一种可调程控陷波滤波器
阅读说明：本技术 一种可调程控陷波滤波器 (Adjustable program-controlled notch filter ) 是由 赵智兵 徐保根 彭志华 颜妍 童慧超 熊萨莉 于 2020-12-03 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种可调程控陷波滤波器,包括波段切换开关一、波段切换开关二,波段切换开关一分别与若干个陷波器的输入端相连,波段切换开关二与若干个陷波器的输出端相连；陷波器的两端均与隔直电容串联,波段切换开关一与波段切换开关二的波段切换电平为SELi,波段切换电平SELi与控制信号驱动电路相连,控制信号驱动电路内设置有三极管,其中,陷波器为可调程控陷波器。本发明提供一种可调程控陷波滤波器,能够实现跟踪干扰信号频率并进行抑制,并且能够吸收阻带反射信号的能量,提高系统电磁兼容效能；同时,还具有调谐范围宽、陷波深度深、频率选择性好等优点,并且由于采用集总元件,制作简单易加工,可应用于无线通信、雷达及电子对抗领域。(The invention discloses an adjustable program-controlled notch filter, which comprises a first wave band switch and a second wave band switch, wherein the first wave band switch is respectively connected with the input ends of a plurality of wave traps, and the second wave band switch is connected with the output ends of the plurality of wave traps; two ends of the wave trap are connected with the blocking capacitor in series, the waveband switching level of the first waveband switching switch and the waveband switching level of the second waveband switching switch are SELi, the waveband switching level SELi is connected with the control signal driving circuit, a triode is arranged in the control signal driving circuit, and the wave trap is an adjustable program-controlled wave trap. The invention provides an adjustable program-controlled notch filter, which can track the frequency of an interference signal and inhibit the frequency, absorb the energy of a stop band reflected signal and improve the electromagnetic compatibility of a system; meanwhile, the tunable filter has the advantages of wide tuning range, deep trapped wave depth, good frequency selectivity and the like, and is easy to manufacture and process due to the adoption of the lumped element, so that the tunable filter can be applied to the fields of wireless communication, radars and electronic countermeasure.)
技术领域
本发明涉及射频滤波器技术领域，具体来说，涉及一种可调程控陷波滤波器。
背景技术
随着无线通信技术的迅猛发展，频谱资源拥挤问题显得尤为突出，为了提高频谱资源利用率，跳频、动态频率分配等技术得到广泛应用。另外一方面，随着军用装备数字化、信息化、自动化程度的不断提高，军用系统平台集成度也呈几何指数的增加，受空间限制，系统间各装备如雷达、电台、接收机之间的电磁兼容问题显得尤为重要，严重制约各装备的使用效能。
具体对于短波频谱而言，短波通信信号主要是通过电离层的反射来进行传播，其受到电离层活动及多径效应影响较大，再加上各种工业干扰，使得短波频段的电磁环境极为复杂，大信号相当多。而为了适应对跳频等信号的实时侦测，短波接收机前端电路通常是宽开的，因此，强干扰信号会落在接收机带内。落在接收机带内的强干扰信号会使得前端电路中的放大器进入非线性状态，恶化对有用信号的有效接收性能，同时也会使得接收机内部产生诸多互调分量进而导致虚假预警。
为了抑制带内强干扰信号，可以考虑在前置预选带通滤波器进行“开槽”处理，开槽的地方即为陷波器，它对落入槽内的干扰信号有很大的衰减作用，这种处理方式的缺点是，抑制的强干扰信号频点较为固定，不能灵活改变，即不能良好的跟踪干扰信号频率并进行抑制，因此，对可调参数程控陷波滤波器提出了需求。
传统上，可调参数程控陷波滤波器的设计是基于反射式原理，意味着阻带抑制的信号能量会通过滤波器反射回来，并且其陷波深度受元器件的Q值影响较大，达不到良好的抑制效果。
发明内容
针对相关技术中的问题，本发明提出一种可调程控陷波滤波器，解决现有的程控陷波滤波器抑制的强干扰信号频点较为固定，不能灵活改变，即不能良好的跟踪干扰信号频率并进行抑制的问题。
为了实现上述技术目的，本发明的技术方案是这样的：
设计一种可调程控陷波滤波器，包括波段切换开关一、波段切换开关二，所述波段切换开关一分别与若干个陷波器的输入端相连，所述波段切换开关二与所述若干个陷波器的输出端相连；所述陷波器的两端均与隔直电容串联，所述波段切换开关一与波段切换开关二的波段切换电平为SELi，所述波段切换电平SELi与控制信号驱动电路相连，所述控制信号驱动电路内设置有三极管，其中，所述陷波器为可调程控陷波器。
进一步，所述陷波器包括若干个陷波器子波段，用于实现全频段覆盖的要求，所述陷波器子波段的上支路为高通滤波器, 所述陷波器波段的下支路为通过电容耦合的双谐振回路。
进一步，所述波段切换电平SELi用于兼容TTL电平与CMOS电平，且连接有外部开关控制电平YNi，其中,i=1、2或3。
进一步，所述波段切换开关一与波段切换开关二内均设置有开关控制电路，所述开关控制电路内设置有PIN管，所述PIN管的型号为MA4P4001F。
进一步，所述可调程控陷波滤波器还包括谐振回路,所述谐振回路内设置有谐振电容，所述谐振电容采用变容二极管。
进一步，所述波段切换开关一为射频输入接口RFin，所述波段切换开关二为射频输出接口RFout。
进一步，所述三极管的型号为MMBT2222。
本发明的有益效果：针对短波频段电磁环境极为复杂的特点，这种可调程控陷波滤波器能够实现跟踪干扰信号频率并进行抑制，同时能够吸收阻带反射信号的能量，通过对强干扰信号的抑制或衰减，能显著降低接收机带内产生的互调分量，也能够有效解决军用系统平台各装备之间的共址干扰问题，提高系统电磁兼容效能；同时，还具有调谐范围宽、陷波深度深、频率选择性好等优点，并且由于采用集总元件，制作简单易加工，可应用于无线通信、雷达及电子对抗领域。
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是根据本发明实施例所述一种可调程控陷波滤波器的架构框图；
图2是根据本发明实施例所述一种可调程控陷波滤波器的电路原理图；
图3是根据本发明实施例所述一种可调程控陷波滤波器中波段切换电平的电路原理图；
图4是根据本发明实施例所述一种可调程控陷波滤波器中陷波器一个子波段的电路原理图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，根据本发明实施例所述的一种可调程控陷波滤波器，包括波段切换开关一、波段切换开关二，所述波段切换开关一分别与若干个陷波器的输入端相连，所述波段切换开关二与所述若干个陷波器的输出端相连；所述陷波器的两端均与隔直电容串联，所述波段切换开关一与波段切换开关二的波段切换电平为SELi，所述波段切换电平SELi与控制信号驱动电路相连，所述控制信号驱动电路内设置有三极管，其中，所述陷波器为可调程控陷波器。
如图1、4所示，在本实施例中，进一步，所述陷波器包括若干个陷波器子波段，用于实现全频段覆盖的要求，所述陷波器子波段的上支路为高通滤波器, 所述陷波器波段的下支路为通过电容耦合的双谐振回路。
如图1-4所示，在本实施例中，所述波段切换电平SELi用于兼容TTL电平与CMOS电平，且连接有外部开关控制电平YNi，其中,i=1、2或3。
如图1-2所示，在本实施例中，所述波段切换开关一与波段切换开关二内均设置有开关控制电路，所述开关控制电路内设置有PIN管，所述PIN管的型号为MA4P4001F。
如图1-4所示，在本实施例中，所述可调程控陷波滤波器还包括谐振回路,所述谐振回路内设置有谐振电容，所述谐振电容采用变容二极管。
如图1-2所示，在本实施例中，所述波段切换开关一为射频输入接口RFin，所述波段切换开关二为射频输出接口RFout。
如图1-4所示，在本实施例中，所述三极管的型号为MMBT2222。
为方便对上述技术方案的进一步理解，现对其工作原理进行说明：
如图1所示，这种可调程控陷波滤波器的主要包括前后两级切换开关和三个子波段可调程控的陷波器。如图2，波段切换开关采用PIN管实现，其阳极施加+3.3V电压，波段切换电平SELi（i=1、2、3）的电平为0V时，所在支路的PIN管导通，该支路被选通，为+12V时，所在支路的PIN管截止，该支路被关闭。如图3，外部开关控制电平YNi（i=1、2、3）兼容TTL电平子与MOS电平，当YNi为低时， SELi的电平被拉高，当YNi的电平为高时， SELi的电平被拉低。如图4，示意的是陷波器某一子波段的实现电路图，入射波在输入端一分为二，分别经过两个支路传输，上支路为高通滤波器，下支路为通过电容耦合的双谐振回路，其中，谐振电容采用变容管实现，VCT为调谐电压，两路信号在输出端汇合，在谐振频率处经过“等幅反相”合并，达到了吸收式陷波的目的。
在具体使用时，这种可调程控陷波滤波器的频率范围覆盖1.5MHz～30MHz，考虑变容管器件的可调谐范围,划分成三个部分来实现，分别为1.5MHz～4MHz、4MHz～10MHz和10MHz～30MHz。三个部分的切换开关采用高性能PIN管来实现，利用其“正向导通、反向截止”的特性，达到良好切换及隔离作用，PIN管选型为MA4P4001F。各个部分的陷波特性采用吸收式方式达到，入射波通过两支路分别进行传输，在汇合点因两路信号在谐振频率处由于“等幅反相”抵消，从而产生陷波效果。开关切换信号驱动电路采用三极管实现，三极管型号选型为MMBT2222。
在本发明的描述中，需要理解的是，指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是电连接，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
需要说明的是，在本文中，诸如“部件”一和“部件”二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
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