電調(diào)濾波�/�(shù)控跳頻濾波器是一種新型的射頻帶通濾波器.是現(xiàn)代數(shù)字通信、跳頻技�(shù)中不可缺少的�(guān)鍵器�,尤其是軍用軟件無線電通信系統(tǒng)提高抗干擾能力的�(yōu)選器��
整機(jī)使用電調(diào)濾波�/�(shù)控跳頻濾波器后,整機(jī)的動�(tài)范圍,接收機(jī)靈敏�,發(fā)射機(jī)的作用距離都會得到極大的提高。偏離f0的干擾信號被窄帶帶通濾波器濾除,提高了整機(jī)抗干擾能�,濾波器電調(diào)或數(shù)控跳頻速度越快,抗干擾能力越優(yōu)��
高Q�?nèi)�?,高Q電感,快速調(diào)�、調(diào)諧電�1-15V(DC�,無需其它電源�
輸入電平�+10dBm�
�(diào)諧速度�60uS�
典型2~3倍頻程移動范�,分段覆�30~1000MHz�
3dB相對帶寬5~10%�
矩形系數(shù)�7�
中心插損2~7 dB�
駐波比≤2�
各段插損起伏�2 dB�
雙調(diào)諧切比雪夫類型響�(yīng)滿足軍用工作�(huán)境要求:-55℃~+85℃�
輸入功率�30dBm�
工作溫度范圍�-55℃~+85��
儲存溫度范圍�-65℃~+125��
傳統(tǒng)的電�(diào)濾波器一般采用步�(jìn)電機(jī)帶動濾波器調(diào)諧桿,通過�(diào)諧桿的長度變化來�(shí)�(xiàn)頻率變化,步�(jìn)電機(jī)的驅(qū)動脈沖數(shù)與濾波器的頻率一一對應(yīng),即可實(shí)�(xiàn)電調(diào)濾波器的頻率�(diào)諧功�。由于電�(diào)濾波器是一種機(jī)械傳動結(jié)�(gòu),隨著腔體、傳�、回零、調(diào)諧桿以及溫度等的變化,脈沖數(shù)與頻率對�(yīng)�(guān)系變�,導(dǎo)致通信裝備使用故障甚至癱瘓。從電調(diào)濾波器的工作原理出發(fā),提出了一套電�(diào)濾波器自動校頻程�,在通信�(shè)備中�(yùn)行該專用程序,即可實(shí)�(xiàn)電調(diào)濾波器的頻率校準(zhǔn)與記�,從而徹底解決電�(diào)濾波器的頻率偏移問題�
電調(diào)濾波器組�
以微波腔體電�(diào)濾波器為�,電�(diào)濾波器由腔體濾波�、步�(jìn)電機(jī)、驅(qū)動電路和傳動裝置等部分組��
電調(diào)濾波器調(diào)諧原�
根據(jù)工作頻段、功率容量以及電�(diào)濾波器的�(shí)�(xiàn)難易程度,腔體選擇�/4同軸腔結(jié)�(gòu),工作頻率隨著內(nèi)�(dǎo)體長度的增加,頻率由高到低逐漸變化�
�(nèi)�(dǎo)體的長度與頻率成單調(diào)一一對應(yīng)�(guān)�,通過改變�(nèi)�(dǎo)體的長度就可以改�?yōu)V波器工作頻率�
電調(diào)濾波器自動校�
為了能夠在更高頻率上正常使用電調(diào)濾波�,提出了一套自動校頻方法,該方法不再依賴脈沖數(shù)與頻率的對應(yīng)表格,而是通過�(xiàn)場測試電�(diào)濾波器的通帶特�,將�(shí)時測試的通帶特性與�(shí)時脈沖數(shù)一一對應(yīng),通過分析脈沖�(shù)在通帶�(nèi)的分布情�,實(shí)時驅(qū)動步�(jìn)電機(jī)到達(dá)濾波器的通帶范圍,實(shí)�(xiàn)電調(diào)濾波器的自動校頻�
1、在TDD�(shè)備中的自動校頻技�(shù)�
TDD�(shè)備采用時分雙工方式,射頻前端采用電調(diào)濾波�,當(dāng)需要�(jìn)行自動校頻時,設(shè)備監(jiān)控執(zhí)行自動校��
�(yù)置發(fā)頻率到指定頻�,判斷頻率是否改�,若改變,則將發(fā)信機(jī)改為該頻率單載波波形,功率放大器置于最小輸出電�,設(shè)備設(shè)為射頻自�(huán)狀�(tài),天線口接匹配負(fù)�,實(shí)時檢測接收電平,確定�(yù)�(shè)電平門限L(典型�)�
如果是首次開�(jī),則�(qū)動步�(jìn)電機(jī)向歸零方向調(diào)�,在此過程中,如果出�(xiàn)超過�(yù)�(shè)電平門限L值,則從該時刻開始計�(shù)脈沖�(shù),直至再次出�(xiàn)電平門限L,停止計�(shù)。將計數(shù)N除以2,反方向�(qū)動電�(jī)N/2脈沖,濾波器�(diào)諧完�;如果只出現(xiàn)一次電平門限L�,則從歸零點(diǎn)反方向連續(xù)�(fā)送脈沖信�,出�(xiàn)2次L電平,按照以上算法對�(zhǔn)�
如果�(jiān)控記憶有上次頻率�,則計算頻率差�(新頻率-舊頻�),當(dāng)Δ為負(fù),則向歸零方向驅(qū)動電�(jī);當(dāng)Δ為正,則向相反方向驅(qū)動電�(jī),在此過程中,如果出�(xiàn)超過�(yù)�(shè)電平門限L�,則從該時刻開始計數(shù)脈沖�(shù),直至再次出�(xiàn)電平門�,停止計�(shù)。將計數(shù)N除以2,反方向�(qū)動電�(jī)走N/2脈沖,濾波器改頻完成�
而后,監(jiān)控按照逆向操作,回�(fù)改頻前各個單元的狀�(tài),自動校頻完成�
2、在FDD�(shè)備中的自動校頻技�(shù)�
FDD�(shè)備采用時分雙工方�,有收發(fā)電調(diào)濾波器構(gòu)成雙工器,需要分別�(jìn)行收�(fā)電調(diào)濾波器的自動校頻才能夠完成設(shè)備頻率改��
與TDD�(shè)備相�,發(fā)電調(diào)濾波器自動對�(zhǔn)時的流程基本相似;而收濾波器則需要借助�(fā)信機(jī)信號作為�,對收濾波器�(jìn)行自動頻率對�(zhǔn),由于收�(fā)頻率不同,需要采用FDD射頻自環(huán)的移頻模塊來�(shí)�(xiàn)�(shè)備監(jiān)控執(zhí)行自動校頻程�,其他原理則相同�
介紹一種利用變?nèi)荻O管設(shè)計的電調(diào)濾波�。該電調(diào)濾波器是利用�?nèi)荻O管的特性來�(shè)計的,是一種小型帶通濾波器,具有低插損、高選擇�、體積小的特�(diǎn)。以一�30Mhz�90Mhz的電�(diào)濾波器為�,詳�(xì)介紹了此類濾波器的設(shè)計方法。經(jīng)此方案設(shè)計的電調(diào)濾波器可以達(dá)到令人滿意的指標(biāo)要求,濾波效果好,具有非常良好的�(shí)用價��
原理介紹
要利用變?nèi)荻O管來�(shè)計電�(diào)濾波�,變?nèi)荻O管又稱為可變電抗二極�,是一種利用PN�(jié)反向偏置的勢壘電容構(gòu)成的可控電容的二極管,在高頻�(diào)諧等電路中通常被當(dāng)作可變電容器使用。當(dāng)外加的反偏電壓減小時,變?nèi)荻O管的容值會增加,當(dāng)外加的反偏電壓增大時,變?nèi)荻O管的容值會減小。當(dāng)�?nèi)荻O管串�(lián)或并�(lián)一個電�,可以調(diào)整其電容變化的斜�,使之能更適合實(shí)際應(yīng)��
電調(diào)濾波器實(shí)際就是利用變?nèi)荻O管的上述特�,使輸入電壓增加或減�,改變二極管的容值大小,從而實(shí)�(xiàn)頻率的改�,達(dá)到改變電壓就�(shí)�(xiàn)�(diào)諧頻率的目的�
�(shè)計實(shí)�
介紹一�30Mhz�90Mhz的電�(diào)濾波器的�(shè)計實(shí)例。該濾波器設(shè)計指�(biāo)如下�
(1)�(diào)諧頻率:30Mhz�90Mhz�
(2)通帶插損:≤3dB�
(3)-3dB帶寬�3.3Mhz�9.9Mhz�
(4)矩形系數(shù):≤7�1�
(5)駐波比:2�1�
(6)�(yuǎn)端抑�(2fo):≥50dB�
(7)�(diào)諧電壓:0V�15V�
(8)尺寸�(jié)�(gòu)�15mm×12mm×7mm�
在設(shè)計過程中,選擇合適的�?nèi)荻O�。在�(diào)諧電�0V�15V要求下,選擇的變?nèi)荻O管要工作�30Mhz�90Mhz。選擇了PHILIPS公司的變?nèi)荻O管BB153來實(shí)�(xiàn)。BB153的耐壓可達(dá)32V,斜率為15,當(dāng)它工作頻率在1Mhz時,工作電壓�1V時的容值在39pF,工作電壓為10V時的容值在7.5pF。另�,該電調(diào)濾波器的接入電阻選擇阻值為10kΩ�,接地電容需要考慮濾波器的頻率,選�0.01nF,耦合電感選擇高Q值的電感來實(shí)�(xiàn)。通常為了�(dá)到更高的�(diào)諧速度,可以將接入電阻減小來實(shí)�(xiàn)�
元器件的選擇會影響濾波器的性能指標(biāo),會引起通帶插損的變�,阻帶插損也會變�。所以在元器件的選擇上都選取了高Q值的�?nèi)荻O管和電感線圈�
在實(shí)際加電測試中,需要根�(jù)濾波器的性能指標(biāo)�(diào)節(jié)耦合電感的大小,使其工作在合適的頻率范圍�(nèi)。若在測試中頻率范圍有所不同,可在固定低端頻率和電壓的情況下,調(diào)節(jié)高端頻率時適�(dāng)給變?nèi)荻O管增�1pF�2pF的電容�
另外,該濾波器的尺寸較小,在繪制印制板時要緊湊合�,要充分考慮到各個元器件之間的距雀�
維庫電子�,電子知識,一查百��
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