CN205232171U - 一种电子调谐滤波器及终端设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于电子通讯技术领域，公开了一种电子调谐滤波器及终端设备，包括：滤波网络模块，波段控制模块以及偏置电压控制模块，滤波网络模块包含多个子滤波单元；滤波网络模块，用于接收射频模拟信号，将射频模拟信号发送给对应频率的子滤波单元；每个子滤波单元至少包括多个电感和多个变容二极管，每个子滤波单元用于对接收到的射频模拟信号进行滤波；波段控制模块，用于产生各个子滤波单元的控制信号，并将控制信号输出到对应的子滤波单元，控制信号用于控制子滤波单元开始工作或者停止工作；偏置电压控制模块，用于控制各个子滤波单元中变容二极管的偏置电压，改变变容二极管的电容值，从而调节各个子滤波单元进行滤波时的中心频率。

Description

一种电子调谐滤波器及终端设备

技术领域

本实用新型涉及电子通讯技术领域，尤其涉及一种电子调谐滤波器及终端设备。

背景技术

近年来，随着通信技术的不断发展，军用无线通信对抗干扰的要求越来越高，尤其是阻塞干扰问题。短波接收机均在射频前端采用了固定带宽的带通滤波器组来提高其抗干扰能力，然而，当接收频率范围较大时，会导致滤波器数量的激增，对设备的成本控制和小型化设计均带来不利因素。

实用新型内容

针对现有技术的缺点，本实用新型的实施例提供一种电子调谐滤波器及终端设备。该电子调谐滤波器适用于终端设备接收机前端射频信号的滤波，通过改变变容二极管的偏置电压来改变变容管的电容值，从而调节带通滤波器的中心频率，实现电调谐窄带滤波。

为达到上述目的，本实用新型的实施例采用如下技术方案予以实现。

技术方案一：

一种电子调谐滤波器，所述电子调谐滤波器包括：滤波网络模块，波段控制模块以及偏置电压控制模块，其中，所述滤波网络模块包含多个子滤波单元；

所述滤波网络模块，用于接收射频模拟信号，将所述射频模拟信号发送给对应频段的子滤波单元；每个子滤波单元包含至少一个用于调节其中心频率的变容二极管，所述每个子滤波单元用于对接收到的射频模拟信号进行滤波；

所述波段控制模块，用于产生各个子滤波单元的控制信号，并将所述控制信号输出到对应的子滤波单元，所述控制信号用于控制子滤波单元开始工作或者停止工作；

所述偏置电压控制模块，用于控制各个子滤波单元中变容二极管的偏置电压，改变变容二极管的电容值，从而调节各个子滤波单元进行滤波时的中心频率。

技术方案一的特点和进一步的改进为：

(1)所述波段控制模块包括串并转换电路，其将串行数据转换成并行数据；所述并行数据组成控制信号，输出到各个子滤波单元，控制各个子滤波单元开始工作或者停止工作。

(2)所述偏置电压控制模块包括存储器、D/A转换器和运算放大器，所述存储器用于存储数字电压，所述D/A转换器用于将所述数字电压转换为模拟电压，所述运算放大器用于对所述模拟电压进行放大，并发送给各个子滤波单元，控制各个子滤波单元中变容二极管的偏置电压，其中，所述数字电压为预先存储的与各个子滤波单元进行滤波时的中心频率对应的电压数据值。

(3)所述串并转换电路采用MAX4896芯片实现。

(4)所述存储器和D/A转换器采用AK9824合成芯片实现。

技术方案二：

一种终端设备，所述终端设备包括如如技术方案一所述的电子调谐滤波器。

本实用新型采用电子调谐滤波器，通过合理设计，使滤波器相同频率范围的波段减少，同时使滤波带宽大大变窄。可以有效防止阻塞干扰问题，从而提高系统的接收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为本实用新型实施例提供的一种电子调谐滤波器的结构示意图一；

图2为本实用新型实施例提供的一种电子调谐滤波器的结构示意图二；

图3为本实用新型实施例提供的滤波网络模块的结构示意图；

图4为本实用新型实施例提供的波段控制模块控制子滤波网络开始工作与停止工作的原理示意图；

图5为本实用新型实施例提供的偏置电压控制模块的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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例，都属于本实用新型保护的范围。

电子调谐滤波器的一种实现方式为通过改变变容二极管直流偏置电压来改变变容二极管的电容值，从而改变带通滤波器的中心频率，实现压控跟踪滤波功能。

本实用新型实施例提供一种电子调谐滤波器，如图1所示，所述电子调谐滤波器包括：滤波网络模块1，波段控制模块2以及偏置电压控制模块3，其中，所述滤波网络模块包含多个子滤波单元。

所述滤波网络模块1，用于接收射频模拟信号，将所述射频模拟信号发送给对应频段的子滤波单元；每个子滤波单元至少包含一个用于调节其中心频率的变容二极管，所述每个子滤波单元用于对接收到的射频模拟信号进行滤波。

所述波段控制模块2，用于产生各个子滤波单元的控制信号，并将所述控制信号输出到对应的子滤波单元，所述控制信号用于控制子滤波单元开始工作或者停止工作。

所述偏置电压控制模块3，用于控制各个子滤波单元中变容二极管的偏置电压，改变变容二极管的电容值，从而调节各个子滤波单元进行滤波时的中心频率。

进一步的，所述波段控制模块2包括串并转换电路，其将串行数据转换成并行数据；所述并行数据组成控制信号，输出到各个子滤波单元，控制各个子滤波单元开始工作或者停止工作。

所述串并转换电路采用MAX4896芯片。

又进一步的，所述偏置电压控制模块3包括存储器、D/A转换器和运算放大器，所述存储器用于存储数字电压，所述D/A转换器用于将所述数字电压转换为模拟电压，所述运算放大器用于对所述模拟电压进行放大，并发送给各个子滤波单元，控制各个子滤波单元中变容二极管的偏置电压，其中，所述数字电压为预先存储的与各个子滤波单元进行滤波时的中心频率对应的电压数据值。

所述存储器和D/A转换器采用AK9824合成芯片。

本实用新型实施例还提供一种终端设备，所述终端设备包括如上述实施例所述的电子调谐滤波器。

示例性的，本实用新型实施例以适用于短波频率段1.6MHz-30MHz为例对本实用新型技术方案中的电子调谐滤波以及短波电台进行说明。

该电子调谐滤波将1.6MHz-30MHz的滤波网络模块，分为三个子滤波单元，每个子滤波单元由九个电感线圈、若干变容二极管组成，通过改变变容二极管的偏置电压，来改变变容管的电容值，从而调节带通滤波器的中心频率，实现电调谐滤波。

波段控制模块由串并转换电路MAX4896完成，该电路将短波电台的微机送进来的8位串行数据转换成8位并行数据从八个并行口输出，串行、并行数据均为为高低电平。三个子滤波单元只需要有三个输出端口，其余五个输出端口悬空。由于三个子滤波单元同时接在公共通路中，因此，每个子滤波单元的输出端用开关二极管作为子滤波单元的开关，开关二极管正极常接高电平，负极接并行数据口。当短波电台要求某一子滤波单元接通公共通路时，短波电台的微机控制MAX4896给该子滤波单元发送低电平，其余发送高电平。

当某一子滤波单元的开关二极管导通时，该子滤波单元接通射频输入，对射频模拟信号进行滤波，并将滤波后的信号输出到公共通路，其余子滤波单元的开关二极管不接通。微机每次发送的并行数据中仅有一个低电平，其余为高电平。

偏置电压控制模块是短波电台的微机根据频率控制电子调谐滤波器中的存储器和D/A转换器合成电路AK9824，使存储器对应地址中的十六进制数据经过D/A转换器转换成模拟电压后送给运运算放大器进行放大，然后产生偏置电压VT。

通过改变变容二极管的偏置电压，改变变容管的电容值，从而调节子滤波单元中带通滤波器的中心频率，实现窄带滤波。

具体的，如图2所示，为本实用新型提供的一种适用于短波频率段电子调谐滤波器的电路结构示意图。

电子调谐滤波器由三部分组成，即滤波网络模块，波段控制模块，偏置电压控制模块。

该电子调谐滤波器覆盖频率范围在1.6MHz-30MHz之间，将其分为三个波段：

第一波段：1.60-3.9999MHz；

第二波段：4.00-9.9999MHz；

第三波段：10.00-30.0000MHz。

如图3所示的滤波网络模块：该滤波网络模块采用并联谐振电路，其为采用电感进行耦合的网络形式。输入、输出设计成电感抽头方式，以提高谐振回路Q值；调谐用的变容管C1-C20并联连接，C21-C40并联连接(电容并联相当于20个该型号的变容管容值相加)。

变容管的偏置电压由VT提供，通过改变变容二极管的偏置电压VT来改变变容管的电容值，可以方便地调节带通滤波器的中心频率，从而实现电调谐滤波。

子滤波单元的频率调谐范围依赖于变容管的有效电容变比和电路中串联的电容大小。由于电容串并原理是多个电容并联，越并越大；多个电容串联，越串越小。所以和变容二极管串联的电容C41，C42，C43，C44应尽量大，以便该电容与变容管串联后的整体有效电容在偏置电压VT变化时电容值变化小，相应的滤波器的中心频率在连续调节时步进小，覆盖的频率宽。

该滤波网络模块采用并联谐振电路，并联谐振电路的电调滤波器相比于串联谐振电路的电调滤波器具有输入动态范围大的优点。

波段控制模块具体是由一个串并转换电路完成。当短波电台的微机送来一串八位二进制码字，该电路在时钟上升沿来临时将串行码字转换为并行码字Data从并行的8个端口输出，如图4所示，为波段控制模块控制子滤波网络开始工作与停止工作的原理示意图，V1，V2作为波段开关，当Data1为低电平时，二极管导通，射频信号通过第N波段电调网络；当Data1为高电平时，二极管截止，第N波段不通。

如图5所示，偏置电压控制模块采用的是一个flash存储器和D/A转换器集成的一个电路AK9824，该电路体积小，集成度高。该电路存储地址分为两个区A0、A1。每个区为256个地址。

首先根据flash存储器工作原理，推理出计算公式

(Vcc/256)*X＝Vt/4，X＝256Vt/4Vcc

Vcc/256表示最小步进电压，Vcc为该电路的工作电压，也是flash存储器数据存储的一个基准，X表示flash存储器中存储的16进制码字，Vt表示某一频率对应的电压。

该电子调谐滤波器需要的最大调谐电压VT为13V，而短波电台要求在电源供电不小于9.5V时整机都能工作，所以在D/A转换器后端连接一个放大倍数为4的运算放大器。

短波电台微机将频率对应的电压转换成16进制码字X存储在flash存储器的地址中。当微机给出相应频率指令时，flash存储器调用相应地址中的数据X经过D/A转换器转换成模拟电压送给运算放大器进行放大，放大后的电压VT(0.7V-13V)控制各子滤波网络的变容二极管，以达到调节带通滤波器的中心频率。

该电子调谐滤波器的带通选择性好，抗干扰能力强，具有高性能和体积小等优点，从而可以提高系统的接收灵敏度和抗干扰能力。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (6)

1.一种电子调谐滤波器，其特征在于，所述电子调谐滤波器包括：滤波网络模块，波段控制模块以及偏置电压控制模块，其中，所述滤波网络模块包含多个子滤波单元；

所述滤波网络模块，用于接收射频模拟信号，将所述射频模拟信号发送给对应频段的子滤波单元；每个子滤波单元包含至少一个用于调节其中心频率的变容二极管，所述每个子滤波单元用于对接收到的射频模拟信号进行滤波；

所述波段控制模块，用于产生各个子滤波单元的控制信号，并将所述控制信号输出到对应的子滤波单元，所述控制信号用于控制子滤波单元开始工作或者停止工作；

所述偏置电压控制模块，用于控制各个子滤波单元中变容二极管的偏置电压，改变变容二极管的电容值，从而调节各个子滤波单元进行滤波时的中心频率。

2.根据权利要求1所述的一种电子调谐滤波器，其特征在于，

所述波段控制模块包括串并转换电路，其将串行数据转换成并行数据；所述并行数据组成控制信号，输出到各个子滤波单元，控制各个子滤波单元开始工作或者停止工作。

3.根据权利要求1所述的一种电子调谐滤波器，其特征在于，

所述偏置电压控制模块包括存储器、D/A转换器和运算放大器，所述存储器用于存储数字电压，所述D/A转换器用于将所述数字电压转换为模拟电压，所述运算放大器用于对所述模拟电压进行放大，并发送给各个子滤波单元，控制各个子滤波单元中变容二极管的偏置电压，其中，所述数字电压为预先存储的与各个子滤波单元进行滤波时的中心频率对应的电压数据值。

4.根据权利要求2所述的一种电子调谐滤波器，其特征在于，

所述串并转换电路采用MAX4896芯片实现。

5.根据权利要求3所述的一种电子调谐滤波器，其特征在于，

所述存储器和D/A转换器采用AK9824合成芯片实现。

6.一种终端设备，其特征在于，所述终端设备包括如权利要求1-5任一项所述的电子调谐滤波器。