一种电调谐滤波器的制作方法

1.本实用新型涉及无线通信技术领域，尤其涉及一种电调谐滤波器。


背景技术：

2.无线通信领域发展迅速，电磁环境不断恶化，频谱资源日益拥挤，对无线通信设备形成很大干扰，强电磁干扰导致无线通信设备发生阻塞、互调干扰等问题。因此，需要采用滤波器抑制带外干扰信号，以提高无线通信设备抗干扰能力和接收灵敏度。
3.目前无线通信设备采用的主要预选方式包括固定频段滤波器、电调谐滤波器等，采用固定频段滤波器组会导致滤波器数量的激增，不利于无线通信设备成本的控制和小型化设计，采用电调谐滤波器不仅在成本控制和小型化设计方面具有优势，而且在信号及干扰频率未知的情况下，电调谐滤波器可以进行跟踪预选，由此可知，电调谐滤波器是无线通信设备前端频率预选的优选方案。
4.本实用新型的目的是提供一种电调谐滤波器，电调谐滤波器频率覆盖 30mhz～512mhz，相对带宽稳定、频率选择性好、中心频率连续可调，调谐速度快、功耗低、体积小。
5.因此，有必要提供一种电调谐滤波器解决上述技术问题。


技术实现要素：

6.本实用新型提供一种电调谐滤波器，解决了电调谐滤波器在30mhz～ 512mhz之带宽不稳定，频率选择性差的问题。
7.为解决上述技术问题，本实用新型提供的电调谐滤波器包括：用于射频信号输入的第一集成射频开关和用于射频信号输出的第二集成射频开关；
8.电调滤波器组，所述电调滤波器组设置于所述第一集成射频开关和所述第二集成射频开关之间，所述电调滤波器组包括第一电调滤波器、第二电调滤波器和第三电调滤波器；
9.调谐电压电路，所述调谐电压电路的输出端和所述电调滤波器组的输入端电性连接；
10.处理器，所述处理器的输出端和所述调谐电压电路的输入端电性连接，所述第一集成射频开关和所述第二集成射频开关的输入端均和所述处理的输出端电性连接。
11.优选的，所述第一电调滤波器、第二电调滤波器和第三电调滤波器的输入端均和所述第一集成射频开关的输出端电性连接，所述第一电调滤波器、第二电调滤波器和第三电调滤波器的输出端均和所述第二集成射频开关电性连接。
12.优选的，所述第一电调滤波器的频率覆盖范围为30-90mhz，所述第二电调滤波器的频率覆盖范围为90-250mhz，所述第三电调滤波器的覆盖频率范围为250-512mhz。
13.优选的，还包括用于所述电调滤波器组安装的壳体，所述壳体上呈阶梯式分布有分布用于所述第一电调滤波器、第二电调滤波器和第三电调滤波器安装的第一安装卡槽、第二安装卡槽和第三安装卡槽。
14.优选的，所述壳体的外表面开设有布线槽，所述布线槽内壁的一侧固定连接有连接导线，所述连接导线的一端固定连接有连接接头，所述布线槽内壁的一侧固定连接有和所述接线头配合使用的定位插口。
15.优选的，所述壳体的底部设置连接接口，并且壳体的一侧设置有弹性定位件，所述弹性定位件的底部倾斜设置。
16.优选的，所述壳体的一侧开设有活动槽，所述活动槽内壁的一侧固定连接有定位弹簧，所述定位弹簧的一端和所述弹性定位件固定连接。
17.与相关技术相比较，本实用新型提供的电调谐滤波器具有如下有益效果：
18.一、分段式电调滤波器可以拓宽频率覆盖范围，本实用新型实施例频率可覆盖30mhz～512mhz；
19.二、集成射频开关与pin二极管开关电路相比，不需要更大的导通电流和外围控制电路，功耗和体积更小；
20.三、电调滤波器采用电感抽头方式可以优化输入端和输出端的阻抗匹配，同时可以提高选谐回路的q值；
21.四、相比于传统磁调谐滤波器，采用变容二极管进行调谐，不存在磁滞，变容管的结电容随外加反向偏置电压而变化，响应时间快，调谐速度快，且反向漏电流非常小，功耗小；
22.五、采用电容耦合型双调谐回路的结构，耦合电容用变容二极管替代，频率选择性好，中心频率连续可调且相对带宽稳定；
23.六、变容二极管采用反串联再与谐振回路并联的联接形式，这种联接形式，加在两个变容二极管上的振荡高频电压反向相反，变容二极管由此高频电压产生的容值漂移相互抵消，从而减少调谐中心频率偏移；
24.七、变容二极管多支路并联，可以增大绝对电容调谐范围，以及减小等效串联电阻，从而增加频率覆盖范围及减小通带插损。
附图说明
25.图1为本实用新型提供的电调谐滤波器的第一实施例的结构示意图；
26.图2为电容耦合型双调谐等效电路图；
27.图3为电调滤波器组原理示意图；
28.图4为调谐电压电路原理示意图；
29.图5为集成射频开关原理示意图；
30.图6处理器的工作流程示意图；
31.图7为本实用新型提供的电调谐滤波器的第二实施例的结构示意图；
32.图8为图7所示壳体底部部分的结构示意图；
33.图9为图7所示壳体正视部分的结构示意图；
34.图10为图9所示弹性定位件部分的结构示意图。
35.图中标号：1、第一集成射频开关，2、第二集成射频开关，3、电调滤波器组，31、第一电调滤波器，32、第二电调滤波器，33、第三电调滤波器，4、调谐电压电路，5、处理器，6、壳体，7、第一安装卡槽，8、第二安装卡槽， 9、第三安装卡槽，10、布线槽，11、连接导线，12、接
线头，13、定位插口， 14、连接接口，15、弹性定位件，16、活动槽，17、定位弹簧。
具体实施方式
36.下面结合附图和实施方式对本实用新型作进一步说明。
37.第一实施例
38.请结合参阅图1、图2、图3、图4、图5和图6，其中，图1为本实用新型提供的电调谐滤波器的第一实施例的结构示意图；图2为电容耦合型双调谐等效电路图；图3为电调滤波器组原理示意图；图4为调谐电压电路原理示意图；图5为集成射频开关原理示意图；图6处理器的工作流程示意图。电调谐滤波器包括：用于射频信号输入的第一集成射频开关1和用于射频信号输出的第二集成射频开关2；
39.电调滤波器组3，所述电调滤波器组3设置于所述第一集成射频开关1和所述第二集成射频开关2之间，所述电调滤波器组3包括第一电调滤波器31、第二电调滤波器32和第三电调滤波器33；
40.调谐电压电路4，所述调谐电压电路4的输出端和所述电调滤波器组3的输入端电性连接；
41.处理器5，所述处理器5的输出端和所述调谐电压电路4的输入端电性连接，所述第一集成射频开关1和所述第二集成射频开关2的输入端均和所述处理5的输出端电性连接。
42.采用电调滤波器组分段的方式，用以扩展频率覆盖范围。各电调滤波器组采用电容耦合型双调谐回路设计思路，结构简单性能优异。
43.电容耦合型双调谐回路如图2所示，l1、c1和l2、c2分别组成谐振回路，它们决定着滤波器的中心频率，c1和c2用变容二极管取代，中心频率连续调节；cm为耦合电容，决定着滤波器的相对带宽，cm用变容二极管取代，可以使调谐滤波器的相对带宽在调谐范围内保持一个相对稳定的值。射频信号输入输出端口采用电感抽头方式，提高谐振回路q值，从而提高电调滤波器频率选择性，根据变容二极管上下限容值，结合电容耦合型双调谐回路设计思路，通过ads仿真辅助设计，可以更高效快速完成电调滤波器的分段优化设计。集成射频开关采用单片集成的射频开关芯片，用于切换电调滤波器组分段。调谐电压电路采用10位d/a转换芯片输出需要的调谐电压值，经过运算放大器驱动隔离送至电调滤波器组的变容二极管，处理器采用资源小和接口少的 pfga，用以实现指令的接收和控制下发，可以降低成本和功耗。
44.所述第一电调滤波器31、第二电调滤波器32和第三电调滤波器33的输入端均和所述第一集成射频开关1的输出端电性连接，所述第一电调滤波器 31、第二电调滤波器32和第三电调滤波器33的输出端均和所述第二集成射频开关2电性连接。
45.所述第一电调滤波器31的频率覆盖范围为30-90mhz，所述第二电调滤波器32的频率覆盖范围为90-250mhz，所述第三电调滤波器33的覆盖频率范围为250-512mhz。
46.图3是实施例中电调滤波器组原理示意图。如图3所示，电调滤波器组各分段包括耦合匹配电感l1、l2、l3、l4、l5、l6，调谐变容二极管d1、d2、 d3、d4、d6、d7、d8、d9，耦合变容二极管d5，电阻r1、r2、r3提供反向偏置电压，偏置电压滤波电容c1。
47.图4是实施例中调谐电压电路原理示意图。如图4所示，调谐电压电路包括调谐电压包括d/a转换芯片n2，运算放大器n3，电阻r6，r7，r8控制电压放大比例，滤波电容c4，c5。
v_tune为调谐电压。
48.图5是实施例中集成射频开关原理示意图。如图5所示，射频开关芯片 n4、n5，tune_sel0、tune_sel1、tune_sel2为波段控制信号，rf_in 和rf_out分别为电调滤波器组各分段的射频输入和射频输出。
49.图6是实施例中处理器的工作流程示意图。如图6所示，处理器初始化完成后，等待接收频率控制字，根据频率控制字，计算得到相应的波段和调谐电压，通过1个spi口控制d/a转换芯片输出调谐电压，通过3个i/o口控制射频开关芯片进行波段切换。
50.本实用新型提供的电调谐滤波器的工作原理如下：
51.电调滤波器器组3用于射频信号选择滤波；第一集成射频开关1和第二集成射频开关2用于滤波器分段切换；调谐电压电路4用于提供变容二极管反向偏置，以实现滤波器中心频率连续可调；处理器5用于无线通信设备信息交换，转换当前频率控制字以控制调谐电压电路4输出、第一集成射频开关1和第二集成射频开关的切换。
52.与相关技术相比较，本实用新型提供的电调谐滤波器具有如下有益效果：
53.一、分段式电调滤波器可以拓宽频率覆盖范围，本实用新型实施例频率可覆盖30mhz～512mhz；
54.二、集成射频开关与pin二极管开关电路相比，不需要更大的导通电流和外围控制电路，功耗和体积更小；
55.三、电调滤波器采用电感抽头方式可以优化输入端和输出端的阻抗匹配，同时可以提高选谐回路的q值；
56.四、相比于传统磁调谐滤波器，采用变容二极管进行调谐，不存在磁滞，变容管的结电容随外加反向偏置电压而变化，响应时间快，调谐速度快，且反向漏电流非常小，功耗小；
57.五、采用电容耦合型双调谐回路的结构，耦合电容用变容二极管替代，频率选择性好，中心频率连续可调且相对带宽稳定；
58.六、变容二极管采用反串联再与谐振回路并联的联接形式，这种联接形式，加在两个变容二极管上的振荡高频电压反向相反，变容二极管由此高频电压产生的容值漂移相互抵消，从而减少调谐中心频率偏移；
59.七、变容二极管多支路并联，可以增大绝对电容调谐范围，以及减小等效串联电阻，从而增加频率覆盖范围及减小通带插损。
60.第二实施例
61.请结合参阅图7-10，基于本技术的第一实施例提供的一种电调谐滤波器，本技术的第二实施例提出另一种电调谐滤波器。第二实施例仅仅是第一实施例优选的方式，第二实施例的实施对第一实施例的单独实施不会造成影响。
62.具体的，本技术的第二实施例提供的电调谐滤波器的不同之处在于，电调谐滤波器用于所述电调滤波器组3安装的壳体6，所述壳体6上呈阶梯式分布有分布用于所述第一电调滤波器31、第二电调滤波器32和第三电调滤波器33 安装的第一安装卡槽7、第二安装卡槽8和第三安装卡槽9。
63.所述壳体6的外表面开设有布线槽10，所述布线槽10内壁的一侧固定连接有连接导线11，所述连接导线11的一端固定连接有连接接头12，所述布线槽10内壁的一侧固定连
接有和所述接线头12配合使用的定位插口13。
64.定位插口13仅仅起到对接线头12的定位作用，不具备任何电路和信息交互的功能。
65.所述壳体6的底部设置连接接口14，并且壳体1的一侧设置有弹性定位件15，所述弹性定位件15的底部倾斜设置。
66.通过连接接口14，方便壳体6自上而下压到设备的槽口上，并且和槽口内的接头直接进行连接。
67.所述壳体1的一侧开设有活动槽16，所述活动槽16内壁的一侧固定连接有定位弹簧17，所述定位弹簧17的一端和所述弹性定位件15固定连接。
68.弹性定位件15底部倾斜，受到槽口内壁的压力是，会向活动槽16内部收缩，不影响壳体6的下压，将壳体6压入设备的槽口内部时，定位弹簧17会伸展推动弹性定位件15，使得弹性定位件15挤压在槽口侧壁上，为壳体6提供辅助定位。
69.与相关技术相比较，本实用新型提供的电调谐滤波器具有如下有益效果：
70.通过设置第一安装卡槽7、第二安装卡槽8和第三安装卡槽9，方便第一电调滤波器31、第二电调滤波器32和第三电调滤波器33的依次安装和取下，使得第一电调滤波器31、第二电调滤波器32和第三电调滤波器33的安装取下互不影响，空间分布更加合理化的利用，并且将连接导线11和接线头12缠绕在壳体6外侧的布线槽10之中，避免连接导线11散乱，将接线头12从定位插口14上拔下即可连接外部接口进行去电使用。
71.以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。