一种射频滤波电路的制作方法
【专利摘要】一种射频滤波电路，包括至少两级谐振模块（1、2），在相邻两个谐振模块之间串联有变容耦合部（4），所述变容耦合部（4）包括隔直通交电容（C4）和受控于调谐电压电路（3）的耦合变容二极管（D5）；所述调谐电压电路（3）改变谐振模块频点的同时，改变耦合变容二极管（D5）的容值，达到在谐振模块的高、低频点变化时，所述射频滤波电路的带宽基本相同。本发明可以补偿高低频率点的带宽和Q值，所以可以很好的平衡高频点和低频点差损的大小。通过本发明耦合方式，可使得宽于400-470MHZ频段或是136-174MHZ频段的电调滤波器变得可以实现。本发明适用于N级谐振模块所组成的滤波电路。
【专利说明】一种射频滤波电路
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种适合于无线通讯终端，尤其是适合于对讲机上使用的射频滤波电 路。
【背景技术】
[0002] 接收射频频谱的选择性与射频灵敏度，对于接收机等无线接收设备非常重要。而 影响这些性能指标最重要的电路部分就是射频滤波器。
[0003] 现有的射频滤波器基本上都采用固定电容耦合的方式来连接相邻两级谐振单元。 如图1所示的射频电可调滤波器，包括第一谐振模块100、第二谐振模块200、第三谐振模块 300至第N谐振模块N100,在所述第谐振模块100和第二谐振模块200通过电容C100耦合， 在所述第二谐振模块200和第三谐振模块300之间通过电容C200耦合，在所述第N-1谐振 模块（N-1) 100和第N谐振模块N100之间通过电容CN100耦合，通过谐振（TUNE)电压电路 1000控制每个谐振模块对应的变容二极管(未画出），从而使每个谐振模块的谐振中心频率 随着电压的变化而变化。这样就实现了不同频率的选择性。
[0004] 这种射频滤波电路随着中心频率的变化，存在高频点和低频点的带宽变化太大， 使得在带宽比较宽的频点上，对杂散的抑制度较差，造成无线通讯终端的抗干忧性变差；而 在带宽比较窄的频点上，其差损比较大，造成无线通讯终端的灵敏度变差。这样就在对带宽 更宽的应用上受到限制。
【发明内容】
[0005] 为了克服上述问题，本发明向社会提供一种在高频点或低频点时，滤波电路的带 宽保持基本相同的射频滤波电路。
[0006] 本发明的技术方案是：提供一种射频滤波电路，包括至少两级谐振模块，可以是第 一级到第N级，N是大于1的正整数，在相邻两个谐振模块之间串联有变容耦合部，所述变 容耦合部包括隔直通交电容C4和受控于调谐电压电路3的耦合变容二极管D5 ;所述调谐 电压电路在改变谐振模块频点的同时，改变耦合变容二极管D5的容值，达到在谐振模块的 高、低频点变化时，所述射频滤波电路的带宽基本相同。
[0007] 作为对本发明的改进，所述谐振模块为两级，其中第一谐振模块，用于接收射频信 号，允许谐振频率附近的频谱通过，而滤除远离谐振频率的频谱；第二谐振模块与第一谐振 模块谐振在同一频点，用于接收射频信号，选择谐振频率附近的频谱通过，使得对谐振频率 有更好的选择性，而对远离谐振频率的频谱产生更好的抑制。
[0008] 作为对本发明的改进，所述调谐电压电路随着预设谐振频率的升高，其输出电压 相应地升高，反之，则下降；所述变容二极管，随着所述调谐电压电路的输出电压的升高，其 容值相应地减小，反之，则升高。
[0009] 作为对本发明的改进，所述第一谐振模块包括第一电容C1，所述第一电容C1第一 端连接输入端，第一电容C1的第二端连接第一电感L1第一端与第二电容C2第一端，第一 电感L1的第二端与第二电容C2的第二端接地；第三电容C3的第一端连接第一电容Cl的 第二端与第一电感L1、第二电容C2的第一端，第三电容C3的第二端与第一变容二极管D1 的阴级连接，第一变容二极管D1的阳极接地。
[0010] 作为对本发明的改进，所述第二谐振模块包括第二电感L2,所述第二电感L2的第 一端连接耦合变容二极管D5的阳极，第二电感L2的第二端接地；第二电感L2的第一端依 次连接第五电容C5、第六电容C6和第七电容C7的第一端；第五电容C5的第二端接地；第 六电容C6的第二端连接第二变容二极管的阴级；第二变容二极管的阳极接地；第七电容第 一端连接第六电容的第一端，第七电容的第二端连接第八电容的第一端，并通过第八电容 的第一端连接输出端；第八电容的第二端接地。
[0011] 作为对本发明的改进，所述变容耦合部包括耦合变容二极管D5和第四电容C4,所 述第四电容C4的第二端与耦合变容二极管D5的阴级连接，第四电容C4的第一端连接第一 谐振模块；耦合变容二极管D5的阳极连接第二谐振模块。
[0012] 作为对本发明的改进，所述调谐电压电路，包括第三电阻R3,所述第三电阻R3的 第一端接谐振电压，所述第三电阻R3的第二端接第一电阻R1、第二电阻R2和第四电阻R4 的第一端；第一电阻R1的第二端接第一变容二极管D1的阴极；第二电阻R2的第二端接第 二变容二极管D2的阴极；第四电阻R4的第二端接耦合变容二极管D5的阴极和第四电容C4 的第二端；谐振电压由CPU通过数模转换器控制。
[0013] 本发明由于采用了在相邻两个谐振模块之间串联有变容耦合部，所述变容耦合部 包括隔直通交电容C4和授控于调谐电压电路3的耦合变容二极管D5 ;所述调谐电压电路 根据谐振模块频点的变化，而改变调谐电压电路的输出电压，从而改变耦合变容二极管D5 的容值的结构，所以本发明更适合于应用在宽带电调滤波器的领域，由于本发明可以补偿 高低频率点的带宽和Q值，所以可以很好的平衡高频点和低频点差损的大小。通过本发明 耦合方式，可使在宽于400-470MHZ频段或是136-174MHZ频段的电调滤波器是可以实现的。 本发明适用于N级谐振模块所组成的滤波电路。
【专利附图】
【附图说明】
[0014] 图1是现有的射频滤波电路结构原理示意图。
[0015] 图2是本发明的射频滤波电路结构原理示意图。
[0016] 图3是图2所示原理的一个具体实施例的结构示意图。
[0017] 图4是现有的固定值耦合电容为10PF时低频点的频率响应曲线示意图。
[0018] 图5是现有的固定耦合电容为10PF时高频点的频率响应曲线示意图。
[0019] 图6是本发明可变耦合电容为5PF时高频点的频率响应曲线示意图。
【具体实施方式】
[0020] 请参见图2和图3,图2和图3所揭示的一种射频滤波电路，包括至少两级谐振模 块1、2,以及第三级谐振模块31，至第N级谐振模块N，N是大于1的正整数，在相邻两个谐 振模块之间串联有变容耦合部4,所述变容耦合部4包括隔直通交电容C4和授控于调谐电 压电路3的耦合变容二极管D5 ;所述调谐电压电路3在谐振模块频点变化的同时，调谐电 压电路3的输出电压也发生改变，在这里具体是电压升高，从而使耦合变容二极管D5的容 值减小，达到在谐振模块的高、低频点变化时，所述射频滤波电路的带宽基本相同。
[0021] 优选的，所述谐振模块可以为两级，其中第一谐振模块1，用于接收射频信号，允许 谐振频率附近的频谱通过，而滤除远离谐振频率的频谱；第二谐振模块2与第一谐振模块1 谐振在同一频点，用于接收射频信号，选择谐振频率附近的频谱通过，使得对谐振频率有更 好的选择性，而对远离谐振频率的频谱产生抑制；所述调谐电压电路3随着预设谐振频率 的升高，其输出电压相应地升高，反之，则下降；所述变容二极管D5,根据所述调谐电压电 路3的输出电压的升高，其容值相应地减小，反之，则升高。
[0022] 第一谐振模块1和第二谐振模块2实现对中心频率的选择，并且抑制掉离中心频 率较远的频率部分；采用耦合变容二极管D5,使得在频率低端和频率高端带通滤波器的带 宽，并没有像固定电容耦合那么变化显著，而且频率高端的差损相比之前也减小了。本发明 可以补偿高端或是低端的带宽，并且在不损失灵敏度的前提下，拓展整个接收电可调滤波 器的可调频率范围。或是在不想要拓展整个接收电可调滤波器的可调频率范围的情况下， 在频率高端或是低端，提高接收机的灵敏度。
[0023] 优选的，所述第一谐振模块1包括第一电容C1，所述第一电容C1第一端连接输入 端，第一电容C1的第二端连接第一电感L1第一端与第二电容C2第一端，第一电感L1第二 端与第二电容C2第二端接地；第三电容C3第一端连接第一电容C1的第二端与第一电感 L1、第二电容C2的第一端，第三电容C3第二端与第一变容二极管D1的阴级连接，第一变容 二极管D1的阳极接地。
[0024] 优选的，所述第二谐振模块2包括第二电感L2,所述第二电感L2的第一端连接耦 合变容二极管D5的阳极，第二电感L2第二端接地；第二电感L2的第一端依次连接第五电 容C5、第六电容C6和第七电容C7的第一端；第五电容C5的第二端接地；第六电容C6的第 二端连接第二变容二极管的阴级；第二变容二极管的阳极接地；第七电容第一端连接第六 电容的第一端，第七电容的第二端连接第八电容的第一端，并通过第八电容的第一端连接 输出端；第八电容的第二端接地。
[0025] 优选的，所述变容耦合部4包括耦合变容二极管D5和第四电容C4,所述第四电容 C4第二端与耦合变容二极管D5的阴级连接，第四电容C4的第一端连接第一谐振模块；耦 合变容二极管D5的阳极连接第二谐振模块。
[0026] 优选的，所述调谐电压电路3,包括第三电阻R3,所述第三电阻R3的第一端接谐振 电压，所述第三电阻R3的第二端接第一电阻R1、第二电阻R2和第四电阻R4的第一端；第 一电阻R1的第二端接第一变容二极管D1的阴极；第二电阻R2的第二端接第二变容二极管 D2的阴极；第四电阻R4的第二端接耦合变容二极管D5的阴极和第四电容C4的第二端；谐 振电压由CPU通过数模转换器控制。
[0027] 下面结合图4、图5和图6来进一步说明本发明的优点。
[0028] 如图4所示，现有技术中，当耦合电容为固定的10PF时，在低频点，其10db带宽为 47MHZ，中心频点为126. 8MHZ，在中心频点处的差损为-3. 6dB。
[0029] 如图5所示，当耦合电容为固定的10PF时，在高频点，其10dB带宽为84MHZ，中心 频点为151. 9MHZ，在中心频点处的差损为-3. 5dB。
[0030] 从图4和图5可知，传统的固定电容耦合滤波器，其低频点与高频点的带宽差异较 大，在高频点时，其带宽往往超出合适带宽很多，而差损也不会比低频点好很多，这严重影 响到了接收机的灵敏度与抗干扰性。
[0031] 如图6所示，在高频点时，耦合电容变为5PF的滤波器波形图(低频点时电容不变， 其效果可以参考图4)。可以看出其带宽变为55MHZ，而其中心频点变为160. 7MHZ，其差损也 变为较小的_2.0dB。
[0032] 将图4和图5,与图6进行比较可知，将耦合电容改为可变电容的方式，对于滤波器 的带宽、差损和可调谐频率范围等指标都有较好的改善。
【权利要求】
1. 一种射频滤波电路，包括至少两级谐振模块（1、2)，其特征在于，在相邻两个谐振 模块之间串联有变容耦合部（4)，所述变容耦合部（4)包括隔直通交电容（C4)和受控于调 谐电压电路（3 )的耦合变容二极管（D5 );所述调谐电压电路（3 )改变谐振模块频点的同时， 改变耦合变容二极管（D5)的容值，达到在谐振模块的高、低频点变化时，所述射频滤波电路 的带宽基本相同。
2. 根据权利要求1所述的射频滤波电路，其特征在于：所述谐振模块为两级，其中第 一谐振模块，用于接收射频信号，允许谐振频率附近的频谱通过，而滤除远离谐振频率的频 谱；第二谐振模块与第一谐振模块谐振在同一频点，用于接收射频信号，选择谐振频率附近 的频谱通过，使得对谐振频率有更好的选择性，而对远离谐振频率的频谱产生抑制。
3. 根据权利要求1或2所述的射频滤波电路，其特征在于：所述调谐电压电路随着预 设谐振频率的升高，其输出电压相应地升高，反之，则下降；所述变容二极管，所述调谐电压 电路的输出电压的升高，其容值相应地减小，反之，则升高。
4. 根据权利要求2或3所述的射频滤波电路，其特征在于：所述第一谐振模块包括第 一电容（C1)，所述第一电容（C1)第一端连接输入端，第一电容（C1)的第二端连接第一电感 (L1)第一端与第二电容（C2)第一端，第一电感（L1)第二端与第二电容（C2)第二端接地； 第三电容（C3)第一端连接第一电容（C1)的第二端与第一电感（L1)、第二电容（C2)的第一 端，第三电容（C3)第二端与第一变容二极管（D1)的阴级连接，第一变容二极管（D1)的阳极 接地。
5. 根据权利要求2或3所述的射频滤波电路，其特征在于：所述第二谐振模块包括第 二电感（L2)，所述第二电感（L2)的第一端连接耦合变容二极管（D5)的阳极，第二电感（L2) 第二端接地；第二电感（L2)的第一端依次连接第五电容（C5)、第六电容（C6)和第七电容 (C7)的第一端；第五电容（C5)的第二端接地；第六电容（C6)的第二端连接第二变容二极管 的阴级；第二变容二极管的阳极接地；第七电容第一端连接第六电容的第一端，第七电容 的第二端连接第八电容的第一端，并通过第八电容的第一端连接输出端；第八电容的第二 端接地。
6. 根据权利要求1、2或3所述的射频滤波电路，其特征在于：所述变容耦合部包括耦 合变容二极管（D5)和第四电容（C4)，所述第四电容（C4)第二端与耦合变容二极管（D5)的 阴级连接，第四电容（C4)的第一端连接第一谐振模块；耦合变容二极管（D5)的阳极连接第 _谐振|吴块。
7. 根据权利要求1、2或3所述的射频滤波电路，其特征在于：所述调谐电压电路，包括 第三电阻（R3)，所述第三电阻（R3)的第一端接谐振电压，所述第三电阻（R3)的第二端接第 一电阻（R1)、第二电阻（R2)和第四电阻（R4)的第一端；第一电阻（R1)的第二端接第一变 容二极管（D1)的阴极；第二电阻（R2)的第二端接第二变容二极管（D2)的阴极；第四电阻 (R4)的第二端接耦合变容二极管（D5)的阴极和第四电容（C4)的第二端；谐振电压由数模 转换器控制。
8. 根据权利要求4所述的射频滤波电路，其特征在于：所述变容耦合部包括耦合变容 二极管（D5)和第四电容（C4)，所述第四电容（C4)第二端与耦合变容二极管（D5)的阴级连 接，第四电容（C4)的第一端连接第一谐振模块；耦合变容二极管（D5)的阳极连接第二谐振 模块。
9. 根据权利要求5所述的射频滤波电路，其特征在于：所述变容耦合部包括耦合变容 二极管（D5)和第四电容（C4)，所述第四电容（C4)第二端与耦合变容二极管（D5)的阴级连 接，第四电容（C4)的第一端连接第一谐振模块；耦合变容二极管（D5)的阳极连接第二谐振 模块。
10. 根据权利要求7所述的射频滤波电路，其特征在于：所述变容耦合部包括耦合变容 二极管（D5)和第四电容（C4)，所述第四电容（C4)第二端与耦合变容二极管（D5)的阴级连 接，第四电容（C4 )的第一端连接第一谐振模块；耦合变容二极管（D5 )的阳极连接第二谐振 模块。
【文档编号】H03H9/52GK104104359SQ201410335360
【公开日】2014年10月15日 申请日期:2014年7月15日 优先权日:2014年7月15日
【发明者】韩康, 刘伟, 陈文彬, 劳中堂, 康华坤, 曾腾蛟 申请人:深圳市森虎科技有限公司