一種雙通道跳頻濾波器的制造方法
【專利摘要】本發明公開了一種雙通道跳頻濾波器，包括數字控制電路和射頻電路，射頻電路包括輸入射頻開關、輸出射頻開關、并聯的第一通道諧振模塊和第二通道諧振模塊、PIN二極管諧振電容陣列，每個通道的諧振模塊設置兩個，每個諧振模塊由匹配電容器和諧振電感器組成，兩個諧振模塊之間通過耦合電感器連接，數字控制電路包括數字開關驅動電路和數字存儲控制電路，四個諧振模塊分別與所述PIN二極管諧振電容陣列連接，PIN二極管諧振電容陣列依次與數字開關驅動電路和數字存儲控制電路電連接。本發明實現了108?174MHz和225?400MHz的兩個頻段的雙通道濾波，相比常規的濾波器，具有結構更加緊湊，頻段功能增多，更有利于設備的微型化，也具有良好的穩定性和抗雜波干擾能力。
【專利說明】
一種雙通道跳頻濾波器
技術領域
[0001]本發明涉及一種雙通道跳頻濾波器，屬于一種電容器性能檢測設備技術領域。【背景技術】
[0002]跳頻技術是一種具有高抗干擾、高抗截獲能力的擴頻技術。當今電磁環境日趨密集、復雜，對通信機的抗干擾能力提出更高的要求。跳頻濾波器就是針對新一代軍用通信機研制的抗干擾的通信關鍵部件。一般小功率跳頻濾波器置于接收機和發射機的前端(大功率跳頻濾波器置于發射機的功放后級)，用于信道分割，防阻塞和抑制不需要的信號。隨著科技的進步，現代化的軍事國防建設，現有跳頻濾波器的都是單一頻段，使用時擴頻需要多裝幾個頻段的濾波器才能滿足要求，安裝結構空間會大大增大，不利于設備的微型化，而采用雙通道濾波器時，因為要集成雙通道在濾波器中，相比單通道的濾波器就會存在更多的電磁干擾、串擾和信號不穩定的問題，且結構會更加復雜，現有技術中同類型的產品都沒有克服這些難題。
【發明內容】

[0003]本發明要解決的技術問題是:提供一種雙通道跳頻濾波器，實現其工作頻率108-174MHz和225-400MHZ，能夠實現少裝濾波器就能夠滿足多頻段要求，結構更加緊湊，具有良好的穩定性和抗雜波干擾能力，以解決現有技術中存在的問題。
[0004]本發明采取的技術方案為:一種雙通道跳頻濾波器，包括數字控制電路和射頻電路，射頻電路包括輸入射頻開關、輸出射頻開關、并聯的第一通道諧振模塊和第二通道諧振模塊、PIN二極管諧振電容陣列，每個通道的諧振模塊設置兩個，每個諧振模塊由匹配電容器和諧振電感器組成，兩個諧振模塊之間通過耦合電感器連接，數字控制電路包括數字開關驅動電路和數字存儲控制電路，四個諧振模塊分別與所述PIN二極管諧振電容陣列連接， PIN二極管諧振電容陣列依次與數字開關驅動電路和數字存儲控制電路電連接。
[0005]優選的，上述射頻電路的電路板采用疊層積壓方式制作成四層結構，按照從下往上的順序，其中第一層和第二層采用環氧樹脂材料制作，第三層和第四層采用聚四氟乙烯材料制作，第一層和第二層的介電常數大于第三層和第四層的介電常數。
[0006]優選的，上述第一和第二層的介電常數為4.5-4.7，第三層和第四層的介電常數為 2?5_3?0 〇
[0007]優選的，上述第一通道或第二通道諧振模塊的兩個匹配電感器作為經耦合電感器連接的兩個諧振電感器的輸入、輸出端，分別與兩個諧振電感器中間抽頭輸入端、輸出端電連接;兩個諧振電感器一端與外殼底座電連接，另一端與PIN二極管開關電容陣列電連接組成主諧振電路，耦合電感器設置三個，采用星型連接，其三端分別電連接到輸入側的諧振電感器、輸出側的諧振電感器和外殼底座。
[0008]優選的，上述第一通道匹配電感器采用磁環繞制，其繞線直徑為0 ? 5mm-0 ? 6mm和繞線圈數為6.5圈。
[0009]優選的，上述第一通道諧振電感器采用高Q、0805封裝、180nH的片式電感，采用低損耗鐵粉芯磁環繞制，其繞線直徑為0.27 mm -0.4mm。
[0010]優選的，上述第一通道耦合電感器用漆包線繞制，其線徑為0.2 mm -0.3mm和線長為8 mm -15mm以及繞線圈數為2.5圈。[〇〇11]優選的，上述第二通道匹配電感器采用磁環繞制，其繞線直徑為〇.5mm-0.6mm和繞線圈數為2.5圈。[〇〇12]優選的，上述第二通道諧振電感器采用高Q、0805封裝、68nH的片式電感，采用低損耗鐵粉芯磁環繞制。[〇〇13]優選的，上述第二通道耦合電感器用漆包線繞制，其線徑為0.2 mm -0.3mm和線長為8 mm -15mm以及繞線圈數為2.5圈。
[0014]優選的，上述第一通道和第二通道的兩個諧振電感器共用磁環繞制。
[0015]本發明的有益效果:與現有技術相比，本發明具有如下效果:(1)通過兩個帶匹配電感器和諧振電感器的諧振模塊通過耦合電感器連接分別形成第一通道和第二通道諧振濾波器，雙通道的兩個頻段為108-174MHZ和225-400MHZ，相比常規的濾波器，本發明具有結構更加緊湊，頻段功能增多，更有利于設備的微型化，并將其集成到四層結構的電路板上，具有良好的穩定性和抗雜波干擾能力，濾波器的3dB帶寬大于 6MHz，插入損耗小于6dB，中心頻率± 20M相對帶外衰減大于16dBc，有效解決了現有技術中存在的頻段擴展過多帶來的安裝結構空間大和不利于設備微型化的問題；(2)射頻電路的電路板采用層疊積壓方式制作層四層結構，其中第一、第二層用環氧樹脂的材料制作，第三、第四層采用聚四氟乙烯材料制作。這些特殊的結構層關系和制作方法不同于常規的設計，真正實現電路板輕薄，抗折強度高、集成電路布局更加緊湊，又能將干擾影響降到最小，為了配合更好實現所述優異性能，射頻電路的匹配電感器、諧振電感器、 耦合電感器采用上述的磁環以及繞線圈數精心調制，達到統一的電路參數的匹配，從而更好地實現良好的穩定性和抗雜波干擾能力。【附圖說明】[〇〇16]圖1是本發明的控制結構示意圖；圖2是本發明的諧振模塊電路結構示意圖；圖3是本發明的驅動電路結構示意圖；圖4是本發明的存儲控制電路示意圖。【具體實施方式】
[0017]下面結合附圖及具體的實施例對本發明進行進一步介紹。
[0018]如圖1-圖4所示，一種雙通道跳頻濾波器，在導熱殼體中設置有108-174MHz、225-400MHz雙通道跳頻濾波器，包括數字控制電路和射頻電路，射頻電路包括輸入射頻開關、輸出射頻開關、并聯的第一通道諧振模塊和第二通道諧振模塊、PIN二極管諧振電容陣列，每個通道的諧振模塊設置兩個，每個諧振模塊由匹配電容器和諧振電感器組成，兩個諧振模塊之間通過耦合電感器連接，數字控制電路包括數字開關驅動電路和數字存儲控制電路， 四個諧振模塊分別與所述PIN二極管諧振電容陣列連接，PIN二極管諧振電容陣列依次與數字開關驅動電路和數字存儲控制電路電連接。
[0019]優選的，上述數字存儲控制電路調用存儲器中數據，如圖2所示，控制數字開關驅動電路輸出高低電平，使PIN二極管處于導通或截止狀態，從而控制諧振電容是否參與諧振，數字控制部分的電路低壓采用+2.7V-+5V供電，高壓采用+85V-+100V供電。
[0020]如圖2所示，在選用PIN二極管時，要考慮其結電容，應盡量選擇結電容小的PIN二極管，兩個諧振模塊采用耦合電感器連接;第一通道或第二通道諧振模塊的兩個匹配電感器作為經耦合電感器連接的兩個諧振電感器的輸入、輸出端，分別與兩個諧振電感器中間抽頭輸入端、輸出端電連接;兩個諧振電感器一端與外殼底座電連接，另一端與PIN二極管開關電容陣列電連接組成主諧振電路，耦合電感器設置三個，采用星型連接，其三端分別電連接到輸入側的諧振電感器、輸出側的諧振電感器和外殼底座。PIN二極管開關諧振電容陣列中的諧振電容和旁路電容其容值應比現有頻段電容的容值更小，以便能達到本發明所要求的108-174MHZ和225-400MHZ的兩個頻段。[〇〇21]優選的，上述射頻電路的電路板采用疊層積壓方式制作成四層結構，按照從下往上的順序，其中第一層和第二層采用環氧樹脂材料制作，第一層和第二層的介電常數為 4.5-4.7,有利于低端頻段的擴展，第三層和第四層采用聚四氟乙烯材料制作，第一層和第二層的介電常數大于第三層和第四層的介電常數，第三層和第四層的介電常數為2.5-3.0， 有利于頻段的擴展。[〇〇22]優選的，上述第一通道匹配電感器采用D-25-0的磁環繞制，其繞線直徑為0.5mm-0.6mm和繞線圈數為6.5圈，由于實際制作出來的磁環電感并不是理想電感器(所謂理想電感器是指只具有電感參數而不包含其他任何參數的線圈)，線圈各線匝之間存在著分布電容且線圈導線具有分布電阻，在所述頻率下，線匝間的電容、集膚效應導致導線電阻增加而造成Q值降低、與線圈長度有關的信號延時等因素都必須予以考慮，為了使線圈能在所述頻段下使用，就要盡量減小這些分布參數，線徑尺寸就有盡量做到粗一些;第一通道兩個諧振電感器采用低損耗鐵粉芯磁環繞制，所用磁環型號為D-25-0,其繞線直徑為0.27 mm -0.4mm，采用高Q、0805封裝、180nH的片式電感實現，第一通道兩個諧振電感器共用磁環繞制；第一通道耦合電感器制作時既要考慮與諧振電感器的匹配，又要顧及濾波器的其他指標，例如帶寬、帶外抑制等，因此采用漆包線繞制，D-12-17的磁環繞制，其線徑為0.2 mm -0.3mm和線長為8 mm _15mm以及繞線圈數為2.5圈。[〇〇23]優選的，上述第二通道匹配電感器采用磁環繞制，其繞線直徑為0 ? 5mm-0 ? 6mm和繞線圈數為2.5圈；第二通道兩個諧振電感器采用低損耗鐵粉芯磁環繞制，采用高Q、0805封裝、68nH的片式電感實現;第二通道耦合電感器用漆包線繞制，其線徑為0.2 mm -0.3mm和線長為8 mm -15mm以及繞線圈數為2.5圈;第二通道的兩個諧振電感器共用磁環繞制。 [〇〇24]數字開關驅動電路，如圖3所示，當D1為高電平時，API輸出為0V，當D1為低電平時， API輸出為100V。[〇〇25]存儲控制電路，通信機主控板發送頻率地址控制碼給跳頻濾波器接口 CONI 1，調用存儲器中的數據。存儲器就在10 口 D0-D9端輸出高低不同電平，控制圖2中的數字板開關驅動電路工作在不同的狀態，實現跳頻開關控制。
[0026]本發明中的雙通道跳頻濾波器，不同于常規的跳頻濾波器，為實現所述頻率的兩個頻段，所述射頻電路的匹配電感器、諧振電感器、耦合電感器采用上述的制作材料和尺寸，其各個元器件的設計和匹配組合使用，都通過大量的的綜合試驗安裝后，才能具有良好的穩定性和抗雜波干擾能力，雙通道的濾波器的3dB帶寬大于6MHz，插入損耗低，小于6dB， 中心頻率±20M相對帶外衰減大于16dBc。
[0027]以上所述，僅為本發明的【具體實施方式】，但本發明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發明揭露的技術范圍內，可輕易想到變化或替換，都應涵蓋在本發明的保護范圍之內，因此，本發明的保護范圍應以所述權利要求的保護范圍為準。
【主權項】
1.一種雙通道跳頻濾波器，其特征在于:包括數字控制電路和射頻電路，射頻電路包括 輸入射頻開關、輸出射頻開關、并聯的第一通道諧振模塊和第二通道諧振模塊、PIN二極管 諧振電容陣列，每個通道的諧振模塊設置兩個，每個諧振模塊由匹配電容器和諧振電感器 組成，兩個諧振模塊之間通過耦合電感器連接，數字控制電路包括數字開關驅動電路和數 字存儲控制電路，四個諧振模塊分別與所述PIN二極管諧振電容陣列連接，PIN二極管諧振 電容陣列依次與數字開關驅動電路和數字存儲控制電路電連接。2.根據權利要求1所述的一種雙通道跳頻濾波器，其特征在于:射頻電路的電路板采用 疊層積壓方式制作成四層結構，按照從下往上的順序，其中第一層和第二層采用環氧樹脂 材料制作，第三層和第四層采用聚四氟乙烯材料制作，第一層和第二層的介電常數大于第 三層和第四層的介電常數。3.根據權利要求1所述的一種雙通道跳頻濾波器，其特征在于:第一層和第二層的介電 常數為4.5-4.7,第三層和第四層的介電常數為2.5-3.0。4.根據權利要求1所述的一種雙通道跳頻濾波器，其特征在于:第一通道或第二通道諧 振模塊的兩個匹配電感器作為經耦合電感器連接的兩個諧振電感器的輸入、輸出端，分別 與兩個諧振電感器中間抽頭輸入端、輸出端電連接;兩個諧振電感器一端與外殼底座電連 接，另一端與PIN二極管開關電容陣列電連接組成主諧振電路，耦合電感器設置三個，采用 星型連接，其三端分別電連接到輸入側的諧振電感器、輸出側的諧振電感器和外殼底座。5.根據權利要求1所述的一種雙通道跳頻濾波器，其特征在于:第一通道匹配電感器采 用磁環繞制，其繞線直徑為0.5mm-〇.6mm和繞線圈數為6.5圈。6.根據權利要求1所述的一種雙通道跳頻濾波器，其特征在于:第一通道諧振電感器采 用高Q、0805封裝、180nH的片式電感，采用低損耗鐵粉芯磁環繞制，其繞線直徑為0.27 mm -0.4mm〇7.根據權利要求1所述的一種雙通道跳頻濾波器，其特征在于:第一通道耦合電感器用 漆包線繞制，其線徑為0.2 mm -〇.3mm和線長為8 mm _15mm以及繞線圈數為2.5圈。8.根據權利要求1所述的一種雙通道跳頻濾波器，其特征在于:第二通道匹配電感器采 用磁環繞制，其繞線直徑為0.5mm-〇.6mm和繞線圈數為2.5圈。9.根據權利要求1所述的一種雙通道跳頻濾波器，其特征在于:第二通道兩諧振電感器 采用高Q、0805封裝、180nH的片式電感，采用低損耗鐵粉芯磁環繞制。10.根據權利要求1所述的一種雙通道跳頻濾波器，其特征在于:所述第二通道耦合電 感器用漆包線繞制，其線徑為0.2 mm -〇.3mm和線長為8 mm -15mm以及繞線圈數為2.5圈。11.根據權利要求1所述的一種雙通道跳頻濾波器，其特征在于:所述第一通道和第二 通道的兩個諧振電感器共用磁環繞制。
【文檔編號】H03H11/04GK106026968SQ201610354448
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年5月26日
【發明人】吳妃堂
【申請人】貴陽順絡迅達電子有限公司