數字電調濾波器方案

2022-12-04 08:00:05 字數 959 閱讀 6126

1.設計原理

1.1 數字電調濾波器組成

數字電調濾波器主要由腔體濾波器濾波器(諧振及輸入輸出匹配電路)、伺服電機陣列、驅動電路及控制組成,框圖如圖1 所示。

圖1 數字電調濾波器原理圖

數字電調濾波器是通過控制腔體耦合器的每個諧振杆的深入腔體長度實現濾波器工作頻率的變化。驅動電路接受來之控制訊號的輸入,控制伺服電機帶動諧振杆轉動,完成了中心頻率在1020 mhz~1160mhz 頻率範圍內的緩慢跳變。

1.2 電路原理

設計指標:

①中心頻率1020mhz~ 1160mhz 可調;

②3db頻寬5mhz±1mhz;

③中心插損小於0.7 db;

④帶外抑制≥40db@f0±60mhz;

通常, 電調濾波器採用雙極點調諧電路,諧振迴路分為串聯諧振迴路和併聯諧振迴路, 通過電感或電容進行耦合。通過改變調諧迴路中的電容值可方便地調節帶通濾波器的中心頻率, 從而達到跟蹤濾波的目的。本文採用的電調濾波器採用了併聯諧振迴路, 用電容進行耦合, 在genesys 電路**軟體環境中構建電路如圖2 所示。

c3是腔體間耦合分布電容; c1、c2是諧振腔調諧迴路中的集總電容, 採用伺服電機陣列的方式實現耦合諧振杆電容可變。在輸入和輸出端分別串聯乙個電感, 這樣能更好地對輸入和輸出阻抗進行匹配。

圖2 濾波器電路原理圖

2.**結果

由腔體濾波器理論設計知道, 腔體諧振杆長度小於1/4λ,故諧振杆採用直徑10mm,長度34mm的諧振柱,整體腔體尺寸為76mm×76mm×35mm。。在cst 軟體中對設計的軸向腔體濾波器進行**, 中心頻率為1090mhz 的情況下, **並優化後的結果如圖3 所示, 3db頻寬5mhz , 帶外抑制43db@f0±60mhz。由**看出, 諧振杆深入距離從0mm~25mm覆蓋700mhz~ 1200mhz 頻率範圍。

由**圖3看出, 整體插損小於0.4db,帶外抑制度大於43db,滿足濾波器設計需求。

圖3 **結果圖

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