[發明專利]一種上位機控制多工作模式的連續可調超導濾波器系統

有效

• 申請號: 201410096206.9
• 申請日: 2014-03-14
• 公開（公告）號: CN103887582A
• 公開（公告）日: 2014-06-25
• 發明（設計）人: 陳毅東;鄭天寧;索冠男;張曉平
• 申請（專利權）人: 綜藝超導科技有限公司
• 主分類號: H01P1/20
• 分類號: H01P1/20;H01P1/203
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 廖元秋

技術領域

本發明屬于微波通訊設備技術領域，特別涉及一種上位機控制多工作模式的連續可調超導濾波器系統。

背景技術

射頻接收前端子系統在各種軍用和民用通信系統中都起著至關重要的作用。其技術指標和特性是整個通信系統性能的關鍵。其中若濾波器中心頻率可調，對于整個通信系統的帶內抗干擾能力和工作模式的靈活性都有極大提升，在通信系統工作頻率變化的情況下，依然能實現信號濾波和放大對于現代通信系統至關重要，現今日趨緊張的頻譜資源，跳頻、動態頻率分配等技術的需求也越來越迫切，在射頻接收前端子系統中的連續可調接收系統的研制，特別是其中的可調濾波器系統越來越受重視。

高溫超導材料因其表面電阻幾乎為0，極高的品質因數（Q值）。自發現以來，已經被廣泛用于微波濾波器的制作。這種高溫超導濾波器能極大提高接收機靈敏度和抗干擾能力。然而大多集成高溫超導濾波器的通信系統，不具備中心頻率連續可調的性能。而開發連續可調高溫超導濾波器系統，可進一步提高通信系統的抗干擾能力，并增加系統工作模式的靈活性。

傳統可調濾波器系統組成如圖1所示，主要由可調濾波器和頻率控制電路所組成，其中，頻率控制電路的輸出和可調濾波器的頻率控制元件相連（例如壓控可變電容），可調濾波器的輸出端與放大器的輸入端相連。信號輸入到可調濾波器中，經頻率控制電路調節頻率后輸出雖然傳統可調濾波器系統也可實現工作頻率的調節，但是有如下缺點需要克服：

1、常規材料的損耗較大，由其制成的可調濾波器系統的靈敏度和抗干擾能力明顯降低。

2、控制模式單一，一般只含有一個工作模式，模式切換的靈活度也不高。

發明內容

本發明的目的在于為克服已有技術的不足之處，設計一種上位機控制多工作模式的連續可調高溫超導濾波器系統，該系統可實現常規可調射頻前端的全部功能，滿足實現工作頻率可調、信號選擇放大的要求。還實現了高的靈敏度和抗干擾能力。并且可同時設計多種工作模式供用戶切換，根據需求實時修改。具有技術指標優異、工作模式切換靈活和可擴展、用戶操作簡便等特點。

為實現本發明的目的，采用以下技術方案：

該系統包括可調超導濾波器、及頻率控制電路，其特征在于，還包括低溫真空杜瓦、制冷機及其溫度控制電路，以及上位機，所述頻率控制電路由可編程單片機和DA模塊組成；該可調超導濾波器置于低溫真空杜瓦中，制冷機與低溫真空杜瓦相連，通過溫度控制電路對制冷機的控制，以維持低溫真空杜瓦內的低溫工作環境；所述可調超導濾波器與頻率控制電路相連，上位機通過串口與頻率控制電路進行通信，實現系統不同工作模式的轉換，實現多種頻率工作方式。所述的可調超導濾波器采用連續可調高溫超導濾波器，用于實現中心頻率在一定頻率范圍內的連續可調和低插入損耗。

所述的制冷機及其控制電路和低溫真空杜瓦，用于維持系統工作所需的低溫環境。

所述工作模式分為：定點選頻模式、連續掃頻模式、多路選頻模式。所述的工作模式可根據用戶需求通過對單片機編程進行擴充和修改。

所述的頻率控制電路用于通過對其中的可編程單片機存儲的控制程序實現各種改變濾波器中心頻率的工作方式，且通過單片機與上位機的串口通信實現各種模式的實時切換和頻率的實時選取功能。

本發明的特點及有益效果：

本發明系統保持了連續可調高溫超導濾波器原有的中心頻率可調特性和帶外抗干擾特性；頻率控制電路中的單片機可與上位機（計算機）通信，進而實現上位機對可調濾波器工作頻點的實時選擇；本發明在系統具有模塊化，易于與其他設備級聯，工作狀態穩定等特點基礎上，實現了中心頻率的連續實時可調，可應用在射頻前端系統中，作為高性能選頻系統。可通過控制電路內部程序編寫以及計算機控制，實現不同工作模式以及它們的快速切換，而且工作模式可根據用戶需求，進行擴展和更改，增強了系統工作模式的多樣性和靈活性。

附圖說明

圖1傳統可調濾波器系統結構示意圖；

圖2本發明的連續可調高溫超導濾波器系統結構示意圖；

圖3本發明中實施例1的高溫超導濾波器電路圖；

圖4本發明中實施例1的控制過程示意圖；

圖5本發明中實施例1存儲在可編程單片機中的控制流程框圖；

圖6本發明中實施例1的性能測試曲線；

具體實施方式

本發明提出的一種上位機控制多工作模式的連續可調高溫超導濾波器系統結合附圖及實施例詳細說明如下：