本实用新型涉及无线通信领域，尤其涉及一种窄带收发信机的射频功放滤波器组件。
背景技术：
射频功放滤波器组件位于射频后端，而射频后端作为收发信机的重要组成部分，其主要功能是发射超窄带大功率无线电信号，接收极其微弱的高频信号，并将其传送到射频前端电路；收发信机对射频后端电路的适应性决定了收发信机的动态范围，现有技术中，收发信机输出的载波信号失真度较大，对其他收发信机的干扰能力强，并且射频后端的电路零散分布，使得射频后端的体积增大，因此，为解决上述问题，本实用新型提供一种小型化、线性度良好、谐波抑制好的射频功放滤波器组件。
技术实现要素：
有鉴于此，本实用新型提出了一种小型化、线性度良好、谐波抑制好的射频功放滤波器组件。
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窄带收发信机的射频功放滤波器组件其包括输入匹配电路、收发开关、第一定向耦合器、初级选频电路、低噪声放大器、第二定向耦合器、后级选频电路和天线，还包括一级功率放大器、二级功率放大器和谐波滤波器；
输入匹配电路、一级功率放大器、二级功率放大器、收发开关、谐波滤波器、第一定向耦合器和天线顺次电性连接，收发开关、初级选频电路、低噪声放大器、第二定向耦合器和后级选频电路顺次电性连接。
在以上技术方案的基础上，优选的，一级功率放大器包括顺次电性连接的功率分解及匹配电路、功率放大电路和功率合成及匹配电路，以及与功率放大电路电性连接的电源滤波电路；
功率分解及匹配电路与输入匹配电路电性连接，功率合成及匹配电路与二级功率放大器电性连接。
进一步优选的，一级功率放大器和二级功率放大器的结构相同。
进一步优选的，功率分解及匹配电路包括电容C1-C3，变压器T1-T3；
变压器T1的初级线圈的一端通过电容C1与输入匹配电路电性连接，变压器T1的初级线圈的另一端通过电容C2与变压器T3的初级线圈的一端电性连接，变压器T1的次级线圈的一端接地，变压器T1的次级线圈的另一端通过电容C3与变压器T2的初级线圈的一端电性连接，变压器T2的初级线圈的另一端分别与功率放大电路和变压器T3的次级线圈的另一端电性连接，变压器T2的次级线圈的一端与变压器T3的次级线圈的一端电性连接，变压器T2的次级线圈的另一端分别与功率放大电路和变压器T3的初级线圈的另一端电性连接。
进一步优选的，功率放大电路包括电容C4-C7，MOS管Q1，MOS管Q2和电阻R1-R6；
电阻R4的一端分别与电容C6的一端、MOS管Q1的栅极和电阻R1的一端电性连接，电阻R4的另一端通过电容C5接地，电阻R1的另一端与电源电性连接，电容C6的另一端通过电阻R5与MOS管Q1的漏极电性连接，MOS管Q1的源极与MOS管Q2的源极电性连接，电阻R3的一端分别与电容C7的一端、MOS管Q2的栅极和电阻R2的一端电性连接，电阻R2的另一端与电源电性连接，电阻R3的另一端通过电容C4接地，电容C7的另一端通过电阻R6与MOS管Q2的漏极电性连接。
进一步优选的，功率合成及匹配电路包括变压器T4、变压器T5、变压器T6和电容C8-C11；
变压器T4的初级线圈的一端分别与MOS管Q1的漏极和变压器T5的次级线圈的一端电性连接，变压器T4的初级线圈的另一端通过电容C8与变压器T6的初级线圈的一端电性连接，变压器T4的次级线圈的一端分别与MOS管Q2的漏极、变压器T5的次级线圈的另一端和变压器T5的初级线圈的一端电性连接，变压器T4的次级线圈的另一端分别与变压器T4的初级线圈的一端和变压器T5的次级线圈的一端电性连接，变压器T5的初级线圈的另一端通过电容C9与变压器T6的次级线圈的一端电性连接，变压器T6的初级线圈的另一端通过电容C10与二级功率放大器电性连接，变压器T6的次级线圈的另一端接地，电容C11的一端与变压器T6的初级线圈的另一端电性连接，电容C11的另一端接地。
进一步优选的，电源滤波电路包括电容C12-C14和电感L1；
电感L1的一端与MOS管Q2的漏极电性连接，电感L1的另一端分别与电容C12的一端、电容C13的一端和电容C14的一端电性连接，电容C12的另一端、电容C13的另一端和电容C14的另一端均接地。
在以上技术方案的基础上，优选的，谐波滤波器包括电感L18-L21和电容C29-C37；
电感L18-L21顺次电性连接，电容C30、电容C32、电容C34和电容C35分别一一对应并联在电感L18-L21的两端，电容C29的一端分别与收发开关和电感L18的一端电性连接，电容C31的一端分别与电感L18的另一端和电感L19的一端电性连接，电容C33的一端分别与电感L19的另一端和电感L20的一端电性连接，电容C36的一端分别与电感L20的另一端和电感L21的一端电性连接，电感C37的一端分别与电感L21的另一端和第一定向耦合器电性连接，电容C29的另一端、电容C31的另一端、电容C33的另一端、电容C36的另一端和电容C37的另一端均接地。
本实用新型的一种窄带收发信机的射频功放滤波器组件相对于现有技术具有以下有益效果：
(1)通过功率分解及匹配电路将进行阻抗匹配后的射频信号分成两路功率信号，可以很容易的识别到小信号，抑制外部电磁干扰，并且对外部的电磁干扰较小，降低对其他收发信机的干扰，提高射频信号的线性度；通过设置功率放大电路，将两路射频信号的功率放大到足够大，提高射频信号的强度；通过功率合成及匹配电路将功率放大电路放大后的两路射频信号合成一路信号，保证了一级功率放大器在大信号输入下的线性度，提高了组件的抗干扰性能；
(2)通过设置谐波滤波器，可以抑制杂波，有效的提高了整个组件的灵敏度和抗干扰能力；
(3)整个组件将射频后端分布零散的电路高度集成，使收发信机设备小型化，组件操作简单化，实现收发一体，收发隔离度最高可达70分贝；
(4)整个组件的工作频率为118MHz～137MHz，输出载波功率为10W±1dB、5W±1dB和1W±1dB三个档位；失真度≤5％，调制度90％或30％。
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为本实用新型一种窄带收发信机的射频功放滤波器组件的结构图；
图2为本实用新型一种窄带收发信机的射频功放滤波器组件中一级功率放大器的电路图；
图3为本实用新型一种窄带收发信机的射频功放滤波器组件中谐波滤波器的电路图。
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，本实用新型的一种窄带收发信机的射频功放滤波器组件，其包括顺次电性连接的输入匹配电路、一级功率放大器、二级功率放大器、收发开关、谐波滤波器、第一定向耦合器和天线，顺次电性连接的收发开关、初级选频电路、低噪声放大器、第二定向耦合器和后级选频电路。
输入匹配电路，保证信号在射频通信电路中的高传输效率、高功率容量及低传输衰减。
一级功率放大器和二级功率放大器，对射频信号进行放大，以获得功率足够大的射频信号，提高射频信号的强度。在本实施例中，一级功率放大器和二级功率放大器的结构相同，在此只介绍一级功率放大器，如图2所示，一级功率放大器包括顺次电性连接的功率分解及匹配电路、功率放大电路和功率合成及匹配电路，以及与功率放大电路和功率合成及匹配电路电性连接的电源滤波电路。
功率分解及匹配电路，将进行阻抗匹配后的射频信号分成两路功率信号，可以很容易的识别到小信号，抑制外部电磁干扰，并且对外部产生较小的电磁干扰。在本实施例中，如图2所示，功率分解及匹配电路包括电容C1-C3，变压器T1-T3；变压器T1的初级线圈的一端通过电容C1与输入匹配电路电性连接，变压器T1的初级线圈的另一端通过电容C2与变压器T3的初级线圈的一端电性连接，变压器T1的次级线圈的一端接地，变压器T1的次级线圈的另一端通过电容C3与变压器T2的初级线圈的一端电性连接，变压器T2的初级线圈的另一端分别与功率放大电路和变压器T3的次级线圈的另一端电性连接，变压器T2的次级线圈的一端与变压器T3的次级线圈的一端电性连接，变压器T2的次级线圈的另一端分别与功率放大电路和变压器T3的初级线圈的另一端电性连接。其中，电容C1、电容C2和电容C3为滤波电容，变压器T1实现阻抗变换，变压器T2和变压器T3将射频信号分成两路功率信号。
功率放大电路，将两路射频信号的功率放大到足够大，提高射频信号的强度。在本实施例中，如图2所示，功率放大电路包括电容C4-C7，MOS管Q1，MOS管Q2和电阻R1-R6；电阻R4的一端分别与电容C6的一端、MOS管Q1的栅极和电阻R1的一端电性连接，电阻R4的另一端通过电容C5接地，电阻R1的另一端与电源电性连接，电容C6的另一端通过电阻R5与MOS管Q1的漏极电性连接，MOS管Q1的源极与MOS管Q2的源极电性连接，电阻R3的一端分别与电容C7的一端、MOS管Q2的栅极和电阻R2的一端电性连接，电阻R2的另一端与电源电性连接，电阻R3的另一端通过电容C4接地，电容C7的另一端通过电阻R6与MOS管Q2的漏极电性连接。其中，电阻R1和电阻R2为分压电阻，电阻R4、电阻R3、电容C4和电容C5起滤波作用，电阻R5、电容C6、电阻R6和电容C7提高MOS管Q1和MOS管Q2的增益倍数。
功率合成及匹配电路，将功率放大电路放大后的两路射频信号合成一路信号，保证了一级功率放大器在大信号输入下的线性度，提高了组件的抗干扰性能。如图2所示，功率合成及匹配电路包括变压器T4、变压器T5、变压器T6和电容C8-C11；变压器T4的初级线圈的一端分别与MOS管Q1的漏极和变压器T5的次级线圈的一端电性连接，变压器T4的初级线圈的另一端通过电容C8与变压器T6的初级线圈的一端电性连接，变压器T4的次级线圈的一端分别与MOS管Q2的漏极、变压器T5的次级线圈的另一端和变压器T5的初级线圈的一端电性连接，变压器T4的次级线圈的另一端分别与变压器T4的初级线圈的一端和变压器T5的次级线圈的一端电性连接，变压器T5的初级线圈的另一端通过电容C9与变压器T6的次级线圈的一端电性连接，变压器T6的初级线圈的另一端通过电容C10与二级功率放大器电性连接，变压器T6的次级线圈的另一端接地，电容C11的一端与变压器T6的初级线圈的另一端电性连接，电容C11的另一端接地。其中，变压器T3和变压器T6实现阻抗匹配功能，电容C8和电容C9为滤波电容，变压器T4将两路射频信号合成一路射频信号。
电源滤波电路，起到衰减干扰信号的作用。在本实施例中，如图2所示，电源滤波电路包括电容C12-C14和电感L1；电感L1的一端与MOS管Q2的漏极电性连接，电感L1的另一端分别与电容C12的一端、电容C13的一端和电容C14的一端电性连接，电容C12的另一端、电容C13的另一端和电容C14的另一端均接地。其中，电感L1起到隔直通交的作用，电容C12、电容C13和电容C14起到滤波的作用。
谐波滤波器，抑制杂波，有效的提高了整个组件的灵敏度和抗干扰能力。在本实施例中，谐波滤波器采用椭圆函数滤波器，其损耗小，对杂波抑制能力强，具体的，如图3所示，谐波滤波器包括电感L18-L21和电容C29-C37；具体的，电感L18-L21顺次电性连接，电容C30、电容C32、电容C34和电容C35分别一一对应并联在电感L18-L21的两端，电容C29的一端分别与收发开关和电感L18的一端电性连接，电容C31的一端分别与电感L18的另一端和电感L19的一端电性连接，电容C33的一端分别与电感L19的另一端和电感L20的一端电性连接，电容C36的一端分别与电感L20的另一端和电感L21的一端电性连接，电感C37的一端分别与电感L21的另一端和第一定向耦合器电性连接，电容C29的另一端、电容C31的另一端、电容C33的另一端、电容C36的另一端和电容C37的另一端均接地。
第一定向耦合器，检测射频信号的功率，根据检测的结果判断射频功放滤波组件工作状态。
天线，发射以及调制后的射频信号，以及接收极其微弱的电磁信号。
初级选频电路，使在预设频率范围内的信号通过初级选频电路，达到初步选频的作用。
低噪声放大器，将经过选频后的信号进行放大。
第二定向耦合器检测信号的大小，再到后级选频电路中进一步选出精确的信号，给调制解调器提供杂波小、低噪好的信号。
本实用新型将输入匹配电路、一级功率放大器、二级功率放大器、收发开关、谐波滤波器、第一定向耦合器、初级选频电路、低噪声放大器、第二定向耦合器和后级选频电路高度集成，极大的提高了收发信机的集成度和可靠性，使收发信机设备小型化，操作简单化，实现收发一体的功能，并且收发隔离度最高可达70分贝，另外选取了低功耗的器件，使整机设备发热量减少，实现稳定的工作性能，达到长时间正常工作的效果。通过上述的设置以及电路，本实用新型的组件工作频率为118MHz～137MHz，输出载波功率为10W±1dB、5W±1dB、1W±1dB三个档位；失真度≤5％，调制度90％或30％，载波功率10W±1dB、5W±1dB、1W±1dB。
本实用新型的工作原理为：收发信机送过来的调制信号先送入射频功放滤波组件内的输入匹配电路，再经一级功率放大器和二级功率放大器放大将功率放大到足够大，放大后的信号送给低插损高抑制谐波滤波器滤除其谐波噪声，然后送给第一定向耦合器进行功率检测，根据检测的结果判断模块工作状态，再与外界天线相联；接收时，天线从外界大磁场中接收到极其微小的信号，经过谐波滤波器滤波和初级选频电路初步选频后，送入低噪声放大器放大，再输入第二定向耦合器中检测信号的大小，最后再到后级选频电路进一步选频，为调制解调器提供杂波小，低噪好的信号。
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。