阅读说明：本技术 一种数控带通滤波模块 (Numerical control band-pass filtering module ) 是由 袁靖 许磊 于 2019-09-25 设计创作，主要内容包括：本发明实施例提供了一种带通滤波模块,涉及通信领域,包括：第一谐振模块、第二谐振模块、耦合电路、第一开关二极管阵列电路模块、第二开关二极管阵列电路模块、驱动电路以及控制电路。其中,射频信号输入第一谐振模块,经过所述第一谐振模块、所述耦合电路以及所述第二谐振模块进行滤波后,由所述第二谐振模块输出。控制电路将并行控制码转化为控制电平,经由驱动电路来同步驱动第一开关二极管阵列电路模块以及第二开关二极管阵列电路模块,进而使相应的电容连入到谐振电路中,由于不同电容组合对应不同的谐振频率,从而达到通过控制码控制带通滤波器的中心频率跳变的目的。(The embodiment of the invention provides a band-pass filtering module, which relates to the field of communication and comprises the following components: the circuit comprises a first resonance module, a second resonance module, a coupling circuit, a first switch diode array circuit module, a second switch diode array circuit module, a driving circuit and a control circuit. The radio frequency signal is input into a first resonance module, filtered by the first resonance module, the coupling circuit and the second resonance module, and output by the second resonance module. The control circuit converts the parallel control code into a control level, the first switch diode array circuit module and the second switch diode array circuit module are synchronously driven by the driving circuit, and then corresponding capacitors are connected into the resonant circuit.)

一种数控带通滤波模块

技术领域

本发明涉及通信领域，具体涉及一种数控带通滤波模块。

背景技术

传统的电台采用定频通信的方式进行信息传输，而超高频(UHF)电台在实际使用过程中，会存在多部电台在同一位置同时工作的情况，此时会出现多部电台同时收发时，彼此之间存在信号干扰。

因此，为了增加电台的信号抗干扰性，会在功率放大器的前端以及后端增设选频滤波器以及大功率跳频滤波器。其中，跳频滤波器用于解决多部跳频通信设备同时通信时引发的电磁兼容的问题，可以在相同条件下使通信容量从现有的4～5部抗干扰电台扩充到20部电台。

因此，如何提供一种数控带通滤波模块，能够实现多部电台同时收发，且不存在信号干扰，是本领域技术人员亟待解决的一大技术难题。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供了一种带通滤波模块，能够实现多部电台同时收发，且不存在信号干扰。

为实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：

一种数控带通滤波模块，包括：第一谐振模块、第二谐振模块、耦合电路、第一开关二极管阵列电路模块、第二开关二极管阵列电路模块、驱动电路以及控制电路；

所述控制电路与所述驱动电路相连，将接收到的平行控制码转化成控制电平，并将所述控制电平发送至所述驱动电路；

所述驱动电路与所述第一开关二极管阵列电路模块以及所述第二开关二极管阵列电路模块相连，所述第一开关二极管阵列电路模块基于所述控制电平，将所述第一开关二极管阵列电路模块中与所述控制电平对应的电容与所述第一谐振模块相连，所述第二开关二极管阵列电路模块基于所述控制电平，将所述第二开关二极管阵列电路模块中与所述控制电平对应的电容与所述第二谐振模块相连；

所述第一谐振模块以及所述第二谐振模块均与所述耦合电路相连，射频信号输入所述第一谐振模块，经过所述第一谐振模块、所述耦合电路以及所述第二谐振模块进行滤波后，由所述第二谐振模块输出。

可选的，所述第一谐振模块包括第一阻抗匹配电路以及第一谐振电路，所述第二谐振模块包括第二阻抗匹配电路以及第二谐振电路，所述第一开关二极管阵列电路模块包括第一电容阵列以及第一开关组，所述第二开关二极管阵列电路模块包括第二电容阵列以及第二开关组；

所述驱动电路与所述第一开关组以及所述第二开关组相连，以使所述第一开关组以及所述第二开关组基于所述控制电平进行开关动作；

所述第一电容阵列与所述第一开关组以及所述第一谐振电路相连，基于所述第一开关组的开关动作，将所述第一电容阵列中对应的电容与所述第一谐振电路相连；

所述第二电容阵列与所述第二开关组以及所述第二谐振电路相连，基于所述第二开关组的开关动作，将所述第二电容阵列中对应的电容与所述第二谐振电路相连；

所述第一阻抗匹配电路分别与所述第一谐振电路以及所述第一电容阵列相连，所述第二阻抗匹配电路分别与所述第二谐振电路以及所述第二电容阵列相连，所述第一谐振电路以及所述第二谐振电路均与所述耦合电路相连，射频信号通过所述第一阻抗匹配电路输入至所述第一谐振电路以及所述第一电容阵列，经一次滤波后，输入所述第二谐振电路以及所述第二电容阵列，经二次滤波后，由所述第二阻抗匹配电路输出。

可选的，所述第一开关组以及所述第二开关组包括多个开关二极管，所述开关二极管为耐压高于第一阈值、阻值小于第二阈值、开关速度大于第三阈值的开关二极管。

可选的，所述驱动电路包括CMOS管，所述CMOS管为耐电流高于第四阈值、耐压高于第五阈值、调频速度大于第六阈值的CMOS三极管。

可选的，所述第一谐振电路以及所述第二谐振电路包括谐振电感，所述谐振电感为具有空心线圈、镀银铜线的导线的电感。

可选的，还包括外壳以及散热元器件，所述散热元器件与所述外壳相邻设置。

可选的，所述外壳包括第一壳体以及第二壳体，所述第一阻抗匹配电路、所述第二阻抗匹配电路、所述第一谐振电路、所述第二谐振电路、所述耦合电路、所述第一电容阵列、所述第二电容阵列、所述第一开关组、所述第二开关组以及所述驱动电路设置在所述第一壳体内，所述控制电路设置在所述第二壳体内。

可选的，所述第一阻抗匹配电路以及所述第二阻抗匹配电路的输入阻抗以及输出阻抗为50欧姆。

基于上述技术方案，本发明实施例提供了一种带通滤波模块，涉及通信领域，包括：第一谐振模块、第二谐振模块、耦合电路、第一开关二极管阵列电路模块、第二开关二极管阵列电路模块、驱动电路以及控制电路。其中，射频信号输入第一谐振模块，经过所述第一谐振模块、所述耦合电路以及所述第二谐振模块进行滤波后，由所述第二谐振模块输出。控制电路将并行控制码转化为控制电平，经由驱动电路来同步驱动第一开关二极管阵列电路模块以及第二开关二极管阵列电路模块，进而使相应的电容连入到谐振电路中，由于不同电容组合对应不同的谐振频率，从而达到通过控制码控制带通滤波器的中心频率跳变的目的。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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发明的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种数控带通滤波模块的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种数控带通滤波模块的又一结构示意图；

图3为本发明实施例提供的一种数控带通滤波模块的工作原理示意图；

图4为本发明实施例提供了一种第一阻抗匹配电路、第一谐振电路、第二阻抗匹配电路、第二谐振电路以及耦合电路的具体实现电路图。

具体实施方式

请参阅图1，图1为本发明实施例提供的一种数控带通滤波模块的结构示意图，该数控带通滤波模块包括：第一谐振模块11、第二谐振模块12、耦合电路13、第一开关二极管阵列电路模块14、第二开关二极管阵列电路模块15、驱动电路16以及控制电路17。

其中，各电路的连接关系如下：

控制电路17与所述驱动电路16相连，将接收到的平行控制码转化成控制电平，并将所述控制电平发送至所述驱动电路16。

所述驱动电路16与所述第一开关二极管阵列电路模块14以及所述第二开关二极管阵列电路模块15相连，所述第一开关二极管阵列电路模块15基于所述控制电平，将所述第一开关二极管阵列电路模块15中与所述控制电平对应的电容与所述第一谐振模块11相连，所述第二开关二极管阵列电路模块15基于所述控制电平，将所述第二开关二极管阵列电路模块15中与所述控制电平对应的电容与所述第二谐振模块12相连。

所述第一谐振模块11以及所述第二谐振模块12均与所述耦合电路13相连，射频信号输入所述第一谐振模块11，经过所述第一谐振模块11、所述耦合电路13以及所述第二谐振模块12进行滤波后，由所述第二谐振模块12输出。

可见，本发明实施例提供的一种数控带通滤波模块，由于不同电容组合对应不同的谐振频率，从而达到通过控制码控制带通滤波器的中心频率跳变的目的，能够实现多部电台同时收发，且不存在信号干扰。

结合图1，在上述实施例的基础上，如图2所示，本实施例提供了一种第一谐振模块11、第二谐振模块12、第一开关二极管阵列电路模块14以及第二开关二极管阵列电路模块15的具体实现结构。

其中，所述第一谐振模块11包括第一阻抗匹配电路111以及第一谐振电路112，所述第二谐振模块12包括第二阻抗匹配电路121以及第二谐振电路122，所述第一开关二极管阵列电路模块14包括第一电容阵列141以及第一开关组142，所述第二开关二极管阵列电路模块15包括第二电容阵列151以及第二开关组152。

所述驱动电路16与所述第一开关组142以及所述第二开关组152相连，以使所述第一开关组142以及所述第二开关组152基于所述控制电平进行开关动作。

所述第一电容阵列141与所述第一开关组142以及所述第一谐振电路112相连，基于所述第一开关组142的开关动作，将所述第一电容阵列141中对应的电容与所述第一谐振电路112相连。

所述第二电容阵列151与所述第二开关组152以及所述第二谐振电路122相连，基于所述第二开关组152的开关动作，将所述第二电容阵列中151对应的电容与所述第二谐振电路122相连。

所述第一阻抗匹配电路111分别与所述第一谐振电路112以及所述第一电容阵列141相连，所述第二阻抗匹配电路121分别与所述第二谐振电路122以及所述第二电容阵列151相连，所述第一谐振电路112以及所述第二谐振电路122均与所述耦合电路13相连，射频信号通过所述第一阻抗匹配电路111输入至所述第一谐振电路112以及所述第一电容阵列141后，输入所述第二谐振电路122以及所述第二电容阵列151，经滤波后，由所述第二阻抗匹配电路121输出。

示意性的，该数控带通滤波模块中信号走向如下：

射频信号从一个谐振模块的阻抗匹配器端口输入，经过谐振电感和电容组阵列形成的双谐振回路进行滤波，最后从另一个谐振模块的阻抗匹配器端口输出。低频输入由低压控制电平、高压控制电平和并行控制码组成。MCU数字控制模块将并行控制码转化为控制电平，经由高频驱动电路来驱动PIN二极管开光组，进而使相应的电容阵列连入到谐振回路中。由于不同电容阵列组合对应不同的谐振频率，从而达到控制码来控制跳频滤波器中心频率跳变的目的。

在本实施例中，谐振模块和电容阵列可形成2n种谐振频率组合(其中，n为并行码位数，一般为8位)，即有2n段频率可调的带通滤波波段可以选择，因此跳频的频率步长能够做到很小。

结合上述数控带通滤波模块的结构关系，如图3所示，本实施例的工作原理为：

首先MCU读取外部输入的控制码并将其转化为控制电平，控制电平通过驱动器配合高电压电平和低电压电平驱动MOSfet管回路中PIN二极管的开关和闭合。PIN二极管和电容阵列以及PCB板间分布电容组成总谐振电容，谐振电容与谐振电路中的固定电感组成谐振回路对射频输入信号进行滤波。隔直电感作用为将低频控制信号有效隔离使其不能进入谐振回路。

具体的，在本实施例中，第一开关组以及所述第二开关组包括多个开关二极管，所述开关二极管为耐压高于第一阈值、阻值小于第二阈值、开关速度大于第三阈值的开关二极管。即，开关二极管选型时应选用耐压高、内阻小、开关速度快的开关二极管。

除此，本实施例中的所述驱动电路包括CMOS管，所述CMOS管为耐电流高于第四阈值、耐压高于第五阈值、调频速度大于第六阈值的CMOS三极管。即，由于滤波器功率较大，高压驱动器需根据需求选用耐电流、电压大及跳频速度高的CMOS三极管。

进一步的，为了减小滤波器的***损耗，谐振电感选用空心线圈，导线材质选用镀银铜线，同时铝合金内壁进行镀银处理。例如，所述第一谐振电路以及所述第二谐振电路包括谐振电感，所述谐振电感为具有空心线圈、镀银铜线的导线的电感。

除此，本发明实施例提供的数控带通滤波模块，还包括外壳以及散热元器件，所述散热元器件与所述外壳相邻设置，进而提高数控带通滤波模块的散热能力，除此，还可以使用导热材料进行填充。

值得一提的是，在本实施例中，该外壳包括第一壳体以及第二壳体，所述第一阻抗匹配电路、所述第二阻抗匹配电路、所述第一谐振电路、所述第二谐振电路、所述耦合电路、所述第一电容阵列、所述第二电容阵列、所述第一开关组、所述第二开关组以及所述驱动电路设置在所述第一壳体内，所述控制电路设置在所述第二壳体内。

即，使用模块化电路结构设计，将谐振模块电路、开关二极管阵列电路、高压驱动器的模拟电路部分与数字控制电路部分在空间是进行物理隔离，分别置于不同的密闭金属腔内，能够有效防止了内部电子元件之间电磁干扰。

其中，所述第一阻抗匹配电路以及所述第二阻抗匹配电路的输入阻抗以及输出阻抗为50欧姆。

在上述实施例的基础上，如图4所示，本实施例提供了一种第一阻抗匹配电路111、第一谐振电路112、第二阻抗匹配电路121、第二谐振电路122以及耦合电路13的具体实现电路。

其中，第一阻抗匹配电路111包括电感L1、电感L2，第二阻抗匹配电路121包括电感L11、电感L22，第一谐振电路112包括电感L3以及电感L3，第二谐振电路122包括电感L33以及电感L44。耦合电路13包括电感L5。其中，第一阻抗匹配电路111的输入端作为RF输入端口，第二阻抗匹配电路121的输出端作为RF输出端口。

综上，本发明实施例提供了一种带通滤波模块，涉及通信领域，包括：第一谐振模块、第二谐振模块、耦合电路、第一开关二极管阵列电路模块、第二开关二极管阵列电路模块、驱动电路以及控制电路。其中，射频信号输入第一谐振模块，经过所述第一谐振模块、所述耦合电路以及所述第二谐振模块进行滤波后，由所述第二谐振模块输出。控制电路将并行控制码转化为控制电平，经由驱动电路来同步驱动第一开关二极管阵列电路模块以及第二开关二极管阵列电路模块，进而使相应的电容连入到谐振电路中，由于不同电容组合对应不同的谐振频率，从而达到通过控制码控制带通滤波器的中心频率跳变的目的。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。