基于射频直接采样可重构滤波器的分析与实现

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1、摘要摘要随着通信技术高速发展，电磁环境日趋复杂，研制一种可覆盖全频段且可重构电路以实现调谐的滤波器成为当今研究的热点。为了能有效地对抗无线电干扰，研制的可重构滤波器不仅需要满足可调谐的基本功能，还需要能够通过软件或硬件对滤波器的电路结构实现重构以满足不同频段工作的需要。射频直接采样接收机的性能好坏主要取决于其前端可调窄带带通滤波器的性能，并且接收机的大小，成本，调谐速度等与射频前端的滤波器有很大关系。由此结合课题的实际需要，本论文研制了一种工作于射频段可大范围调谐的数字控制可重构微带滤波器和工作于射频低频段的集成LC电容耦合带通滤波器。

2、论文中根据实际课题的需要设计了一个工作于80MHz-90MHz且可调谐的电容耦合谐振式带通滤波器，其设计指标为3dB带宽为10MHz左右，回波损耗S参11数大于或等于10dB，插入损耗S参数小于5dB，端口驻波小于或等于2，电调电21压的范围为0到30V。通过ADS2009软件仿真可以知道该滤波器的测试结果与给定的指标值在允许的误差范围内，具有良好的滤波效果，可用于频段不高的射频直接采样接收机。由于滤波器的可重构特点，所以根据课题中接收机需要的工作频段范围，设计了一个基于单片机控制的微带梳状线带通滤波器，即数控可重构微带梳状线带通滤波器

3、。数字可重构微带滤波器的设计包括两部分：一个部分是工作于射频段的梳状线带通滤波器的设计；另一个部分是由AT89C52单片机和DAC0832芯片联合控制的数模电压转换输出电路。设计数控微带梳状线带通滤波器的技术指标为工作频率调谐范围0.6GHz到1.5GHz，3dB带宽为50MHz到55MHz左右，滤波器的阶数为3阶，插入损耗S参数小于7dB，回波损耗S参数大于或等于20dB，2111矩形系数小于或等于6，通带外的抑制度大于或等于40dB，电调电压的范围为0到15V，输入输出端口的特性阻抗为50欧姆。测试其S参数的仪器是矢量网络分析仪，根

4、据测试结果可以知道该滤波器的插入损耗，通带衰减，驻波和矩形系数等参数指标实测结果与给定的技术指标的误差在允许范围内，即设计的滤波器具有良好的性能指标，可用于可重构接收机的射频前端进行传输信号的滤波。关键词：可重构性，变容二极管，单片机，梳状线，电容耦合IABSTRACTABSTRACTWiththerapiddevelopmentofcommunicationtechnology,electromagneticenvironmentisbecomingsophisticated,itbecomesthefocusofcurrentres

5、earchtodeveloptunablefilterwhichcancoverthewholefrequencybandandhasreconfigurability.Inordertoeffectivelycombatradiointerference,Thedevelopmentofreconfigurablefilternotonlyneedstosatisfythebasicfunctionoftunable,butalsoneedtobeimprovedthereceiver'sSNR,andhasstronganti-in

6、terferencecapabilityandelectromagneticcompatibility.QualityofRFdirectsamplingreceiverperformancedependsmainlyonitsfrontendtunablenarrowbandbandpassfilter.Andthereceiversize,cost,speedhastheverybigrelationswithtunableRFfilter.Consideringofabove,Thisthesisfocusesontheresea

7、rchofthecapacitivecouplingresonantvaractorbandpassfilterandaReconfigurableMicrostrippectinatefilter.ThisthesisbasedontheprincipleofcapacitivecoupledresonatorbandpassfilterdesignedaRFLCfilterworkingon80MHz-90MHz.ByusingtheADS2009softwaresimulationcanknowthefilterhasgoodfi

8、lteringeffect,andcanbeusedforradiofrequencyband.Thefocusofthisthesisistodesignabandpassfilterinalargera