[實用新型]一種超短波異頻功率合路器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201921736304.9
• 申請日: 2019-10-16
• 公開（公告）號: CN210899101U
• 公開（公告）日: 2020-06-30
• 發(fā)明（設計）人: 卜景鵬;官國陽;汪雄劍;嚴方勇;劉忠程;林源;李艷香;林偉爍
• 申請（專利權(quán)）人: 廣東圣大電子有限公司
• 主分類號: H03H7/48
• 分類號: H03H7/48
• 代理公司: 北京中濟緯天專利代理有限公司 11429
• 代理人: 孔凡亮

本實用新型提供一種超短波異頻功率合路器，包括跳頻濾波器1、跳頻濾波器2、…跳頻濾波器n；數(shù)字相移器1、數(shù)字相移器2、…數(shù)字相移器n；跳頻濾波器i的輸出接數(shù)字相移器i后相互連接；數(shù)字相移器i相移確定其它跳頻濾波器在總端口處的并聯(lián)阻抗在頻率f_i處應為無窮大；f_i為跳頻濾波器i的中心頻點；這里n為不小于2的自然數(shù)，i為1至n中的任意數(shù)字。本實用新型實現(xiàn)一種超短波波段大功率移相器，大功率移相器采用數(shù)字移相架構(gòu)，采用11個二級制電容組實現(xiàn)11bit的數(shù)字移相器，在30MHz最大移相達140度。由移相器為配相核心的電路配合跳頻濾波器可以實現(xiàn)N路異頻射頻功率的合成，用于多個射頻電臺公用一個天線的場合。

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及功率合路器領(lǐng)域，特別是一種超短波異頻功率合路器。

背景技術(shù)

現(xiàn)代高數(shù)據(jù)率、高保密通信對通道的選擇性和電磁兼容性提出了更高的要求。特別是在軍事保密通信、陸地通信指揮設備、大型艦艇設備等，都有各種各樣的大功率、多頻段、跳頻、擴頻等各種無線通信設備的集成和共址架設，這就給系統(tǒng)的電磁兼容帶來了嚴酷的考驗。這些電磁干擾問題包括：1) 臨近信號的EMI問題：交叉調(diào)制、倒易混頻、發(fā)射機的底部噪聲；2)帶外信號的EMI問題：發(fā)射機的雜波發(fā)射、接收機的失真響應；3)互調(diào)產(chǎn)物：包含結(jié)構(gòu)性互調(diào)產(chǎn)物、發(fā)射機互調(diào)、接收機互調(diào)等。采用射頻帶通濾波器是解決帶外干擾最有效的措施，濾波器允許有用信號通過，濾除其余無用的信號，無論是本站自干擾信號還是有意干擾信號，對于通信設備的正常工作起到至關(guān)重要的作用。現(xiàn)代通信出于保密性的要求要求射頻頻率可調(diào)，因而對于濾波器來說，要求濾波器具有可調(diào)諧能力，能夠根據(jù)通信系統(tǒng)的工作頻率自行調(diào)整濾波頻帶，實現(xiàn)動態(tài)濾波。

多工器是多個工作于不同濾波頻帶的濾波器組合，可以實現(xiàn)多頻信號的合路器，也可以當做頻分系統(tǒng)，實現(xiàn)不同頻率的收發(fā)信號的分離。跳頻多工器的各個組成濾波器均為電可調(diào)濾波器，可以實現(xiàn)多個異頻頻率任意疊加，合成效率高，損耗小等特點。跳頻多工器可以高效的合成多個通信系統(tǒng)的發(fā)射機和接收機，共用一個天線實現(xiàn)多頻通信。實現(xiàn)微波多工器有多種設計方案，應用較多的有星點式結(jié)構(gòu)多工方案、多頭線耦合多工方案、90°定向耦合器多工方案、可調(diào)相位器多工方案、環(huán)形器多工方案和定向濾波器多工方案等。文獻【1】(游鑫，王錫良，宋加興，郭翔.多工器的綜合與設計.電子科技，2013,26(6)：153-156)對應用于軍事通信的甚高頻(VHF)跳頻多工器進行了研究，采用寬邊耦合帶狀線結(jié)構(gòu)實現(xiàn)了30～88MHz的90°耦合電橋，進而采用電橋雙路調(diào)頻濾波器電橋耦合方式實現(xiàn)30～88MHz的跳頻四路合路器的設計。該方案主要優(yōu)點是90°定向耦合器的方向性，使得濾波器之間的相互干擾最小化，且具有調(diào)試簡單、通道間無干擾、功率容量大，擊穿電壓高和適宜模塊化設計等優(yōu)點，特別適合級聯(lián)型的多路通信系統(tǒng)。文獻【2】(涂書敏.跳頻多路耦合器的設計.船舶電子技術(shù)，2009,29(6)： 106-108)采用星點式結(jié)構(gòu)設計跳頻多工器，為解決多路耦合時的匹配問題，對多路匯接點的阻抗特性進行分析，將多個跳頻濾波器的輸入阻抗合并為一個終端阻抗值，把多通道的匹配問題轉(zhuǎn)換為單路信號的匹配問題，進而采用一般雙端口匹配網(wǎng)絡的設計優(yōu)化法實現(xiàn)所需的匹配網(wǎng)絡。文獻【3】(黃建新，潘銳，程漢強.跳頻多路耦合器的研制及其實現(xiàn)技術(shù).2012,34(2)：90-92) 設計了一種實現(xiàn)多路耦合器跳頻工作的原理方案及其主要功能單元：濾波器組開關(guān)矩陣驅(qū)動電路和濾波器匯接網(wǎng)絡。該方案能滿足多路耦合器跟蹤電臺高速跳頻的要求，具有腔體濾波器匯接容易，工作可靠性高、設備體積小的優(yōu)點。電臺發(fā)信時，通過同步串口發(fā)送當前通信頻率給多路耦合器，多路耦合器進行頻率解碼并進行頻率碰撞檢測，控制單元將頻率解碼后發(fā)送給對應的腔體濾波器，驅(qū)動單元進行開關(guān)矩陣驅(qū)動電平轉(zhuǎn)換，開通對應的開關(guān)矩陣通道，以使對應諧振腔帶通濾波器接通。本方案已在幾十兆赫茲的通信頻段范圍得到應用，所設計的跳頻多路耦合器滿足多部同址跳頻電臺寬帶通信的需求，減少了天線使用的數(shù)量，節(jié)約了空間，改善了通信的電磁兼容環(huán)境，并能顯著地增加通信距離，增強抗干擾能力。文獻【4】(李剛，吳邊，賴鑫，梁昌洪.三工器的快速綜合方法.西安電子科技大學天線與微波技術(shù)重點實驗室)，提出了一種基于多項式綜合的三工器設計方法，首先根據(jù)各個通道濾波器的指標計算出各個濾波器的特征多項式，推導出三工器響應特征多項式的計算公式，并計算得到其特征多項式；這些多項式中包含了各個通道濾波器的相互影響信息，對三工器的反射多項式的根進行重新排布，可以使三工器在三個頻段均呈現(xiàn)出等波紋特性，利用這些根可以很方便地計算出最終的濾波器特征多項式；最后，應用經(jīng)典的綜合方法，就可以得到各個濾波器的耦合系數(shù)和外部Q值等參數(shù)。