基于带阻技术的跳频滤波器的制作方法

本发明涉及电子通信领域，尤其涉及基于带阻技术的跳频滤波器。

背景技术：

1、当今电磁信号日益密集、复杂，对通信对抗设备的反干扰能力要求越来越高。跳频电台作为新一代的通信对抗设备，具有较强的抗干扰、抗截获能力，使其在现代的电子战和通信中显示出巨大的优越性。跳频滤波器就是新一代通信对抗设备研制的关键部件。其主要用于跳频接收机和跳频发射机的调谐带通滤波器，是一种扩频技术，它的突出优点是保密性和抗干扰性强，通过带通频率的跳变来规避干扰信号。它置于设备接收机前端或发射机功率放大器前端（大功率跳频滤波器置于功率放大器后端），用于信道分割、防阻塞和抑制不需要的电磁信号。目前跳频滤波器基于带通技术，属于被动抗干扰技术，无法实现对特定的频点进行信号过滤。

2、而跳频带阻滤波器也是一种用于跳频接收机和跳频发射机的调谐带阻滤波器，它主要是解决跳频带通滤波器无法主动过滤干扰信号的问题，跳频带阻滤波器可以根据干扰信号进行主动跳频，把干扰信号提前过滤，阻带频率可以根据干扰信号的变化而跳变，属于主动抗干扰技术，如果实现产品化，将会把特殊领域的通信技术提高一个台阶。

3、如图1所示，为传统的跳频带阻滤波器原理框图，其一般是利用两个跳频带通滤波器加3db电桥构成，也可参考申请号为cn109904569a的“一种跳频带阻滤波器的实现方法”，其也是由两个滤波器加3db电桥构成。这样就增加了跳频带阻滤波器的重量和体积。而这和在特殊领域的应用上所需要的体积小，重量轻刚好相反。

技术实现思路

1、本发明主要目的在于提供一种体积小重量轻的基于带阻技术的跳频滤波器。

2、本发明所采用的技术方案是：

3、提供一种基于带阻技术的跳频滤波器，包括：

4、阻抗匹配网络，连接一射频连接器，输入信号通过该射频连接器进入阻抗匹配网络，按特定欧姆阻值进行匹配，使射频信号的驻波比低于预设值；

5、频段切换单元，与阻抗网络连接，将经过阻抗网络后的信号按照相应工作的子频段进行切换；

6、第一阻抗变换单元组，与频段切换单元连接，包括与各个子频段对应的多个阻抗变换单元，每个阻抗变换单元按照诺顿变换原理在信号输入端将特定欧姆阻值变换成更高阻值；

7、基础带阻滤波单元组，与第一阻抗变换单元组连接，包括多个由谐振单元和耦合单元组成的基础带阻滤波单元；每个基础带阻滤波单元对应一个子频段，且与相应的阻抗变换单元连接，对信号进行基础带阻滤波；

8、第二阻抗变换单元组，与基础带阻滤波单元组连接，包括与各个子频段对应的多个阻抗变换单元，每个阻抗变换单元按照诺顿变换原理在信号输出端将lc谐振阻抗恢复为特定欧姆阻值；

9、pin二极管开关电容矩阵，与基础带阻滤波单元组连接，在外部信号控制下实现多个频点的跳频；

10、数字控制接口及供电单元，与pin二极管开关电容矩阵连接，为跳频滤波器提供外部控制接口和供电。

11、接上述技术方案，特定欧姆阻值为50欧姆。

12、接上述技术方案，射频信号的驻波比低于2。

13、接上述技术方案，子频段包括：

14、子频段一，频率范围为30~300mhz；

15、子频段二，频率范围为300~1000mhz；

16、子频段三，频率范围为1000~2500mhz。

17、接上述技术方案，与子频段一对应的阻抗变换单元的阻抗变换倍数为50~100倍；与子频段二对应的阻抗变换单元的阻抗变换倍数为100~400倍；与子频段三对应的阻抗变换单元的阻抗变换倍数为400~500倍。

18、接上述技术方案，频段切换单元由单刀多掷的射频开关构成，若有n个子频段，则选择单刀n掷射频开关，n为自然数。

19、接上述技术方案，射频开关的插入损耗为0.3db以上，隔离度为35db以下。

20、接上述技术方案，频段切换单元由mems开关组成，插入损耗为0.1db以下，隔离度为40db以上。

21、接上述技术方案，pin二极管开关电容矩阵包括n个电容和n个pin二极管开关，组成2n个电容组合，对应2n个频点。

22、接上述技术方案，外部控制接口提供地址位和数据位，数据位主要通过高低电平控制pin二极管开关电容矩阵中二极管开关和电容的通断来实现不同的电容组合。

23、接上述技术方案，数字控制接口具体根据接收的指令通过内部查表的方式，按照地址码打开pin二极管开关电容矩阵中相应的pin二极管开关。

24、本发明产生的有益效果是： 本发明通过两个阻抗变换单元组，其中一个按照诺顿变换原理在信号输入端将特定欧姆阻值变换成更高阻值，另一个按照诺顿变换原理在信号输出端将lc谐振阻抗恢复为特定欧姆阻值，从而可以把理想的的lc器件的电容值和电感值变换到市面上可以采购到的电容值和电感值，且仅使用一个滤波器和两个阻抗变换单元组就可以替代两个滤波器和3db电桥结构，从而大大减小了整个跳频滤波器的体积和重量。

25、进一步地，通过阻抗匹配网络控制射频信号的驻波比低于2，从而减少信号损耗，提高信号传输质量。

26、进一步地，优选mems开关替代射频开关，插入损耗可以做到0.1db以下，隔离度达到40db以上。

27、进一步地，阻抗变换单元可以根据不同的子频段进行阻抗变换，且不同的子频段对应不同的阻抗变换倍数，从而更有效地将理想的lc器件的电容值和电感值变换到市面上可以采购到的电容值和电感值。

技术特征：

1.一种基于带阻技术的跳频滤波器，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的基于带阻技术的跳频滤波器，其特征在于，特定欧姆阻值为50欧姆。

3.根据权利要求1所述的基于带阻技术的跳频滤波器，其特征在于，射频信号的驻波比低于2。

4.根据权利要求1所述的基于带阻技术的跳频滤波器，其特征在于，子频段包括：

5.根据权利要求4所述的基于带阻技术的跳频滤波器，其特征在于，与子频段一对应的阻抗变换单元的阻抗变换倍数为50~100倍；与子频段二对应的阻抗变换单元的阻抗变换倍数为100~400倍；与子频段三对应的阻抗变换单元的阻抗变换倍数为400~500倍。

6.根据权利要求1所述的基于带阻技术的跳频滤波器，其特征在于，频段切换单元由单刀多掷的射频开关构成，若有n个子频段，则选择单刀n掷射频开关，n为自然数。

7.根据权利要求1所述的基于带阻技术的跳频滤波器，其特征在于，频段切换单元由mems开关组成。

8.根据权利要求1所述的基于带阻技术的跳频滤波器，其特征在于，pin二极管开关电容矩阵包括n个电容和n个pin二极管开关，组成2n个电容组合，对应2n个频点。

9.根据权利要求1所述的基于带阻技术的跳频滤波器，其特征在于，外部控制接口提供地址位和数据位，数据位主要通过高低电平控制pin二极管开关电容矩阵中二极管开关和电容的通断来实现不同的电容组合。

10.根据权利要求1-9中任一项所述的基于带阻技术的跳频滤波器，其特征在于，数字控制接口具体根据接收的指令通过内部查表的方式，按照地址码打开pin二极管开关电容矩阵中相应的pin二极管开关。

技术总结
本发明公开了一种基于带阻技术的跳频滤波器，包括阻抗匹配网络、频段切换单元、第一阻抗变换单元组、基础带阻滤波单元组、第二阻抗变换单元组、PIN二极管开关电容矩阵和数字控制接口及供电单元，其中第一阻抗变换单元组包括与各个子频段对应的多个阻抗变换单元，每个阻抗变换单元按照诺顿变换原理在信号输入端将特定欧姆阻值变换成更高阻值；第二阻抗变换单元组，与基础带阻滤波单元组连接，包括与各个子频段对应的多个阻抗变换单元，每个阻抗变换单元按照诺顿变换原理在信号输出端将LC谐振阻抗恢复为特定欧姆阻值。本专利用跳频带通滤波器类似的跳频控制原理实现，大大减小了整个跳频滤波器的体积和重量。

技术研发人员：袁小红,凌坚
受保护的技术使用者：深圳市首飞电子有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15