[發(fā)明專(zhuān)利]一種用于高性能網(wǎng)絡(luò)儀的抗混疊濾波器

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810498187.0
• 申請(qǐng)日: 2018-05-23
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108683415A
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-10-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊明飛;年夫順;梁勝利;劉丹;袁國(guó)平;李明太;趙立軍;莊志遠(yuǎn)
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第四十一研究所
• 主分類(lèi)號(hào): H03H21/00
• 分類(lèi)號(hào): H03H21/00
• 代理公司: 青島智地領(lǐng)創(chuàng)專(zhuān)利代理有限公司 37252
• 代理人: 肖峰

本發(fā)明公開(kāi)了一種用于高性能網(wǎng)絡(luò)儀的抗混疊濾波器，具體涉及抗混疊濾波器技術(shù)領(lǐng)域。該用于高性能網(wǎng)絡(luò)儀的抗混疊濾波器，包括控制器，控制器采用現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列(FPGA)，所述控制器上連有第一模擬多路轉(zhuǎn)換器和第二模擬多路轉(zhuǎn)換器，第一模擬多路轉(zhuǎn)換器的輸入端輸入中頻信號(hào)，輸出端連有第一低通濾波器和第二低通濾波器，所述第一低通濾波器和第二低通濾波器的輸出端連接第二模擬多路轉(zhuǎn)換器，第二模擬多路轉(zhuǎn)換器的輸出端輸出濾波信號(hào)。所述控制器接收到指令后進(jìn)行解析，根據(jù)解析出的參數(shù)控制第一模擬多路轉(zhuǎn)換器和第二模擬多路轉(zhuǎn)換器，使第一模擬多路轉(zhuǎn)換器和第二模擬多路轉(zhuǎn)換器分別經(jīng)開(kāi)關(guān)切換到目標(biāo)低通濾波器的兩端。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及抗混疊濾波器技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于高性能網(wǎng)絡(luò)儀的抗混疊濾波器。

背景技術(shù)

根據(jù)奈奎斯特采樣定理可知，被采樣的信號(hào)頻譜中的最高頻率分量需要小于ADC(模數(shù)轉(zhuǎn)換器)的采樣率的1/2才能保證采樣后不發(fā)生頻譜混疊。在矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀接收機(jī)中，由于ADC的采樣率有限，所以需要使用抗混疊濾波器將被采樣信號(hào)的高頻分量濾掉后再送往ADC進(jìn)行采樣。抗混疊濾波器是一種低通濾波器,可以將信號(hào)中的高頻分量消除,從而有效地降低模數(shù)轉(zhuǎn)換過(guò)程中由于頻譜混疊造成的信號(hào)失真。

矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀接收機(jī)的抗混疊濾波器實(shí)現(xiàn)了對(duì)中頻信號(hào)進(jìn)行低通濾波,以消除頻譜混疊。現(xiàn)有的抗混疊濾波器設(shè)計(jì)方案是將兩個(gè)不同帶寬的低通濾波器并聯(lián)，形成一種帶寬可調(diào)的抗混疊濾波器。其并聯(lián)方式是，在輸入端通過(guò)兩個(gè)電阻將同一個(gè)中頻信號(hào)分別引導(dǎo)到兩個(gè)低通濾波器中，這兩個(gè)電阻的作用是對(duì)并聯(lián)濾波器輸入端進(jìn)行隔離；然后分別將兩個(gè)濾波器的輸出端連接至二選一開(kāi)關(guān)的輸入端，由控制器控制開(kāi)關(guān)的切換,從而使中頻信號(hào)可以通過(guò)不同帶寬的濾波器進(jìn)行低通濾波。這種方案由于并聯(lián)輸入端僅僅用電阻進(jìn)行隔離，導(dǎo)致隔離度差，而且并聯(lián)的每一個(gè)低通濾波器通帶內(nèi)的紋波很大，阻帶抑制能力差，不利于頻譜功能的實(shí)現(xiàn)；而且現(xiàn)有的抗混疊濾波器的帶寬較窄，無(wú)法滿足高速測(cè)試需求。

隨著矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀的測(cè)量速度越來(lái)越高、中頻帶寬越來(lái)越大，需要接收機(jī)的抗混疊濾波器具有足夠的帶寬和良好的帶外抑制能力。另外，矢網(wǎng)中的頻譜分析功能要求抗混疊濾波器帶內(nèi)具有較高的平坦度。

現(xiàn)有的矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀接收機(jī)抗混疊濾波器設(shè)計(jì)方案是將兩個(gè)不同帶寬的低通濾波器并聯(lián)。其并聯(lián)方式是，在輸入端通過(guò)兩個(gè)電阻將同一個(gè)中頻信號(hào)分別引導(dǎo)到兩個(gè)低通濾波器中，這兩個(gè)電阻的作用是對(duì)并聯(lián)濾波器輸入端進(jìn)行隔離；分別將兩個(gè)濾波器的輸出端連接至二選一開(kāi)關(guān)的輸入端，由控制器控制開(kāi)關(guān)的切換,從而使中頻信號(hào)可以通過(guò)不同帶寬的濾波器進(jìn)行低通濾波。這種可變帶寬的抗混疊濾波器方案由于輸入端僅僅用電阻進(jìn)行隔離，導(dǎo)致隔離度差，而且并聯(lián)的每一個(gè)低通濾波器通帶內(nèi)出現(xiàn)較大的紋波，阻帶抑制能力差，不利于頻譜功能的實(shí)現(xiàn)；而且現(xiàn)有的抗混疊濾波器的帶寬較窄，無(wú)法滿足高速測(cè)量需求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是針對(duì)上述不足，提出了一種不僅實(shí)現(xiàn)了抗混疊濾波器帶寬可調(diào)，而且具有帶寬大、阻帶抑制能力強(qiáng)、帶內(nèi)平坦度高的用于高性能網(wǎng)絡(luò)儀的抗混疊濾波器。

本發(fā)明具體采用如下技術(shù)方案：

一種用于高性能網(wǎng)絡(luò)儀的抗混疊濾波器，括控制器，所述控制器上連有第一模擬多路轉(zhuǎn)換器和第二模擬多路轉(zhuǎn)換器，第一模擬多路轉(zhuǎn)換器的輸入端輸入中頻信號(hào)，輸出端連有第一低通濾波器和第二低通濾波器，所述第一低通濾波器和第二低通濾波器的輸出端連接第二模擬多路轉(zhuǎn)換器，第二模擬多路轉(zhuǎn)換器的輸出端輸出濾波信號(hào)。

優(yōu)選地，所述控制器采用現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列。

優(yōu)選地，所述控制器接收到指令后進(jìn)行解析，根據(jù)解析出的參數(shù)控制第一模擬多路轉(zhuǎn)換器和第二模擬多路轉(zhuǎn)換器，使第一模擬多路轉(zhuǎn)換器和第二模擬多路轉(zhuǎn)換器分別經(jīng)開(kāi)關(guān)切換到目標(biāo)低通濾波器的兩端；

如果第一模擬多路轉(zhuǎn)換器和第二模擬多路轉(zhuǎn)換器分別切換到第一低通濾波器的兩端，則中頻信號(hào)依次通過(guò)第一模擬多路轉(zhuǎn)換器、第一低通濾波器和第二模擬多路轉(zhuǎn)換器，從而實(shí)現(xiàn)16MHz的低通濾波；