专利名称：可调谐的级间滤波器的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于调谐器中的可调谐级间滤波器。
背景技术：
当前，用于处理利用现今提出的各种数字传输系统所接收的数字信号的调谐器工作得并不非常好。因为数字信号占据了信道的全部频谱、以及延时及频响误差对数字信号的影响比对模拟信号的影响严重得多，所以，接收机的RF及IF特性都需要改善。而且，因为数字信号的发射功率小于模拟信号的发射功率，所以，满意地接收所需的数字信号可能更加困难，当存在着强的邻信道信号时尤其如此。
因此，需要改善进入混频器之前的调谐器的RF滤波，特别是减小强邻信道的影响。
发明概要简言之，可调谐的带通滤波器用于在混频器之前处理RF信号。这种带通滤波器具有组合的高端耦合部分及低端耦合部分，高端耦合部分的耦合系数随频率的提高而增大，低端耦合部分的耦合系数则随频率的提高而减小。当在整个频段内调谐该带通滤波器时，这两种耦合系数彼此相反地随频率相对变化。
附图的简要说明
图1为示出包括根据先有技术的级间带通滤波器的调谐器电路的方框图；图2a～2d为各种带通滤波电路的原理图，图2a及2b示出根据先有技术的电路，图2c及2d示出根据本发明各个方面的滤波器电路；图3示出具有图2d所示的滤波器电路原理图的图1的调谐器电路，根据本发明各个方面的图2d的滤波器用作级间带通滤波器。
优选实施例的详细描述图1示出一种根据先有技术的RF调谐器，它包括单调谐输入带通滤波器10；第1RF放大器12，它一般为AGC可控增益的双栅极MOSFET放大器；双调谐级间滤波器14；以及第2 RF放大器16，放大器16的输出信号耦合到用来变换处理过的RF信号频率的混频器(未示出)。在通常的电路中，把带通滤波器14调谐到较高频率经常会使其通带响应变宽，并且，会使得在滤波器14的输入端与输出端、以及在放大器12及16的相应输出端与输入端之间阻抗失配。
图2a～2d示出多种双调谐带通滤波器，其中，对具有相同功能的元件标以相同的符号。图2a示出带有高端耦合的双调谐带通滤波器，即，通过高端电容器Cx把由两个可调电容器C1(因为这两个电容器的电容量基本相同，所以，它们都采用符号C1)及电感L组成的输入与输出调谐电路耦合起来。图2b示出带有低端耦合的双调谐带通滤波器，即，通过低端耦合电容器Cy把由可调电容器C1及电感L组成的输入与输出调谐电路耦合起来。
对图2a的高端耦合带通滤波器，在输入端与输出端之间的耦合系数近似等于电容器Cx的电容量被两个可调电容器C1电容量之积的平方根所除而得的商。这样，图2a所示带通滤波器的耦合系数K与C1的平方根值成反比。通过把电容器C1之值调节到较小的电容量，就使图2a所示滤波器调谐到较高频率。这样，耦合系数K将随着把该滤波器调谐到较高频率而增大。对于图2b所示的低端耦合带通滤波器，在输入端与输出端之间的耦合系数近似等于两个电容器C1电容量之乘积的平方根再除以电容器Cy的电容量所得的商。这样，图2b所示带通滤波器的耦合系数K与C1的平方根值成正比(对于高端及低端耦合的公式，见《ITT无线电工程师参考数据(ITT Reference Data for RadioEngineer)》第4版，1956年版，第238页)。通过把电容器C1之值调节到较小的电容量，就使图2b所示滤波器调谐到较高频率。这样，耦合系数将随着把该滤波器调谐到较高频率而减小。本发明人已认识到，当减小电容器C1之值以使相应的带通滤波器从较低频率调谐到较高频率时，图2a的高端耦合滤波器的耦合系数与图2b的低端耦合滤波器的耦合系数以彼此相反的关系而改变。基于这一认识，本发明人已发明了新的优异的级间滤波器。它们被示于图2c及2d。
图2c示出一种双调谐带通滤波器，它通过把电容器C1经过电容器Cy返回到地、并把电容器Cx耦合到高端电容器C1之间，从而把图2a与2b的高端耦合电路与低端耦合电路组合起来。根据本发明的各个方面而把高端耦合与低端耦合组合起来，当把这种组合电路的滤波器从较低频率调谐到较高频率时，在图2a及2b所示滤波器的两个极端之间的某一位置上将出现耦合系数的变异。例如，因为电容器Cx(高端)及Cy(低端)的耦合作用对调谐频率有着相反的关系，所以，通过适当地选择电容器Cx及Cy之值，当通过调节这两个电容器C1而在该频段内调谐级间滤波器时，可以在整个调谐范围内获得基本恒定的耦合系数以及基本恒定的输入、输出终端阻抗，从而减小带有放大器12和16的级间滤波器的阻抗失配。
通过对图2c所示滤波器进行Y-Δ变换，可获得图2d所示的另一种电路。上面有关图2c的双调谐级间滤波器所涉及耦合系数对频率以及调谐的讨论，也适用于图2d所示双调谐带通滤波器中。
图3示出了用于UHF频段的一种调谐器线路，它利用插入一个根据图2d的滤波器以代替图1中的级间滤波器14。各个电容器Cx、Cy、及C1可以包括与电路中所示的所述电容有关的寄生及杂散电容量。电感L由带状线元件提供，这些元件耦合到地，它们对调谐变容二极管C1提供直流回路。放大器12及16具有50欧的输入及输出阻抗，分别提供25dB及8dB增益。通过把在端子Vt上的适当的调谐电压Vt经过电阻R加到匹配的变容二极管电容器C1的阳极上以实现滤波器14的调谐。正如在现代调谐器中是很通常的那样，用来把级间滤波器及其它可调谐器件(未示出)调谐到所需频率上的调谐电压Vt，可由微处理器(未示出)根据从EPROM读出的调谐电压值通过DAC(未出示)产生。正如在这种技术中也已熟知的那样，调谐电压亦可由锁相环产生。
在图3所示示范性实施例中，放大器12及16分别为美国纽约州Brooklyn市Mini-Circuit(迷你电路)公司制造的MAR-8及MAR-4。调谐电容器C1为荷兰Philips(菲利浦)公司制造的单片双变容二极管BBY62。
权利要求
1.一种带通滤波器，具有信号输入端及信号输出端，且在从较低频率到较高频率的整个频段内是可调谐的，包括具有从所述较低频率到所述较高频率随频率增高而增大的耦合系数的高端耦合部分，以及具有从所述较低频率到所述较高频率随频率增高而减小的耦合系数的低端耦合部分；当在所述频段内调谐所述带通滤波器时，所述高端耦合部分的所述耦合系数与所述低端耦合部分的所述耦合系数随频率呈相反地变化。
2.根据权利要求1中所述的滤波器，其特征在于，其中所述高端耦合部分的所述耦合系数与所述低端耦合部分的所述耦合系数的相反变化是互补的，以致在所述频段内进行调谐时，所述带通滤波器在所述输入端与所述输出端之间的耦合系数基本上保持恒定。
3.一种带通滤波器，具有信号输入端及信号输出端，且在一个频段内是可调谐的包括耦合到所述输入端与参考点之间的第1电感，耦合到所述输入端与节点之间的第1电容器，耦合到所述节点与所述参考点之间的第2电容器，耦合到所述输出端与所述节点之间的第3电容器，耦合到所述输出端与所述参考点之间的第2电感，以及耦合到所述输入端与所述输出端之间的第4电容器；所述第1及第3电容器是可调的；选择所述第2电容器及所述第4电容器之值，以使当通过调节所述第1及第3电容器而在所述频段内调谐所述带通滤波器时，所述带通滤波器将具有基本恒定的耦合系数。
4.一种带通滤波器，具有信号输入端及信号输出端，且在一个频段内是可调谐的，包括耦合到所述输入端与参考点之间的第1电感，耦合到所述输入端与第1节点之间的第1电容器，耦合到所述第1节点与所述参考点之间的第2电容器，耦合到所述输出端与第2节点之间的第3电容器，耦合到所述第2节点与所述参考点之间的第4电容器，耦合到所述输出端与所述参考点之间的第2电感，耦合到所述输入端与所述输出端之间的第5电容器，以及耦合到所述第1节点与所述第2节点之间的第6电容器；所述第1及第3电容器是可调的；选择所述第4电容器及所述第5电容器之值，以使当通过调节所述第1及第3电容器而在所述频段内调谐所述带通滤波器时，所述带通滤波器将具有基本恒定的耦合系数。
5.一种带通滤波器，具有信号输入端及信号输出端，且在一个频段内是可调谐的，包括耦合到所述输入端与参考点之间的第1电感；耦合到所述输入端与节点之间的第1电容器；耦合到所述节点与所述参考点之间的第2电容器；耦合到所述输出端与所述节点之间的第3电容器；耦合到所述输出端与所述参考点之间的第2电感；以及耦合到所述输入端与所述输出端之间的第4电容器。
6.根据权利要求5中所述的带通滤波器，其特征在于，其中，所述第1及第3电容器是可调的。
7.根据权利要求6中所述的带通滤波器，其特征在于，要这样来选择所述第2电容器及所述第4电容器之值，以使当通过调节所述第1及所述第3电容器而在所述频段内调谐所述带通滤波器时，所述带通滤波器将具有基本恒定的耦合系数。
8.一种带通滤波器，具有信号输入端及信号输出端，且在一个频段内是可调谐的，包括耦合到所述输入端与参考点之间的第1电感；耦合到所述输入端与第1节点之间的第1电容器；耦合到所述第1节点与所述参考点之间的第2电容器；耦合到所述输出端与第2节点之间的第3电容器；耦合到所述第2节点与所述参考点之间的第4电容器；耦合到所述输出端与所述参考点之间的第2电感；耦合到所述输入端与所述输出端之间的第5电容器；以及耦合到所述第1节点与所述第2节点之间的第6电容器。
9.根据权利要求8中所述的带通滤波器，其特征在于，其中所述第1及第3电容器是可调的。
10.根据权利要求9中所述的带通滤波器，其特征在于，要这样来选择所述第4电容器及所述第5电容器之值，以使当通过调节所述第1及所述第3电容器而在所述频段内调谐所述带通滤波器时，所述带通滤波器将具有基本恒定的耦合系数。
全文摘要
在调谐器中,一种可调谐的带通滤波器具有组合起来的高端耦合部分及低端耦合部分,高端耦合部分的耦合系数随频率的提高而增大,低端耦合部分的耦合系数随频率的提高而减小。当在整个频段内调谐该带通滤波器时,这两种耦合系数彼此相反地随频率而相对变化。
文档编号H03H7/01GK1187913SQ96194793
公开日1998年7月15日 申请日期1996年4月26日 优先权日1996年4月26日
发明者F·阿什万德恩 申请人:Rca·汤姆森许可公司