[實用新型]一種高性能射頻線性相位集總參數濾波器

無效

• 申請號: 200720012408.6
• 申請日: 2007-05-28
• 公開（公告）號: CN201039095Y
• 公開（公告）日: 2008-03-19
• 發明（設計）人: 王大壽;符策;周愛軍;房少軍;王小妹
• 申請（專利權）人: 大連海事大學
• 主分類號: H03H7/00
• 分類號: H03H7/00
• 代理公司: 大連八方知識產權代理有限公司
• 代理人: 衛茂才

技術領域

本實用新型屬于電子科學與技術的技術領域。

背景技術

射頻無線通信需要利用濾波器去掉無用信息和干擾。信號通過濾波器將會產生相位偏移，導致誤碼率的增加。現代無線數據通信的發展方向是高速、可靠和保密，這就要求濾波器特性優異，相位偏移少(近似于線性相位)，從而降低誤碼率。

要制造出高性能的濾波器，除了設計(目前已經很成熟)之外，更重要的是調試。因為濾波器中線圈的電感量很難準確測試，線圈之間的匝間電容、接點電容和互感等各種因素(統稱寄生參數)都會使實際制造的濾波器的特性與設計時預想的特性之間產生很大的差別。因此必須經調試彌補這些寄生參數所產生的影響和誤差。目前國際上通用的調試方法是將濾波器接在專用的調試儀器上，一個元件一個元件的依次進行調整。這個方法的問題在于，將第一個元件調整到最佳狀態之后，再調第二個元件時，第一個元件就會偏離最佳值。同樣在調整后面的元件時，前面的元件也都會偏離最佳值。而更大的問題是，在調整一個元件的時候只能考慮多個技術指標中的一個。由于濾波器的各項技術指標之間往往存在制約，在調整一個元件時，所考慮的這一項技術指標會向好的方向變化，而其余多數指標一般是向壞的方向變化。因此，要想使所有技術指標都達到很高水平幾乎是不可能的。

發明內容

本實用新型的目的就是提供一種同時考慮用戶提出的所有技術指標，利用優化原理同時調整全部可更換元件，使濾波器達到用戶期望的特性的高性能射頻線性相位集總參數濾波器。

本實用新型的技術解決方案是：

一種高性能射頻線性相位集總參數濾波器，其特征在于，由印刷電路板12、電感線圈11、并聯電容10、輸入/輸出引腳6、接地引腳5和濾波器外殼7構成；電路板12的長度為40mm，寬度為10mm；電感線圈11和并聯電容10分別焊接在印刷電路板12的反正面、四根接地引腳5焊接在銅外殼7上，輸入/輸出引腳6焊接在電路板12的底部左右兩端，最后濾波器整體用銅外殼7封裝。

根據優化原理設計出電路圖，如圖3，按照設計的元件值繞制電感線圈11和配置并聯電容10，用焊錫分別焊接在電路板12的反正面上，并按照圖4和圖5裝配形成待調濾波器。將待調濾波器接到矢量網絡分析儀3上，矢量網絡分析儀3與計算機2連接，將待調濾波器在200個頻率采樣點上的頻率響應——即所有的技術特性輸入計算機2。計算機2根據濾波器的電路原理圖和實測的頻率響應，利用故障診斷原理計算出濾波器中所有電感、互感、匝間電容、接點電容等元器件和寄生參數的準確值。計算機2將用戶提出的所有技術指標轉換成相應的頻率響應，稱之為用戶期望響應。并把這個用戶期望響應與上述實測的頻率響應之差作為目標函數，利用現代優化方法優化所有可更換元件的值，可更換元件一般為電容，使濾波器的頻率響應逼近用戶響應——即用戶提出的各種技術指標。計算機2指出這些可更換元件調整后的具體值。根據計算機2指出的這些具體值，一次性更換這些元件即可。

本實用新型的原理是這樣的，按設計出的電路原理圖做出的濾波器所產生的頻率響應應該是好的、理想的。但是因為，1)實際電感值與設計值之間有誤差，2)線圈中存在匝間電容，3)電感之間存在互感，4)印刷電路板中存在接點電容等寄生參數。因此，實際測試的頻率響應與設計時預想的響應之間存在著差別，即產生了故障。計算機根據這個差別、利用故障診斷原理找出引起故障的原因，即上述4項的具體數值，也就是說找到了電路中元件參數和各種寄生參數的真實數值。計算機將這些真實的數值寫入電路原理圖中，這樣的一個電路，我們稱之為真實電路，其頻率響應就和實測的頻率響應一樣了。然后計算機利用現代優化原理優化真實電路中的可更換元件，使濾波器的頻率響應逼近用戶響應。這樣，就實現了在調試時，同時考慮用戶提出的所有技術指標，同時調整全部可更換元件，使濾波器達到用戶期望的特性。

本實用新型所達到的有益效果是：

用于不同目的的濾波器，其中心頻率和帶寬是千變萬化的，而且有的高性能濾波器用現有的常規技術手段很難實現。本實用新型所達到的有益效果和益處以700MHz±190MHz線性相位帶通濾波器為例，將國內外主流產品的技術指標與本實用新型制造的濾波器可以達到的技術指標做一比較。

表1：本實用新型制造的700MHz±190MHz線性相位帶通濾波器可達到的

技術指標與國內外主流產品的技術指標的比較