可变耦合宽带数控跳频滤波器设计

摘要

随着现代无线通信技术的高速发展和人们日益多元化对通信方式的需求,具有低成本、高性能、小型化、易于设计等优点的微波滤波器设计得到人们越来越多的青睐。军事通信中最主要的抗干扰手段之一是在无线通信中使用跳频技术,而如果系统中使用合适的中心频率可以快速跟踪跳频变化的带通滤波器,即可以显著提高系统的抗干扰性能。正因如此跳频通信作为现代军事通信的主要方式之一,成为当今国内外研究的热点。
　　跳频滤波器是跳频电台的重要部件,早期的跳频电台频率范围较窄,大都在30~80M,为了增加抗干扰性能,将频率范围高端扩展到了110M。然而由此出现的问题是:在整个频带范围内带宽相差太大,带内平坦度严重变坏,在频率的低端和高端驻波系数太大,不能满足通信的技术要求,严重制约了跳频通信的发展。
　　本文的主要工作是完成30MHz~110MHz数控宽频带LC跳频滤波器的研究与设计。论文首先概述了跳频滤波器的研究背景与意义,介绍了跳频滤波器的研究现状及主要实现功能,在此基础上,提出了电感耦合数控跳频滤波器总体的改进方案,并给出相应参数测量原理及方法。以滤波器网络设计理论为基础,从低通原型滤波器出发,变换到耦合谐振带通滤波器。根据要改进超宽带跳频滤波器在高低频率两种情况下插损的一致性、相对带宽一致性及驻波比都较差的情况,在设计上采用了添加可变耦合电感的方法。并利用ADS仿真软件进行仿真优化,最终达到所要求的设计指标。
　　最后完成对滤波器实物的调试与测试,分析了滤波器存在的不足以及提出了该课题的后续工作需要研究的内容。

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第1章 绪 论

1.1 跳频滤波器研究背景和意义

1.2 跳频滤波器国内外发展现状

1.3 论文内容及结构

第2章 滤波器基本网络结构

2.1 滤波器主要指标

2.2 滤波器原型

2.3 滤波器变换

2.4 耦合谐振带通滤波器设计原理

2.5 本章小结

第3章 跳频滤波器的设计与仿真

3.1 跳频滤波器技术指标

3.2 跳频滤波器的实现

3.3 双调谐跳频滤波器仿真

3.4 可变耦合跳频滤波器

3.5 本章小结

第4章 跳频滤波器电调谐模块设计

4.1 电调谐方式选择

4.2 PIN二极管的工作原理及特性分析

4.3 电调谐控制电路

4.4 本章小结

第5章 样机制作及实验测试结果

5.1 跳频滤波器的装配

5.2 跳频滤波器的调试

5.3 跳频滤波器的实测结果

5.4 本章小结

第6章 总结与展望

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间发表论文情况