一种30MHz～512MHz宽频段跳频滤波器的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明设计无线通信领域，尤其是一种30MHz~512MHz宽频段跳频滤波器。
【背景技术】
[0002] 通信、雷达等系统中，射频滤波器作为最不可或缺的元器件之一，决定着整个系统 的质量和性能的优劣，跳频滤波器作为新型的选频滤波器组件，在跟踪跳频通信系统中得 到越来越广泛的应用。现代战争中，美军已经开始逐步应用并日趋成熟，我国近年来对跳频 滤波器技术也进行了大量的研究，在各类型的抗干扰通信系统中也开始广泛应用。
[0003] 随着军事通信的发展，传统的定频通信方式由于其载波频率固定，抗干扰能力差， 因此在实战中很容易被敌方截获和定位，从而暴露己方的通信设备所在方位和通信内容， 而跳频通信技术在抗衰落、抗截获、抗干扰等方面都有着优越的性能，在战术通信、情报和 指挥系统中受到了高度重视，已成为世界各国在军事通信领域重要的研究项目，跳频滤波 器是其通信系统中最重要的部分之一，有着很大的设计优化空间和应用前景。
【发明内容】
[0004] 发明目的：本发明提出一种30MHz~512MHz宽频段跳频滤波器，可W通过控制调 谐频率，实现30MHz~512MHz全频段范围内窄带带通滤波，可W应用于地对地、地对空和空 对空等超短波抗干扰通信设备，实现30MHz~512MHz全频段内窄带带通滤波；办发明的最 小频率步进小于500曲Z，全频段内可W无波动平滑过渡，能充分提高超短波跳频电台接收 机的抗干扰能力和灵敏度。 阳0化]技术方案：本发明提出的技术方案为：一种30MHz~512MHz宽频段跳频滤波器， 包括结构相同的第一至第五电调滤波器、第一射频开关SP6T-1、第二射频开关SP6T-2、MCU 微控制器和运算放大器，第一射频开关SP6T-1和第二射频开关SP6T-2分别与第一至第五 之一的电调滤波器的前后两端相连，第一至第五电调滤波器是并联的结构，同时第一射频 开关SP6T-1和第二射频开关SP6T-2分别与输入射频接头RFin、输出射频接头RFout相连； 第一至第五电调滤波器将30MHz~512MHz频段分为五个子频段并分别覆盖其中一个子频 段;MCU微控制器内置D/A转换器和一组GPIO接口，MCU微控制器通过GPIO接口分别与第 一射频开关SP6T-1和第二射频开关SP6T-2相连并通过GPIO接口控制射频开关的通断状 态实现第一至第五电调滤波器间的切换；D/A转换器通过运算放大器与第一至第五之一的 电调滤波器相连，D/A转换器将MCU微控制器提供的离散信号转换为直流电压并输入运算 放大器进行放大后作为第一至第五之一的电调滤波器的调谐电压；MCU微控制器外设通信 接口和电源接口，MCU微控制器通过通信接口与外部设备的电台主控单元相连，电台主控单 元与通信接口按照规定的通信协议，实时改变所述30MHz~512MHz宽频段跳频滤波器的工 作频率，使之与电台的工作频率相匹配。
[0006] 进一步的，所述第一至第五电调滤波器，包括禪合单元、谐振单元I和谐振单元 II，禪合单元前后两端分别接有谐振单元I和谐振单元II;禪合单元包括电感L4、L5和L6， L5的两端分别与L4和L6相连，L4和L6的另一端接地；谐振单元I包括电感L2、L3和可 变电容Cl,L3的两端分别与L2和Cl的上级板相连，L2的另一端和Cl的下级板接地；谐振 单元II包括电感L7、L8和可变电容C2,L7的两端分别与C2的上级板和L8相连，C2的下 级板和L8的另一端接地；L2和L3的连接点通过电感Ll与输入/输出射频接头相连，L3和 CI的连接点与L4和L5的连接点相连，L5和L6的连接点与L7和C2的连接点相连，L7和 L8的连接点通过L9与输入/输出射频接头相连；可变电容Cl和C2结构相同，包括四只型 号相同的变容二极管Dl至D4，D1、D2的阴极相连，D3、D4的阴极相连，Dl的阳极与D3的阳 极相连作为可变电容的上极板，D2的阳极与D4的阳极相连作为可变电容的下极板，Dl和 D2的连接点与D3和D4的连接点相连，D3和D4的连接点同时与电阻R相连，所述运算放大 器输出的调谐电压通过电阻R施加在可变电容CUC2上。
[0007] 优选的，第一至第五电调滤波器覆盖的频段分别为30~53MHz、53~93MHz、93~ 165MHz、165 ~290MHz^及 290 ~512MHz。
[0008] 优选的，开关SP6T-1和第二射频开关SP6T-2之间设有直通信道，用于对输入信号 进行非滤波处理或实现自检功能。
[0009] 进一步的，所述第一射频开关SP6T-1和第二射频开关SP6T-2均为单刀六掷集成 射频开关忍片，单刀六掷集成射频开关忍片的控制关系真值表如表1所示：
[0010] 表1:单刀六掷集成射频开关忍片控制真值表
[0011]
[0012] 优选的，所述通信接口为SPI接口。
[0013] 优选的，所述D/A转换器输出的电压范围为0~3V，所述运算放大器的放大倍数为 6倍，运算放大器输出的调谐电压动态范围为OV~18V。
[0014] 有益效果：本发明和现有技术相比，具有W下有益效果：
[0015] 1、本发明应用于超短波30MHz~512MHz频段，对射频带外干扰信号抑制较高、通 信频率快速变换的跳频通信接收机前端，可W有效提高接收机的选择性、动态范围和灵敏 度等指标。
[0016] 2、本发明使用五段电调滤波器和射频开关、控制单元组成覆盖30MHz~512MHz频 段的跳频滤波器模块，具有频率范围宽、体积小、相对带宽窄、调谐速度快等特点，能够有效 提高跳频通信电台的接收动态范围和灵敏度，增加整机的抗干扰能力，可应用于无线抗干 扰通信、电子侦察，数字仪表，导航，电子对抗等多种领域。
[0017] 3、本发明最小频率步进小于500曲Z，全频段内可W无波动平滑过渡，大大的提高 超短波跳频电台接收机的抗干扰能力和灵敏度。
【附图说明】
[0018] 图1为本发明的功能模块框图；
[0019] 图2为电调滤波器结构图；
[0020] 图3为电调滤波器的电路拓扑图；
[0021] 图4为可变电容的电路拓扑图；
[0022] 图5为变容二极管的容值与反向电压关系仿真图；
[0023] 图6为第一段电调滤波器覆盖频段为30~53MHz的频响特性仿真图；
[0024] 图7为第二段电调滤波器覆盖频段为53~93MHz的频响特性仿真图； 阳02引图8为第S段电调滤波器覆盖频段为93~165MHz的频响特性仿真图；
[0026] 图9为第四段电调滤波器覆盖频段为165~290MHz的频响特性仿真图；
[0027] 图10为第五段电调滤波器覆盖频段为290~512MHz的频响特性仿真图；
[0028] 图11为单刀六掷集成射频开关忍片的插入损耗频响特性仿真图；
[0029] 图12为单刀六掷集成射频开关忍片的隔离度频响特性仿真图；
[0030] 图13为MCU微控制器控制关系框图； 阳03U图14为30MHz~512MHz跳频滤波器全频段频响特性仿真图； 阳03引 图15为30MHz~512MHz跳频滤波器的模块外形图；
[0033] 图16为SPI接口时序图；
[0034] 图17为本发明实施例工作流程图。
【具体实施方式】
[0035] 下面结合附图对本发明作更进一步的说明。
[0036] 本发明提出一种30MHz~512MHz宽频段跳频滤波器，其功能模块框图如图1所 示，包括第一至第五电调滤波器、第一射频开关SP6T-1、第二射频开关SP6T-2、MCU微控制 器和运算放大器，第一射频开关SP6T-1和第二射频开关SP6T-2分别与第一至第五电调滤 波器的前后两端相连，同时第一射频开关SP6T-1和第二射频开关SP6T-2分别与输入射频 接头RFin、输出射频接头RFout相连；第一至第五电调滤波器将30MHz~512MHz频段分为 五个子频段并分别覆盖其中一个子频段;MCU微控制器内置D/A转换器和一组GPIO接口， MCU微控制器通过GPIO接口分别与第一射频开关SP6T-1和第二射频开关SP6T-2相连并 通过GPIO接口控制射频开关的通断状态实现第一至第五电调滤波器间的切换；D/A转换 器通过运算放大器与第一至第五电调滤波器相连，D/A转换器将MCU微控制器提供的离散 信号转换为直流电压并输入运算