一种高灵敏度预选器的制作方法

本实用新型涉及滤波器领域，尤其涉及一种高灵敏度预选器。

背景技术：

近年来随着电子技术的飞速发展，无线电通信技术的应用越来越广泛，对无线电设备的体积要求更加轻巧。以预选器为主的射频前端作为收发新信机的重要组成部分，其主要功能是接收极其微弱的高频信号，并将其转换成中频信号。射频前端电路对整个收发系统的性能有着至关重要的作用，其检测小信号的能力直接决定了接收机的灵敏度，良好的线性度可以减少系统和信道中的互调失真和交调失真。由此可见预选器接收的灵敏度以及抗干扰性尤为重要。综上，本实用新型提供一种体积小、具有较高灵敏度和抗干扰能力的预选器。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型提出了一种体积小、具有较高灵敏度和抗干扰能力的预选器。

本实用新型的技术方案是这样实现的：本实用新型提供了一种高灵敏度预选器其包括射频输入端口和射频输出端口，还包括顺次电性连接的第一级功放、第一数控衰减器、第一射频开关、第一级滤波器、第二射频开关、第二级功放、第二数控衰减器、第三射频开关、第二级滤波器、第四射频开关，以及逻辑控制器和可编程控制芯片；

逻辑控制器分别与第一射频开关、第一级滤波器、第二射频开关、第二数控衰减器、第三射频开关、第二级滤波器、第四射频开关和可编程控制芯片电性连接。

在以上技术方案的基础上，优选的，逻辑控制器包括第一SN74AHC541、第二SN74AHC541、第三SN74AHC541、第一74HC1G00、第二74HC1G00、第三74HC1G00和第四74HC1G00，可编程控制芯片的型号为 MK60DN512ZVLL10；

MK60DN512ZVLL10的PTD7-PTD0引脚与第一SN74AHC541的A1-A8引脚一一对应电性连接，MK60DN512ZVLL10的PTC13-PTC4引脚分别与第二 SN74AHC541的A3和A4引脚以及第三SN74AHC541的A8-A1引脚一一对应电性连接，第一SN74AHC541的Y1-Y4引脚分别与第一74HC1G00的A引脚、第二74HC1G00的A引脚、第三74HC1G00的A引脚和第四74HC1G00的A 引脚一一对应电性连接。

进一步优选的，第一级功放包括第一HE315功放管、电容C63和电容C59；

射频输入端口通过电容C63与第一HE315功放管的RFIN引脚电性连接，第一HE315功放管的RF OUT引脚通过电容C59与第一数控衰减器电性连接。

进一步优选的，第一数控衰减器包括第一PE4302芯片、电容C109、电容 C60、电阻R85、电阻R83、电阻R82、电阻R78和电阻R77；

第一HE315功放管的RF OUT引脚通过电容C59与第一PE4302芯片的RF1 引脚电性连接，第一PE4302芯片的RF2引脚通过串联的电容C109和电容C60 与第一射频开关电性连接，第一HE315功放管的C8、C4、C2、C1和C0.5引脚分别一一对应通过电阻R85、电阻R83、电阻R82、电阻R78和电阻R77与电源电性连接。

进一步优选的，第一射频开关包括第一MASW-008566芯片、电阻R35、电阻R40、电阻R46、电阻R52、电阻R55、电阻R59、电阻R60、电容C62、电容C65、电容C68、电容C71和电容C64；

第一PE4302芯片的RF2引脚通过串联的电容C109和电容C60与第一 MASW-008566开关的ANT引脚电性连接，第一MASW-008566开关的V1、V2、 V3和V4引脚分别一一对应通过电阻R35、R40、R46和R52与第一SN74AHC541 的Y4-Y1引脚一一对应电性连接，第一MASW-008566开关的RF1、RF2和RF3 引脚分别一一对应通过电容C62、C65和C68与第一级滤波器电性连接， MASW-008566开关的RF4引脚通过串联的电容C71、电阻R55和电容C64与第二射频开关电性连接，电阻R59的一端和电阻R60的一端分别与电阻R55的两端一一对应电性连接，电阻R59的另一端和电阻R60的另一端均接地。

在进一步优选的，第一级滤波器包括第一LBQ1-30芯片、电阻R63-R72、电阻R43、电阻R30、电阻R31、电容C66、电容C69和电容C70；

第一LBQ1-30芯片的A0-A9引脚分别一一对应通过电阻R63-R72与第三 SN74AHC541的Y8-Y1引脚以及第二SN74AHC541的Y4和Y3引脚一一对应电性连接，第一LBQ1-30芯片的LBQ IN1、LBQ IN2和LBQ IN3分别一一对应通过电容C68、电容C62和电容C65与第一射频开关中MASW-008566的RF3、 RF1和RF2一一对应电性连接，第一LBQ1-30芯片的LBQ OUT2和LBQ OUT3 分别一一对应通过电容C70和电容C69与第二射频开关电性连接，第一LBQ1-30 芯片的LBQ OUT1引脚通过串联的电容C108、电阻R43和电容C66与第二射频开关电性连接，电阻R30的一端和电阻R31的一端分别与电阻R43的两端一一对应电性连接，电阻R30的另一端和电阻R31的另一端均接地，第一LBQ1-30 芯片的K1、K2和K3引脚分别与第一74HC1G00的Y引脚、第二74HC1G00 的Y引脚和第三74HC1G00的Y引脚一一对应电性连接。

进一步优选的，第二射频开关包括第二MASW-008566芯片、电阻R34、电阻R37、电阻R39、电阻R41、电阻R42、电阻R45、电阻R51、电容C58和电容C61；

第二MASW-008566芯片的V1-V4引脚分别一一对应通过电阻R34、电阻 R39、电阻R45和电阻R51与第一SN74AHC541的Y1、Y4、Y2和Y3引脚一一对应电性连接，第二MASW-008566芯片的RF1通过串联的电容C64、电阻 R55和电容C71与第一MASW-008566芯片的RF4引脚电性连接，第二 MASW-008566芯片的RF2引脚通过串联的电容C66、电阻R42和电容C108与第一LBQ1-30芯片的LBQ OUT1引脚电性连接，第二MASW-008566芯片的 RF3和RF4引脚分别一一对应通过电容C69和电容C70与第一LBQ1-30芯片的 LBQ OUT3和LBQ OUT2引脚一一对应电性连接，第二MASW-008566芯片的 ANT引脚通过串联的电容C61、电阻R37和电容C58与第二级功放电性连接，电阻R41的一端和电阻R42的一端分别与电阻R37的两端一一对应电性连接，电阻R41的另一端和电阻R42的另一端均接地。

进一步优选的，第二级功放包括第二HE315芯片、电阻R47、电阻R49、电阻R54、电容C67和电容C73；

第二MASW-008566芯片的ANT引脚通过串联的电容C61、电阻R37和电容C58与第二HE315芯片的RF IN引脚电性连接，第二HE315芯片的RF OUT 引脚通过串联的电容C67、电阻R49和电容C73与第二数控衰减器电性连接，电阻R47的一端和电阻R54的一端分别与电阻R49的两端一一对应电性连接，电阻R47的另一端和电阻R54的另一端均接地。

进一步优选的，第二数控衰减器包括第二PE4302芯片，电容C111-C112，电容C75以及电阻R200-R208；

第二PE4302芯片的C16引脚通过电阻R200接地，第二PE4302芯片的C0.5、 C1、C2和C4引脚分别一一对应通过电阻R204-R207与第一SN74AHC541的 Y8-Y5引脚一一对应电性连接，第二PE4302芯片的C8引脚通过电阻R208接地，第二PE4302芯片的RF2引脚通过串联的电感C111、电阻R201、电容C112 和电容C75与第三射频开关电性连接，电阻R202的一端与电阻R203的一端分别与电阻R201的两端电性连接，电阻R202的另一端和电阻R203的另一端均接地。

进一步优选的，第二数控衰减器、第三射频开关、第二级滤波器和第四射频开关的连接方式与第一数控衰减器、第一射频开关、第一级滤波器和第二射频开关的连接方式相同，第三射频开关、第二级滤波器和第四射频开关与逻辑控制器的连接方式与第一射频开关、第一级滤波器和第二射频开关与逻辑控制器的连接方式相同。

本实用新型的一种高灵敏度预选器相对于现有技术具有以下有益效果：

(1)通过设置第一级功放和第二级功放，并且将第一级功放位于预选器的最前端，可以降低预选器的噪声系数，以满足整机灵敏度指标的要求；第二级功放位于两级滤波器之间，可以很好的匹配滤波器，使级联后的滤波波形不会失真；

(2)通过设置第一级滤波器和第二级滤波器，可以显著的提高预选器的选择性性能，缩小干扰带宽，增强对带外干扰信号的衰减能力；

(3)通过设置各组件采用模块化设计，各组件单独调试，指标合格后，整体组装，各组件拆卸方便，具有很好的维修性，可靠性；

(4)整个装置体积小，并且具有较高的灵敏度和抗干扰能力。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型一种高灵敏度预选器的结构图；

图2为本实用新型一种高灵敏度预选器中可编程控制芯片的引脚图；

图3为本实用新型一种高灵敏度预选器中逻辑控制器的引脚图；

图4为本实用新型一种高灵敏度预选器中第一级功放、第一数控衰减器、第一射频开关、第一级滤波器、第二射频开关和第二级功放的连接电路图；

图5为本实用新型一种高灵敏度预选器中第二数控衰减器、第三射频开关、第二级滤波器、第四射频开关和射频输出端口的连接电路图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施方式，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。

如图1所示，本实用新型的一种高灵敏度预选器，其包括顺次串联连接的射频输入端口、第一级功放1、第一数控衰减器2、第一射频开关3、第一级滤波器4、第二射频开关5、第二级功放6、第二数控衰减器7、第三射频开关8、第二级滤波器9、第四射频开关10和射频输出端口，分别与第一射频开关3、第一级滤波器4、第二射频开关5、第二数控衰减器7、第三射频开关8、第二级滤波器9和第四射频开关10电性连接的逻辑控制器11，以及与逻辑控制器 11电性连接的可编程控制芯片12。

可编程控制芯片12的型号为MK60DN512ZVLL10，MK60DN512ZVLL10 可以把主机的信号转换成串并口数据，再经过逻辑控制器11转换后输出，控制相应的收发射频开关、第一数控衰减器2、第二数控衰减器7、第一级滤波器4 和第二级滤波器9。MK60DN512ZVLL10通过控制IL1、IL2、IL3和IL4的电平来控制第一数控衰减器2和第二数控衰减器7的衰减量，其中IL1、IL2、IL3 和IL4处于高电平时的衰减量分别为0.5dB、1dB、2dB、4dB，第一数控衰减器 2和第二数控衰减器7有16种衰减状态，可通过调整每个工作频点的工作状态来调整预选器的增益值，以满足预选器的增益平坦度指标要求。

逻辑控制器11包括第一SN74AHC541、第二SN74AHC541、第三 SN74AHC541、第一74HC1G00、第二74HC1G00、第三74HC1G00和第四 74HC1G00。在本实施例中，如图2和图3所示，MK60DN512ZVLL10的 PTD7-PTD0引脚与第一SN74AHC541的A1-A8引脚一一对应电性连接， MK60DN512ZVLL10的PTC13-PTC4引脚分别与第二SN74AHC541的A3和 A4引脚以及第三SN74AHC541的A8-A1引脚一一对应电性连接，第一 SN74AHC541的Y1-Y4引脚分别与第一74HC1G00的A引脚、第二74HC1G00 的A引脚、第三74HC1G00的A引脚和第四74HC1G00的A引脚一一对应电性连接。

第一级功放1，位于预选器的最前端，可以降低预选器的噪声系数，以满足整机灵敏度指标的要求。在本实施例中，如图4所示，第一级功放1包括第一 HE315功放管、电容C63和电容C59；具体的，射频输入端口通过电容C63与第一HE315功放管的RFIN引脚电性连接，第一HE315功放管的RF OUT引脚通过电容C59与第一数控衰减器2电性连接。

第一数控衰减器2，可以避免过大的信号功率损坏预选器。在本实施例中，如图4所示，第一数控衰减器2包括第一PE4302芯片、电容C109、电容C60、电阻R85、电阻R83、电阻R82、电阻R78和电阻R77；具体的，第一HE315 功放管的RF OUT引脚通过电容C59与第一PE4302芯片的RF1引脚电性连接，第一PE4302芯片的RF2引脚通过串联的电容C109和电容C60与第一射频开关 3电性连接，第一HE315功放管的C8、C4、C2、C1和C0.5引脚分别一一对应通过电阻R85、电阻R83、电阻R82、电阻R78和电阻R77与电源电性连接。

第一射频开关3，实现控制微波信号通道转换作用。第一射频开关3包括第一MASW-008566芯片、电阻R35、电阻R40、电阻R46、电阻R52、电阻R55、电阻R59、电阻R60、电容C62、电容C65、电容C68、电容C71和电容C64；其中第一MASW-008566芯片具有低插入损耗的特性。如图4所示，具体的，第一PE4302芯片的RF2引脚通过串联的电容C109和电容C60与第一 MASW-008566开关的ANT引脚电性连接，第一MASW-008566开关的V1、V2、 V3和V4引脚分别一一对应通过电阻R35、R40、R46和R52与第一SN74AHC541 的Y4-Y1引脚一一对应电性连接，第一MASW-008566开关的RF1、RF2和RF3 引脚分别一一对应通过电容C62、C65和C68与第一级滤波器4电性连接， MASW-008566开关的RF4引脚通过串联的电容C71、电阻R55和电容C64与第二射频开关5电性连接，电阻R59的一端和电阻R60的一端分别与电阻R55 的两端一一对应电性连接，电阻R59的另一端和电阻R60的另一端均接地。

第一级滤波器4，滤除谐波噪声，可以显著的提高预选器的选择性性能，缩小干扰带宽，增强对带外干扰信号的衰减能力。在本实施例中，如图4所示，第一级滤波器4包括第一LBQ1-30芯片、电阻R63-R72、电阻R43、电阻R30、电阻R31、电容C66、电容C69和电容C70；具体的，第一LBQ1-30芯片的A0-A9 引脚分别一一对应通过电阻R63-R72与第三SN74AHC541的Y8-Y1引脚以及第二SN74AHC541的Y4和Y3引脚一一对应电性连接，第一LBQ1-30芯片的LBQ IN1、LBQ IN2和LBQ IN3分别一一对应通过电容C68、电容C62和电容C65 与第一射频开关3中MASW-008566的RF3、RF1和RF2一一对应电性连接，第一LBQ1-30芯片的LBQ OUT2和LBQ OUT3分别一一对应通过电容C70和电容C69与第二射频开关5电性连接，第一LBQ1-30芯片的LBQ OUT1引脚通过串联的电容C108、电阻R43和电容C66与第二射频开关5电性连接，电阻 R30的一端和电阻R31的一端分别与电阻R43的两端一一对应电性连接，电阻 R30的另一端和电阻R31的另一端均接地，第一LBQ1-30芯片的K1、K2和 K3引脚分别与第一74HC1G00的Y引脚、第二74HC1G00的Y引脚和第三 74HC1G00的Y引脚一一对应电性连接。

第二射频开关5，实现控制微波信号通道转换作用。在本实施例中，如图4 所示，第二射频开关5包括第二MASW-008566芯片、电阻R34、电阻R37、电阻R39、电阻R41、电阻R42、电阻R45、电阻R51、电容C58和电容C61；具体的，第二MASW-008566芯片的V1-V4引脚分别一一对应通过电阻R34、电阻R39、电阻R45和电阻R51与第一SN74AHC541的Y1、Y4、Y2和Y3引脚一一对应电性连接，第二MASW-008566芯片的RF1通过串联的电容C64、电阻R55和电容C71与第一MASW-008566芯片的RF4引脚电性连接，第二 MASW-008566芯片的RF2引脚通过串联的电容C66、电阻R42和电容C108与第一LBQ1-30芯片的LBQ OUT1引脚电性连接，第二MASW-008566芯片的 RF3和RF4引脚分别一一对应通过电容C69和电容C70与第一LBQ1-30芯片的 LBQ OUT3和LBQ OUT2引脚一一对应电性连接，第二MASW-008566芯片的 ANT引脚通过串联的电容C61、电阻R37和电容C58与第二级功放6电性连接，电阻R41的一端和电阻R42的一端分别与电阻R37的两端一一对应电性连接，电阻R41的另一端和电阻R42的另一端均接地。

第二级功放6，位于两级滤波器之间，可以很好的匹配滤波器，使级联后的滤波波形不会失真。在本实施例中，如图4所示，第二级功放6包括第二HE315 芯片、电阻R47、电阻R49、电阻R54、电容C67和电容C73；具体的，第二 MASW-008566芯片的ANT引脚通过串联的电容C61、电阻R37和电容C58与第二HE315芯片的RF IN引脚电性连接，第二HE315芯片的RF OUT引脚通过串联的电容C67、电阻R49和电容C73与第二数控衰减器7电性连接，电阻R47 的一端和电阻R54的一端分别与电阻R49的两端一一对应电性连接，电阻R47 的另一端和电阻R54的另一端均接地。

第二数控衰减器7，调节各频率点的增益值，同时避免第二级功放6输出过大的信号功率损坏预选器。在本实施例中，如图5所示，第二数控衰减器7包括第二PE4302芯片，电容C111-C112，电容C75以及电阻R200-R208；第二 PE4302芯片的C16引脚通过电阻R200接地，第二PE4302芯片的C0.5、C1、 C2和C4引脚分别一一对应通过电阻R204-R207与第一SN74AHC541的Y8-Y5 引脚一一对应电性连接，第二PE4302芯片的C8引脚通过电阻R208接地，第二PE4302芯片的RF2引脚通过串联的电感C111、电阻R201、电容C112和电容C75与第三射频开关8电性连接，电阻R202的一端与电阻R203的一端分别与电阻R201的两端电性连接，电阻R202的另一端和电阻R203的另一端均接地。

在本实施例中，如图5所示，第二数控衰减器7、第三射频开关8、第二级滤波器9和第四射频开关10的连接方式与第一数控衰减器2、第一射频开关3、第一级滤波器4和第二射频开关5的连接方式相同，第三射频开关8、第二级滤波9和第四射频开关10与逻辑控制器11的连接方式与第一射频开关3、第一级滤波器4和第二射频开关5与逻辑控制器11的连接方式相同。其中，第二级滤波器9滤除带外干扰。

本实用新型的工作流程为：射频信号进入预选器，经过第一级功放1放大后进入第一数控衰减器2，再经过第一射频开关3进入第一级滤波器4滤除其谐波噪声，再经过第二射频开关5进入第二级功放6进行放大，放大后的信号进入第二数控衰减器7，调节各频率点的增益值，调整后的信号经过第三射频开关8进入第二级滤波器9滤除其带外干扰，最后经过第四射频开关10出预选器。为了保证热稳定性和复杂的电磁抗干扰条件，本实用新型的高灵敏度预选器集成于一金属外壳内。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施方式而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。