一种可调滤波器的设计方法与流程

本发明涉及滤波器，尤指一种可调滤波器的设计方法。

背景技术：

1、为满足电子产品发展，愈加小型化和高灵敏度的发展追求，必须针对从外界接收到的大量复杂信号，滤除其中干扰信号频率，保留有用信号频率，这也就是滤波器所起的重要作用。而电调滤波器具备高速的频率调谐优点，且尺寸小巧、线性较高、相对带宽较窄、调谐范围宽等。尤其是具备跨越多倍频程和连续扫频的优点，使其在射频系统中备受关注。电调滤波器在接收前段，可以保证其优化信号质量，提高线性度，滤除杂波信号，抑制反向泄露的作用。

2、高矩形系数和高集成性是滤波器研究的首要方向，故在滤波器选型时，要注重简化结构和优化矩形度，在现有的几个滤波器结构中，巴特沃斯滤波器虽然结构简单且工作频带内响应最为平坦，但其带外衰减极为缓慢；椭圆滤波器结构的窄带选择性较好，具有较大矩形度，但其结构相对比较复杂，需要多个调谐元件同时改变中心频率。而切比雪夫滤波器结构介于前两者之间，结构相对比较简单，带内相对平坦，但体积大，选择性相对较差。可见，如何实现高矩形系数、高集成性并满足频率可调的要求，成为现有滤波器迫切需要解决的问题。

技术实现思路

1、本发明所要解决的问题在于，提供一种可调滤波器的设计方法，解决现有滤波器体积大、集成度低、选择性不好及可调性差、稳定性差等缺陷。

2、解决上述技术问题要按照本发明提供的一种可调滤波器的设计方法，包含如下步骤：

3、a.分别进行n个耦合谐振单元的阻抗-导纳变换，对其所包含的并联元件与串联元件按照设计参数进行设计；

4、b.对谐振单元间并联元件与串联元件的耦合系数进行设计和调整，首先确定临界耦合系数kc，基于kc值调整耦合系数并优化谐振曲线；

5、c.对并联元件组成的端口网络与串联元件组成的端口网络进行互易变换，构成容性感性互易单元，进一步优化电路，提高滤波器选择性；

6、d.进行可调电感设计，绕制两组线圈抽出接线端的中心抽头，一个绕制线圈的一端与另一个绕制线圈的一端短接形成中心抽头，调整和优化抽头中线圈的匝数，对电路进行感性调整，改善电路输入端和输出端驻波；

7、e.进行非线性可变结电容二极管设计，调节pn结的耗尽层宽度，优化结电容值及滤波器线性大小；

8、f.确定谐振单元、互易单元、可调电感、非线性可变结电容等参数后，电路基板上完成滤波器的加工与测试。

9、本发明的有益效果为：本发明提供一种可调滤波器的设计方法，通过对谐振单元中任意组合的并联元件和串联元件所组成的端口网络进行互易变换，构成了容性感性互易单元，可以依据选择频带的需求灵活调整耦合系数，不需要额外增加谐振单元，从而进一步优化电路，提高滤波器选择性。其具备高速频率调谐优点，通过灵活的容性感性互易单元，实现滤波器尺寸巧、线性较高、相对带宽较窄、调谐范围宽等优点，进一步通过非线性可变结电容二极管的设计，可以使其具备跨越多倍频程和连续扫频的优点，保证优化信号质量，提高线性度，滤除杂波信号，抑制反向泄露的作用。同时，通过在谐振单元、调谐单元的调节和优化，可以对进一步提高矩形系数和高集成性，满足终端对滤波器的应用要求。为满足滤波器小型化和高选择性的设计要求，在不增加电路结构复杂性的基础上，通过增加耦合元件来改善耦合效果，实现更宽调频范围和更高带外抑制度。

技术特征：

1.一种可调滤波器的设计方法，其特征在于，包含如下步骤：

技术总结本发明提供的一种可调滤波器的设计方法，通过对谐振单元中任意组合的并联元件和串联元件所组成的端口网络进行互易变换，构成了容性感性互易单元，可以依据选择频带的需求灵活调整耦合系数，不需要额外增加谐振单元，从而进一步优化电路，提高滤波器选择性。其具备高速频率调谐优点，通过灵活的容性感性互易单元，实现滤波器尺寸巧、线性较高、相对带宽较窄、调谐范围宽等优点。同时，通过在谐振单元、调谐单元的调节和优化，可以对进一步提高矩形系数和高集成性，满足终端对滤波器的应用要求，可以解决现有滤波器体积大、集成度低、选择性不好及可调性差、稳定性差等缺陷。技术研发人员：肖明,陈加旺,陈瀛,杨谷林,刘作森,刘伟,刘勇受保护的技术使用者：江西兴康电子科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/9/12