跳频大功率滤波器

跳频滤波器自动测试系统萧赞亮【摘要】针对数字调谐跳频滤波器生产过程中调谐码扫描、筛选的繁琐性，设计了一套基于LabVIEW的自动测试系统。

系统通过GPIB接口卡与网络分析仪通信、通过串口与跳频滤波器通信，采集所有调谐频点的数据，然后筛选出需要的调谐码并写入到跳频滤波器中，实现了高效全自动的生产过程。

实际生产运行表明，系统稳定可靠，提高了产品质量及生产效率，节省了人力成本，具有一定的推广价值。

%Aiming at the tedious work for scanning and screening of the tuning code in productive process of digital tuning frequency-hopping filters, the automatic test system based on LabVIEW has been designed. The system communicates with network analyzer through GPIB interface, and communicates with frequency-hopping filter through serial port for collecting all the frequency tuning data, and the necessary tuning codesare screened and wrote into frequency-hopping filter to implement high efficient automatic production. Through practical operation, it is shownthat the system is stable and reliable, improves the product quality and production efficiency, saves the labor cost, and possesses certain popularization value.【期刊名称】《自动化仪表》【年(卷),期】2014(000)006【总页数】4页(P54-56,60)【关键词】数字调谐;跳频滤波器;调谐码;电容矩阵;LabVIEW;通用接口总线(GPIB);自动测试系统【作者】萧赞亮【作者单位】中国电子科技集团公司第七研究所，广东广州 510310【正文语种】中文【中图分类】TN713+.50 引言电子干扰与抗干扰已成为现代战争中非常重要的手段[1]。

一．滤波器的基础知识1．滤波器的功能滤波器的功能就是允许某一部分频率的信号顺利的通过，而另外一部分频率的信号则受到较大的抑制，它实质上是一个选频电路。

滤波器中，把信号能够通过的频率范围，称为通频带或通带；反之，信号受到很大衰减或完全被抑制的频率范围称为阻带；通带和阻带之间的分界频率称为截止频率；理想滤波器在通带内的电压增益为常数，在阻带内的电压增益为零；实际滤波器的通带和阻带之间存在一定频率范围的过渡带。

2．滤波器的分类( 1）按所处理的信号分为模拟滤波器和数字滤波器两种。

( 2）按所通过信号的频段分为低通、高通、带通和带阻滤波器四种。

低通滤波器：它允许信号中的低频或直流分量通过，抑制高频分量或干扰和噪声。

高通滤波器：它允许信号中的高频分量通过，抑制低频或直流分量。

带通滤波器：它允许一定频段的信号通过，抑制低于或高于该频段的信号、干扰和噪声。

带阻滤波器：它抑制一定频段内的信号，允许该频段以外的信号通过。

( 3）按所采用的元器件分为无源和有源滤波器两种。

①．无源滤波器：仅由无源元件(R、L 和C)组成的滤波器，它是利用电容和电感元件的电抗随频率的变化而变化的原理构成的。

这类滤波器的优点是：电路比较简单，不需要直流电源供电，可靠性高；缺点是：通带内的信号有能量损耗，负载效应比较明显，使用电感元件时容易引起电磁感应，当电感L较大时滤波器的体积和重量都比较大，在低频域不适用。

②．有源滤波器：由无源元件(一般用R和C)和有源器件(如集成运算放大器）组成。

这类滤波器的优点是：通带内的信号不仅没有能量损耗，而且还可以放大，负载效应不明显，多级相联时相互影响很小，利用级联的简单方法很容易构成高阶滤波器，并且滤波器的体积小、重量轻、不需要磁屏蔽(由于不使用电感元件）；缺点是：通带范围受有源器件(如集成运算放大器）的带宽限制，需要直流电源供电，可靠性不如无源滤波器高，在高压、高频、大功率的场合不适用。

3. 滤波器的主要参数(1）通带增益A0：滤波器通带内的电压放大倍数。

数字调谐跳频滤波器在跳频电台中的应用作者：刘朝锋苏庆伟茹宇翔来源：《西部论丛》2017年第04期摘要：跳频滤波器是一种用于跳频接收机和跳频发射机的数字调谐跳频滤波器。

当今电磁信号日益密集、复杂，军方对通信对抗设备的抗干扰能力要求越来越高。

跳频电台作为新一代的通信对抗设备，具有较强的抗干扰、抗截获能力，使其在现代的电子战中显示出巨大的优越性。

数字调谐跳频滤波器就是针对新一代通信对抗设备研制的关键部件。

它置于设备接收机前端或发射机功率放大器后端，用于信道分割、防阻塞和抑制不需要的电磁信号。

因此它在很大程度上决定了设备灵敏度、噪声系数、中频和镜像抑制等重要指标的实现。

关键词：数字调谐跳频滤波器 PIN管谐振1 数字调谐跳频滤波器的主要指标：数字调谐跳频滤波器是跳频电台的重要组成部分，根据项目的具体使用场合和环境特点，按照GJB规定和整机要求，对于数字调谐跳频滤波器提出以下主要指标要求：1）载波频率范围：225MHz-512MHz；2）3dB相对带宽：8%-11%*Fo；3）选择性：Fo±10%：≥14dB；4）远端抑制：2*Fo≥60dB；5）插入损耗：≤1.2 dB；6）跳频延时：≤30μs；7）匹配阻抗：50Ω；2 数字调谐跳频滤波器的线路方案：跳频滤波器时利用高压驱动器PIN二极管来切换二进制电容，实现快速频率切换。

实质上就是一个连续频率可调的双调谐回路。

选用高效能PIN二极管和零温度系数谐振电容，经过多次高低温循环冲击和振动，以及各种环境实验筛选制作而成。

3 数字调谐跳频滤波器中关键重要器件的选用在原理设计和调试中发现电容和PIN二极管对于滤波器的指标的优劣和可靠性及稳定性影响非常大。

首先分析电容的影响，因为跳频滤波器不仅滤除收小信号，更要滤除大功率信号，因此跳频滤波器的功率容量对于网络部分的电容的功率容量成正比。

电容射频电流额定值确定有两个标准。

第一个标准是电容额定电压，讨论如下。

基于DDS+PLL频率合成技术的跳频信号源研究摘要：本文分析了DDS与PLL的工作原理和基本结构，提出以DDS直接激励PLL的频率合成方法，给出了DDS模块、PLL模块和控制单元模块的硬件选择和具体电路设计方法。

通过在EDA软件环境下进行设计及仿真，最终利用EPM570T100C、AD9910、ADF4113和ROS-1250W等芯片完成了跳频信号源硬件电路设计。

经测试分析，DDS＋PLL的频率合成器可输出840~960MHz、频率分辨力小于1Hz 的频率信号，适用于高速跳频通信系统。

关键词：DDS PLL CPLD 滤波器1 引言随着现代通信、雷达、遥控遥测技术的不断提高,跳频通信得到快速发展。

为了适应数据高速传输并有效抑制干扰,要求系统有较高的跳频速率及达到稳定的时间尽可能地短,因此跳频信号源的设计成为跳频通信系统的关键问题之一。

DDS技术具有输出频率分辨率高、频率转换时间短、集成度高等优点,但杂散分量多,难以达到较高的频谱纯度。

PLL技术则具有工作频率高、窄带跟踪特性和选择频率信号好,利于集成化和小型化等优点,但其不足之处为频率分辨率、频率转换时间等方面远不如DDS[1]。

DDS＋PLL的频率合成法则充分发挥了二者的优点且弥补了各自的不足,已成为现在频率合成领域的一种重要技术。

2 系统工作原理与方案分析2.1 DDS工作原理DDS的原理图如图1所示,在参考时钟的驱动下,相位累加器对频率控制字进行累加,得到的相位码对正弦查询表寻址,正弦查询表输出相应的幅度码,经D/A转换器生成阶梯波形,最后经LPF滤波得到所需频率的连续波形[2]。

DDS的输出频率由频率控制字K、相位累加器位数A和时钟频率共同决定,其关系如下:2.2 PLL工作原理PLL的原理图如图2所示,包括鉴相器(PD)、N分频器、环路滤波器(LF)和压控振荡器(VCO)4部分。

VCO输出频率经分频器分频后变为,然后送入PD与参考频率进行相位比较。

第45卷总第493期超宽带无线跳频DPD仿真和实验张欣（中国电子科技集团公司第七研究所，广东广州510310）【摘要】跳频DPD的目的是提高末级功放效率，减少功放的无效热耗，从而减小跳频设备的功耗、体积和重量。

DPD对功放的算法优化需要一定计算时间，跳频DPD的实现难点为需要实时跟踪工作频点的快速变化。

本文通过将无线超宽带系统的工作频段划分为许多小频段，各个频段相对带宽大致为工作频点的1%左右。

经仿真和实验验证了将某个频点训练得到的DPD系数应用到相邻频段，射频相关指标恶化不明显，从而解决了在跳频DPD中需要实时跟踪频点变化的难点。

【关键词】跳频；超宽带；数字预失真；非线性系统；功放doi:10.3969/j.issn.l006-1010.2021.03.016中图分类号：TN929.5文献标志码：A文章编号：1006-1010（2021）03-0077-0551用格式：张欣.趨宽带无线跳频DPD仿真和实验J].移动通信,2021,45⑶：77-81.OSID：扫描二维码与作者交流Simulation and Experiment of W ireless Frequency Hopping DPD in UWB SystemZHANG Xin(The7th Research Institute of C hina Electronics Technology Group Corporation,Guangzhou510310,China)[Abstract]The purpose of frequency hopping(FH)DPD is to improve the efficiency of final power amplifier and reduce the invalid heat consumption of power amplifier,thereby reducing the power consumption,volume and weight of frequencyhopping equipment.Since DPD needs a certain amount of computing time to optimize the algorithm of power amplifier,the difficulty of implementing FH DPD is to track the rapid change of working frequency in real time.In this paper,the working band of wireless UWB system is divided into many small bands,and the relative bandwidth of eachband is about1%of the working frequency.The simulation and experiment results show that the DPD coefficientsobtained by training a certain frequency point can be applied to adjacent bands and the degradations of radio frequencyperformance metrics are not obvious.This solves the difficulty of real-time tracking frequency changes in FH DPD. [Keywords]frequency hopping;ultra wide band;digital predistortion;nonlinear system;amplifiero前言对于定频无线通信系统，一般采用DPD（Digital Pre­distortion,数字预失真）或APD（Analog Pre-distortion,模拟预失真）与Doherty功放相结合的方式实现高效射频发射机，天线口的信号ACLR（Adjacent Channel Leakage Ratio,邻道泄漏比）改善程度可达到20dB以上。

大功率变频系统LCL滤波器研究一、引言随着电力系统和工业自动化的发展，大功率变频系统在电力、工业生产等领域的应用越来越广泛。

而大功率变频器系统在工作过程中会产生大量的谐波和其它干扰，对电力系统甚至周围设备产生不利影响。

为了减小这些干扰，提高系统的稳定性和可靠性，LCL滤波器成为一种重要的解决方案。

本文将从LCL滤波器的原理和结构入手，对大功率变频系统LCL滤波器进行深入研究。

二、LCL滤波器的原理LCL滤波器是一种能够有效抑制变频器输出谐波的滤波器，其原理是通过对变频器输出端进行滤波，将谐波和高频干扰滤除，从而保障电网的纯度和稳定性。

LCL滤波器由L、C和L三个元件串联组成，L与C构成谐振回路。

其原理在于负载端形成共振回路，将谐波通过共振方式进行滤波，使其减小到很低水平。

LCL滤波器还能够对高频噪声进行有效的衰减，确保系统输出端的电流和电压纯净度。

三、LCL滤波器的结构LCL滤波器的结构比较简单，通常由三个元件组成，分别是电感L、电容C和电感L。

电感L可以分为两个部分L1和L2，整个滤波器的结构可以表示为L1-C-L2。

LCL滤波器的结构相对简单，但是其参数的选择和设计可以影响系统的滤波效果和稳定性。

电感和电容的大小、串联方式、谐振频率等参数都需要精确设计和选择，以满足系统的需求。

四、LCL滤波器的研究现状目前，关于LCL滤波器的研究已经取得了一定的进展。

研究者们通过仿真模拟和实验验证，对LCL滤波器在大功率变频系统中的应用进行了深入探讨。

他们不断优化滤波器的参数和结构，提高了滤波器的性能和稳定性。

还有研究者从材料、制造工艺等方面对LCL滤波器进行了改进，使其在高压、大功率下能够更为稳定和可靠地工作。

LCL滤波器的研究已经取得了一定的进展，但仍需要进一步的研究和完善。

五、LCL滤波器在大功率变频系统中的应用LCL滤波器在大功率变频系统中具有重要的应用价值。

LCL滤波器能够有效抑制变频器输出端的谐波和高频干扰，保障了系统的电流和电压的稳定和纯净。

快速改变滤波器中心频率的几种实现方式作者：徐俊来源：《硅谷》2008年第18期[摘要]随着技术的进步，电子设备也在快速的发展。

可以快速改变中心频率的滤波器也越来越多的被应用。

介绍利用变容二极管、利用静电驱动可变电容器、利用数字技术和利用改变电容器组等技术实现滤波器中心频率快速改变的优缺点。

[关键词]滤波器中心频率电容中图分类号：TN8 文献标识码：A 文章编号：1671－7597(2008)0920097－01随着电子设备越来越多的使用，电磁环境变的更加复杂，相互干扰严重，对无线电接收机提出了更高的要求。

无线电接收机不仅和所有的电子产品一样在向着更低的功耗，更高的可靠性，更低的价格和更小的尺寸方向发展，由于自身的应用特点也向着高线性，大动态范围，强抗干扰能力的方向发展。

因而传统的使用机械式调谐的滤波器已不能满足要求，取而代之的是电调谐滤波器等能快速改变中心频率实现方式。

本文将介绍几种快速改变滤波器中心频率的方式。

一、利用变容管实现中心频率的快速改变在利用变容管实现中心频率的快速改变的方式中，谐振回路采用固定的L值，调节变容二极管两端的电压值来改变接入电路的容值大小，从而实现谐振电路中心频率的改变。

利用这种方式实现的电调谐滤波器具有中心频率连续可调，设计简单，成本低等优点。

而缺点为：在整个调谐范围内的高端带宽会变宽，由于变容管的容值变化范围所限不能实现滤波器中心频率在很宽的范围内变化，同时也因为变容二极管自身的Q值较低会影响到滤波器的Q值，还因为变容二极管容易受温度影响，从而影响到滤波器的温度特性。

二、利用静电驱动可变电容器实现中心频率的快速改变近年来，随着MEMS（Micro Electromechanical Systems）技术的发展与应用，人们利用压电、压阻、热膨胀、电磁和静电驱动等技术来实现电调谐。

由于静电驱动技术具有工艺兼容性好、便于实现系统集成、结构简单、体积小、适应性强、输出能量低、动态响应快等优点得到了较快的发展。