一种滤波器设计的技术途径

1 引言

标准的数字调谐滤波器主要由谐振器、PIN二极管开关电容阵列、数字接口PIN二极管驱动电路组成。数字控制及驱动电路根据8位二进制码生成24路高低电平（由外加偏置电压决定）来控制PIN二极管的导通和截止,进而选取电容阵列中不同电容网络,与谐振电路组合完成不同频率点的滤波特性。

2  设计方案

根据该系列产品具有工作频率较

高、跳频速度较快、选频性能好、调谐精度较高、体积小等特点,拟采用如下设计方案：

1)        将数字调谐滤波器分成两部分进行设计,一部分为数字控制部分,一部分为射频部分,两部分电路使用隔离膜隔离并采用“积木式”结构组装。

2)        内电路采用环氧及聚四氟乙烯PCB电路板作为载体,数字控制电路部分将采用环氧PCB板装配,射频谐振回路部分采用聚四氟乙烯PCB板装配,这样从工艺上保证了射频电路部分的高频特性。

3)        依据PCB板的设计原则,采用Protel软件进行版图设计,并使用软件ORCAD或Candense进行仿真验证。数字控制电路及射频电路所用的元器件均采用表贴式封装结构。

4)        考虑到模块的应用环境及以后的推广应用,拟采用金属壳体气密性封装,输入输出端插针式的结构。

3.3 射频功率容量
此参数为数字调谐滤波器的重要参数之一,可调谐滤波器与普通滤波器的主要区别是,普通滤波器均由无源元件构成,而调谐滤波器中为非线性有源器件。其中1dB压缩点是指插损增加1dB时,调谐滤波器输入的功率电平。此时加在有源调谐元件上的峰值电压接近实际的直流偏置电压。对于PIN二极管来说,功率容量随反向偏置电压的升高逐渐增强,但必须保证射频峰值电压与偏置电压的和不能大于元件本身的反向截止电压。

3.4 偏置电压的选取
   偏置电压使PIN二极管处于反偏状态,此时的电流很小（1mA）。对于一般的

滤波器来说偏置电压30V甚至低至12V就可以正常工作。但随着偏置电压的升高,

滤波器的功率容量和交调特性都会得到明显的改善,试验结果表明当偏置电压为

100VDC时,滤波器的功率容量和三阶交调特性较好