[發明專利]一種可重構濾波器

有效

• 申請號: 201310066135.3
• 申請日: 2013-03-01
• 公開（公告）號: CN103151996A
• 公開（公告）日: 2013-06-12
• 發明（設計）人: 吳建輝;徐哲;李紅;陳超;劉智林;尹海峰;楊仲盼
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: H03F3/45
• 分類號: H03F3/45
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

技術領域

本發明涉及一種濾波器，特別涉及一種增益與中心頻率可調的可重構濾波器

背景技術

在現有的無線射頻系統中，接收發機主要采用低中頻的結構，這種結構中射頻信號被正交下變頻到低中頻，有效的避免了直流失調，同時減小了1/f噪聲。采用正交變頻，在理想情況下，可以有效的抑制鏡像信號的干擾，因而低中頻結構的接收發機成為當前的主流結構。在低中頻的接收發機中，接收前端需要對信號進行復數濾波以降低鏡像干擾，同時在發射端需要對信號進行低通濾波。

現有接收發機中的濾波器，主要存在下列問題：如果在接收端設置一個實現復數濾波的濾波器，在發射端要設置一個實現低通濾波的濾波器，兩個濾波器功耗比較大，使整個射頻系統不能滿足低功耗的要求；如果通過級聯一階濾波器實現復數濾波的功能，級聯的級數有限，同時消耗功耗也大，而且采用級聯一階濾波結構的濾波器不產生共軛復數極點，不能實現巴特沃斯、切比雪夫型濾波特性。由于工藝的限制，電容以及跨導電流會產生極大的誤差，嚴峻的考驗著濾波器電路的靈敏性。

發明內容

發明目的：針對上述現有技術存在的問題和不足，本發明的目的是提供一種能夠根據系統要求實時重構、同時可以調節中心頻率與增益、并且功耗低、電路穩定的濾波器。

技術方案：為實現上述發明目的，本發明采用的技術方案一種可重構濾波器，包括濾波模塊、頻譜搬移陣列網絡、模式切換模塊，其中，頻譜搬移陣列網絡對濾波模塊輸出信號進行線性頻率移動，模式切換模塊用于調整濾波模塊與頻譜搬移陣列網絡的連接方式，濾波模塊通過模式切換模塊與頻譜搬移陣列網絡連接。

電路中兩路正交的信號通過反饋實現具有復數系數的傳輸函數，得到復數濾波器。整個可重構濾波器是基于低通濾波器設計的，通過對頻譜搬移陣列網絡的調整完成電路重構，實現復數濾波功能和低通濾波功能；通過對跨導放大器的選擇使用實現對可重構濾波器的中心頻率與增益的調節。

其中，濾波模塊采用雙二次Gm-C開環結構，主要由跨到放大器和電容組成，第一跨導放大器Gml的正輸入端與負輸入端分別與一路信號的正輸入端與負輸入端連接，第一跨導放大器Gml的負輸出端分別與第一電容C1的一端、第五跨導放大器Gm5的正輸出端和第二跨導放大器Gm2的正輸入端連接，其正輸出端分別與第一電容C1的另一端、第五跨導放大器Gm5的負輸出端和第二跨導放大器Gm2的負輸入端連接，第二跨導放大器Gm2的負輸出端分別與第二電容C2的一端、第五跨導放大器Gm5的負輸入端和第六跨導放大器Gm6的負輸入端連接，第二跨導放大器Gm2的正輸出端分別與第二電容C2的另一端、第五跨導放大器Gm5正輸入端和第六跨導放大器Gm6的正輸入端連接，第六跨導放大器Gm6的正輸出端與第五跨導放大器Gm5的負輸入端連接，第六跨導放大器Gm6的負輸出端與第五跨導放大器Gm5的正輸入端連接，第二跨導放大器Gm2的負輸出端為一路信號的正輸出端，第二跨導放大器Gm2的正輸出端為一路信號的負輸出端；

第三跨導放大器Gm3的正輸入端與負輸入端分別與另一路信號的正輸入端與負輸入端連接，第三跨導放大器Gm3的負輸出端分別與第三電容C3的一端、第七跨導放大器Gm7的正輸出端和第四跨導放大器Gm4的正輸入端連接，第三跨導放大器Gm3正輸出端分別與第三電容C3的另一端、第七跨導放大器Gm7的負輸出端和第四跨導放大器Gm4的負輸入端連接，第四跨導放大器Gm4的負輸出端分別與第四電容C4的一端、第七跨導放大器Gm7的負輸入端和第八跨導放大器Gm8的負輸入端連接，第四跨導放大器Gm4的正輸出端分別與第四電容C4的另一端、第七跨導放大器Gm7正輸入端和第八跨導放大器Gm8的正輸入端連接，第八跨導放大器Gm8的正輸出端與第七跨導放大器Gm7的負輸入端連接，第八跨導放大器Gm8的負輸出端與第七跨導放大器Gm7的正輸入端連接，第四跨導放大器Gm4的負輸出端為另一路信號的正輸出端，第四跨導放大器Gm4的正輸出端為另一路信號的負輸出端；

頻譜搬移陣列網絡主要包括4個頻譜搬移陣列；

模式切換模塊主要包括8個低通開關和8個帶通開關；