本發(fā)明涉及一種帶增益輸出的跳頻濾波器，屬于一種濾波器技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

跳頻技術(shù)是一種具有高抗干擾、高抗截獲能力的擴頻技術(shù)。當(dāng)今電磁環(huán)境日趨密集、復(fù)雜，對通信機的抗干擾能力提出更高的要求。跳頻濾波器就是針對新一代軍用通信機研制的抗干擾的通信關(guān)鍵部件。一般小功率跳頻濾波器置于接收機和發(fā)射機的前端（大功率跳頻濾波器置于發(fā)射機的功放后級），用于信道分割，防阻塞和抑制不需要的信號。隨著科技的進步，現(xiàn)代化的軍事國防建設(shè)，現(xiàn)有的跳頻濾波器具有射頻輸出增益、低噪聲、高電性能短波段的跳頻濾波都是由三個功能結(jié)構(gòu)模塊級聯(lián)才能滿足要求，三個功能結(jié)構(gòu)模塊分別是：前級濾波模塊，放大器模塊，后級濾波器模塊；三個功能結(jié)構(gòu)模塊在通信電臺機柜安裝結(jié)構(gòu)時占用很大空間，重量重，可靠性差，維修速度慢，不利于設(shè)備的微型化。而帶增益輸出的跳頻濾波器，將前級濾波功器塊，放大器模塊，后級濾波器模塊，整合為一個功能結(jié)構(gòu)模塊，從而實現(xiàn)一個功能結(jié)構(gòu)模塊就能替代三個功能結(jié)構(gòu)模塊級聯(lián)所擁有的性能，相比三個功能結(jié)構(gòu)模塊級聯(lián)實現(xiàn)同樣的性能就會存在更復(fù)雜的emc問題，設(shè)計變得更加復(fù)雜，提高產(chǎn)品可靠性和維修速度，占用通信電臺機柜空間更小，重量更輕，抗干擾能力更強，接收信道噪聲系數(shù)更低，現(xiàn)有技術(shù)中同類型的產(chǎn)品都沒有克服這些難題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是：提供一種帶增益輸出的跳頻濾波器，實現(xiàn)其工作頻率由三個通道組成：1.60-5.49mhz、5.50-14.49mhz和14.50-29.99mhz，能夠?qū)崿F(xiàn)少裝結(jié)構(gòu)模塊就能夠滿足射頻信號有增益輸出、接收信道噪聲系數(shù)低、高電性能，具有良好的穩(wěn)定性和抗干擾能力，提高產(chǎn)品可靠性和維修速度，結(jié)構(gòu)占用空間體積更小，重量更輕，以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題。

本發(fā)明采取的技術(shù)方案為：一種帶增益輸出的跳頻濾波器，包括依次連接的前級濾波器電路、射頻放大電路、后級濾波器電路和射頻開關(guān)電路，前級濾波器電路采用三通道不同頻率的前級跳頻濾波器并聯(lián)，并在每個前級跳頻濾波器輸入輸出端設(shè)置有射頻開關(guān)電路，后級濾波器電路采用三通道不同頻率的后級跳頻濾波器并聯(lián)，并在每個后級跳頻濾波器輸入輸出端設(shè)置有射頻開關(guān)電路，還包括數(shù)字存儲控制電路分別連接有前數(shù)字開關(guān)驅(qū)動電路和后數(shù)字開關(guān)驅(qū)動電路，前數(shù)字開關(guān)驅(qū)動電路分別連接到三通道前級跳頻濾波器，后數(shù)字開關(guān)驅(qū)動電路分別連接到三通道后級跳頻濾波器。

優(yōu)選的，上述射頻開關(guān)電路包括輸入射頻開關(guān)和輸出射頻開關(guān)。

優(yōu)選的，上述射頻放大電路采用低噪聲、高線性的放大器。

優(yōu)選的，上述前級濾波器或后級濾波器包括pin二極管陣列和電感耦合并聯(lián)諧振回路，電感耦合并聯(lián)諧振回路包括兩個并聯(lián)諧振回路和連接在兩個并聯(lián)諧振回路間的t電感耦合器，每個并聯(lián)諧振回路由諧振電容陣列和諧振電感器組成，t型耦合電感器由三個電感組成，每個諧振電容陣列連接有pin二極管。

優(yōu)選的，上述數(shù)字存儲控制電路的電路板采用疊層積壓方式制作成四層結(jié)構(gòu)，采用環(huán)氧樹脂材料制作，射頻開關(guān)電路的電路板采用聚四氟乙烯材料二層結(jié)構(gòu)制作，數(shù)字存儲控制電路的電路板的介電常數(shù)為4.5-4.7，射頻開關(guān)電路的電路板的介電常數(shù)為2.20-3.00。

優(yōu)選的，上述第一通道、第二通道或第三通道的前級濾波器和后級濾波器諧振電容陣列一端并聯(lián)電連接在一起，另一端與pin陣列二極管電連接，四個接入電感器一端分別與四個諧振電感器中間抽頭電連接，另一端分別作為濾波器的輸入端和輸出端，四個諧振電感器一端與射頻地電連接，另一端與諧振電容陣列的并聯(lián)端電連接組成主諧振電路，并聯(lián)諧振回路的t型耦合電感器三端分別電連接到輸入側(cè)的諧振電感器、輸出側(cè)的諧振電感器和射頻地。

優(yōu)選的，上述前級跳頻濾波器和后級跳頻濾波器中所有的電感器都使用低損耗鐵粉芯磁環(huán)繞制。

優(yōu)選的，上述第一通道四個接入電感器其繞線直徑為0.5mm-0.6mm、磁環(huán)規(guī)格d-50-7和繞線圈數(shù)為21圈；四個諧振電感器其繞線直徑為0.5mm-0.6mm、磁環(huán)規(guī)格d-94-17和繞線圈數(shù)為59圈，與輸入側(cè)的諧振電感器、輸出側(cè)的諧振電感器電連接的耦合電感器，其繞線徑為0.5mm-0.6mm、磁環(huán)規(guī)格d-94-17和繞線圈數(shù)為62圈;與射頻地電連接的耦合電感器，其線徑為0.5mm-0.6mm、磁環(huán)規(guī)格d-37-7和繞線圈數(shù)為8圈。

優(yōu)選的，上述第二通道四個接入電感器其繞線直徑為0.5mm-0.6mm、磁環(huán)規(guī)格d-50-7和繞線圈數(shù)為11圈；四個諧振電感器其繞線直徑為0.8mm-1.0mm、磁環(huán)規(guī)格d-94-17和繞線圈數(shù)為33圈；與輸入側(cè)的諧振電感器、輸出側(cè)的諧振電感器電連接的耦合電感器，其線徑為0.8mm-1.0mm、磁環(huán)規(guī)格d-80-17和繞線圈數(shù)為36圈；與射頻地電連接的耦合電感器，其線徑為0.5mm-0.6mm、磁環(huán)規(guī)格d-37-7和繞線圈數(shù)為3圈。

優(yōu)選的，上述第三通道四個接入電感器其繞線直徑為0.5mm-0.6mm、磁環(huán)規(guī)格d-80-7和繞線圈數(shù)為7圈；四個諧振電感器其繞線直徑為0.8mm-1.0mm、磁環(huán)規(guī)格d-80-17和繞線圈數(shù)為22圈；與輸入側(cè)的諧振電感器、輸出側(cè)的諧振電感器電連接的耦合電感器其線徑為0.8mm-1.0mm、磁環(huán)規(guī)格d-94-17和繞線圈數(shù)為20圈；與射頻地電連接的耦合電感器其線徑為0.5mm-0.6mm、磁環(huán)規(guī)格d-37-7和繞線圈數(shù)為1圈。

本發(fā)明的有益效果：與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下效果：

（1）通過三個前級跳頻濾波器和后級跳頻濾波器通過射頻放大電路連接分別形成第一通道、第二通道和第三通道的跳頻濾波器，三通道的三個頻段為1.60-5.49mhz、5.50-14.49mhz和14.50-29.99mhz，相比常規(guī)的濾波器，本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)少裝結(jié)構(gòu)模塊就能夠滿足射頻信號有增益輸出、接收信道噪聲系數(shù)低、高電性能，具有良好的穩(wěn)定性和抗干擾能力，提高產(chǎn)品可靠性和維修速度，結(jié)構(gòu)占用空間體積更小，重量更輕結(jié)構(gòu)更加緊湊，頻段功能增多，更有利于設(shè)備的微型化，并將控制數(shù)字電路集成到四層結(jié)構(gòu)的電路板上和射頻電路集成到兩層結(jié)構(gòu)的電路板上，具有良好的穩(wěn)定性和抗雜波干擾能力，濾波器中心頻率的3db帶寬大于25khz，噪聲系數(shù)小于7db，增益為0-4db，中心頻率±2.5％，相對帶外抑制大于30dbc，射頻功率輸出10dbm時三階互調(diào)大于50dbc，有效解決了現(xiàn)有技術(shù)中存在的頻段擴展過多帶來的安裝結(jié)構(gòu)空間大和不利于設(shè)備微型化的問題；

（2）射頻放大電路和數(shù)字控制電路分開布局，數(shù)字信號對射頻電路的干擾下降到最低，射頻電路底層是完整的地平面，具有最低的地阻抗和最優(yōu)的信號回路，數(shù)字控制電路的電路板采用層疊積壓方式制作層四層結(jié)構(gòu)和射頻放大電路采用兩層結(jié)構(gòu)，這些特殊的結(jié)構(gòu)層關(guān)系和制作方法不同于常規(guī)的設(shè)計，真正實現(xiàn)電路板輕薄，抗折強度高、集成電路布局更加緊湊，又能將干擾影響降到最小，為了配合更好實現(xiàn)所述優(yōu)異性能，控制數(shù)字電路和射頻采用本申請的磁環(huán)以及繞線圈數(shù)精心調(diào)制，達(dá)到統(tǒng)一的電路參數(shù)的匹配，從而更好地實現(xiàn)良好的穩(wěn)定性和抗雜波干擾能力。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的控制結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是濾波器連接結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本發(fā)明的諧振模塊電路結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本發(fā)明的數(shù)字驅(qū)動電路結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是本發(fā)明的存儲控制電路示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖及具體的實施例對本發(fā)明進行進一步介紹。

如圖1-圖5所示，一種帶增益輸出的跳頻濾波器，包括依次連接的前級濾波器電路、射頻放大電路、后級濾波器電路和射頻開關(guān)電路，前級濾波器電路采用三通道不同頻率的前級跳頻濾波器并聯(lián)，并在每個前級跳頻濾波器輸入輸出端設(shè)置有射頻開關(guān)電路，后級濾波器電路采用三通道不同頻率的后級跳頻濾波器并聯(lián)，并在每個后級跳頻濾波器輸入輸出端設(shè)置有射頻開關(guān)電路，還包括數(shù)字存儲控制電路分別連接有前數(shù)字開關(guān)驅(qū)動電路和后數(shù)字開關(guān)驅(qū)動電路，前數(shù)字開關(guān)驅(qū)動電路分別連接到三通道前級跳頻濾波器，后數(shù)字開關(guān)驅(qū)動電路分別連接到三通道后級跳頻濾波器。

選用pin二極管時，要考慮其結(jié)電容，應(yīng)盡量選擇結(jié)電容小的pin二極管，諧振電容越小越好，濾波器旁路電容其自諧振頻率應(yīng)比當(dāng)前通道的最高頻率略大。

優(yōu)選的，通信機主控板以太網(wǎng)發(fā)送頻率碼到以太網(wǎng)接口電路，經(jīng)以太網(wǎng)接口電路處理后輸出并行地址碼控制上述數(shù)字控制電路存儲芯片中所對應(yīng)的地址存儲并行數(shù)據(jù)碼輸出，并行數(shù)據(jù)碼控制數(shù)字開關(guān)驅(qū)動電路輸出高低電平，當(dāng)并行數(shù)據(jù)碼為高低電平，控制數(shù)字開關(guān)驅(qū)動電路輸出0v，導(dǎo)通pin二極管;為低電平時，控制數(shù)字開關(guān)驅(qū)動電路輸出+400v，輸出的+400v截至pin二極管，來達(dá)到選擇諧振陣列電容中的哪個電容參與諧振，改變并聯(lián)諧振頻率，實現(xiàn)跳頻的目的。

優(yōu)選的，上述射頻開關(guān)電路包括輸入射頻開關(guān)和輸出射頻開關(guān)。

優(yōu)選的，上述射頻放大電路采用低噪聲、高線性的放大器，輸入輸出與濾波器直接電連接調(diào)試匹配，不需要額外的匹配電路。

優(yōu)選的，上述前級濾波器或后級濾波器包括pin二極管陣列和電感耦合并聯(lián)諧振回路，電感耦合并聯(lián)諧振回路包括兩個并聯(lián)諧振回路和連接在兩個并聯(lián)諧振回路間的t電感耦合器，每個并聯(lián)諧振回路由諧振電容陣列和諧振電感器組成，t型耦合電感器由三個電感組成，每個諧振電容陣列連接有pin二極管。

優(yōu)選的，上述數(shù)字存儲控制電路的電路板采用疊層積壓方式制作成四層結(jié)構(gòu)，采用環(huán)氧樹脂材料制作，射頻開關(guān)電路的電路板采用聚四氟乙烯材料二層結(jié)構(gòu)制作，數(shù)字存儲控制電路的電路板的介電常數(shù)為4.5-4.7，射頻開關(guān)電路的電路板的介電常數(shù)為2.20-3.00，射頻電路和數(shù)字控制電路分開布局，數(shù)字信號對射頻電路的干擾下降到最低；射頻電路底層是完整的地平面，具有最低的地阻抗，和最優(yōu)的信號回路。

優(yōu)選的，上述第一通道、第二通道或第三通道的前級濾波器和后級濾波器諧振電容陣列一端并聯(lián)電連接在一起，另一端與pin陣列二極管電連接，四個接入電感器一端分別與四個諧振電感器中間抽頭電連接，另一端分別作為濾波器的輸入端和輸出端，四個諧振電感器一端與射頻地電連接，另一端與諧振電容陣列的并聯(lián)端電連接組成主諧振電路，并聯(lián)諧振回路的t型耦合電感器三端分別電連接到輸入側(cè)的諧振電感器、輸出側(cè)的諧振電感器和射頻地。

優(yōu)選的，上述前級跳頻濾波器和后級跳頻濾波器中所有的電感器都使用低損耗鐵粉芯磁環(huán)繞制。

優(yōu)選的，上述第一通道四個接入電感器其繞線直徑為0.5mm-0.6mm、磁環(huán)規(guī)格d-50-7和繞線圈數(shù)為21圈；四個諧振電感器其繞線直徑為0.5mm-0.6mm、磁環(huán)規(guī)格d-94-17和繞線圈數(shù)為59圈，與輸入側(cè)的諧振電感器、輸出側(cè)的諧振電感器電連接的耦合電感器，其繞線徑為0.5mm-0.6mm、磁環(huán)規(guī)格d-94-17和繞線圈數(shù)為62圈;與射頻地電連接的耦合電感器，其線徑為0.5mm-0.6mm、磁環(huán)規(guī)格d-37-7和繞線圈數(shù)為8圈。

優(yōu)選的，上述第二通道四個接入電感器其繞線直徑為0.5mm-0.6mm、磁環(huán)規(guī)格d-50-7和繞線圈數(shù)為11圈；四個諧振電感器其繞線直徑為0.8mm-1.0mm、磁環(huán)規(guī)格d-94-17和繞線圈數(shù)為33圈；與輸入側(cè)的諧振電感器、輸出側(cè)的諧振電感器電連接的耦合電感器，其線徑為0.8mm-1.0mm、磁環(huán)規(guī)格d-80-17和繞線圈數(shù)為36圈；與射頻地電連接的耦合電感器，其線徑為0.5mm-0.6mm、磁環(huán)規(guī)格d-37-7和繞線圈數(shù)為3圈。

優(yōu)選的，上述第三通道四個接入電感器其繞線直徑為0.5mm-0.6mm、磁環(huán)規(guī)格d-80-7和繞線圈數(shù)為7圈；四個諧振電感器其繞線直徑為0.8mm-1.0mm、磁環(huán)規(guī)格d-80-17和繞線圈數(shù)為22圈；與輸入側(cè)的諧振電感器、輸出側(cè)的諧振電感器電連接的耦合電感器其線徑為0.8mm-1.0mm、磁環(huán)規(guī)格d-94-17和繞線圈數(shù)為20圈；與射頻地電連接的耦合電感器其線徑為0.5mm-0.6mm、磁環(huán)規(guī)格d-37-7和繞線圈數(shù)為1圈。

數(shù)字開關(guān)驅(qū)動電路，如圖3所示，當(dāng)d0為高電平時，ap1輸出為0v，當(dāng)d1為低電平時，ap1輸出為400v，圖中，高耐壓的開關(guān)三極管，組成推挽開關(guān)電路，當(dāng)@a4為高電平時，dp4輸出0v，當(dāng)@a4為低電平時，dp4輸出+400v。

如圖5所示，為大數(shù)據(jù)容量的存儲芯片。

上述跳頻濾波器還包括外殼，外殼分兩面安裝：一面安裝數(shù)字電路的電路板，另外一面安裝射頻電路的電路板，數(shù)字電路和射頻電路的電連接使用鍍銀銅絲，前、后級濾波器的三個通道并聯(lián)安裝

本發(fā)明中的帶增益輸出的跳頻濾波器，不同于常規(guī)的跳頻濾波器，為實現(xiàn)所述功能，所述射頻電路的接入電感器、并聯(lián)諧振電感器、t型耦合電感器采用上述的制作材料和尺寸，各個元器件的設(shè)計、匹配組合使用，都通過大量的綜合調(diào)試安裝后，才能具有良好的穩(wěn)定性，濾波器中心頻率的3db帶寬大于25khz，噪聲系數(shù)小于7db，增益為0-4db，中心頻率±2.5％相對帶外抑制大于30dbc，射頻功率輸出10dbm時三階互調(diào)大于50dbc。

以上所述，僅為本發(fā)明的具體實施方式，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)，因此，本發(fā)明的保護范圍應(yīng)以所述權(quán)利要求的保護范圍為準(zhǔn)。