的控制部分，控制部分將控制碼轉換為高低電平送給諧振電容組部分。按照以上方式，本實用新型的結構尺寸為120mmX60mmX70mm。上述實施例為本實用新型較佳的實施方式，但本實用新型的實施方式并不受上述實施例的限制，其他的任何未背離本實用新型的精神實質與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應為等效的置換方式，都包含在本實用新型的保護范圍之內。
權利要求1.一種高選擇性的大功率VHF跳頻濾波器，其特征在于包括依次連接的腔體部分、諧振電容組部分和控制部分；所述腔體部分包括兩個匹配電感和三個諧振電感，兩個匹配電感分別作為射頻輸入端和射頻輸出端，射頻輸入端和射頻輸出端以中間抽頭的方式和兩端的兩個諧振電感對應連接，三個諧振電感臨界耦合；所述諧振電容組部分包括三個諧振電容組，它們分別與對應的諧振電感連接，且諧振在同一頻點上；所述控制部分連接三個諧振電容組，提供諧振電容組部分所需的控制電壓。
2.根據權利要求1所述的高選擇性的大功率VHF跳頻濾波器，其特征在于所述腔體部分、諧振電容組部分和控制部分三者采取積木疊層結構集成在一起。
3.根據權利要求1所述的高選擇性的大功率VHF跳頻濾波器，其特征在于所述腔體部分設有一個長方體的金屬邊界包裹住兩個匹配電感和三個諧振電感。
4.根據權利要求1所述的高選擇性的大功率VHF跳頻濾波器，其特征在于所述跳頻濾波器的最大功率為100W。
5.根據權利要求1所述的高選擇性的大功率VHF跳頻濾波器，其特征在于所述三個諧振電感均為空芯鍍銀線圈諧振電感。
6.根據權利要求1所述的高選擇性的大功率VHF跳頻濾波器，其特征在于所述三個諧振電容組的諧振電容均為高Q電容。
7.根據權利要求1所述的高選擇性的大功率VHF跳頻濾波器，其特征在于所述每個諧振電容組包括8個諧振電容。
8.根據權利要求5所述的高選擇性的大功率VHF跳頻濾波器，其特征在于所述三個諧振電感的圈數依次為5圈、4圈和5圈，電感直徑為22mm，繞制電感的光銅線直徑為3mm， 匹配電感為6圈，電感直徑為11mm，繞制電感的光銅線直徑為1mm。
9.根據權利要求1所述的高選擇性的大功率VHF跳頻濾波器，其特征在于所述腔體部分的所有電感表面采取鍍銀光滑處理。
10.根據權利要求1所述的高選擇性的大功率VHF跳頻濾波器，其特征在于所述諧振電容組部分包括三個相同的電容陣列，三個電容陣列的使用相同的控制電壓，每個電容陣列的電容值依次呈2倍關系，每個電容與一個PIN 二極管串聯，控制部分通過扼流電感與 PIN 二極管相連。
專利摘要本實用新型公開了一種高選擇性的大功率VHF跳頻濾波器，包括依次連接的腔體部分、諧振電容組部分和控制部分；所述腔體部分包括兩個匹配電感和三個諧振電感，兩個匹配電感分別作為射頻輸入端和射頻輸出端，射頻輸入端和射頻輸出端以中間抽頭的方式和兩端的兩個諧振電感對應連接，三個諧振電感臨界耦合；所述諧振電容組部分包括三個諧振電容組，它們分別與對應的諧振電感連接，且諧振在同一頻點上；所述控制部分連接三個諧振電容組，提供諧振電容組部分所需的控制電壓。本實用新型選擇性更高、抗拒發(fā)射機互調能力更強。
文檔編號H03H9/46GK201937556SQ20102061964
公開日2011年8月17日 申請日期2010年11月19日 優(yōu)先權日2010年11月19日
發(fā)明者佘勝團, 劉軍, 劉小雨, 吳小濤, 周杰, 柯林, 牛紹伍, 王啟, 金其均 申請人:廣州海格通信集團股份有限公司