一种应用于长波授时频段的有源带通滤波器制造技术

本实用新型专利技术提供一种应用于长波授时频段的有源带通滤波器，其特征在于：基于两片有源RC四通道滤波器芯片LTC1562IG‑2，外置阻容器件，通过串联8个二阶RC有源带通滤波器组成一个16阶有源带通滤波器，实现中心工作频率100kHz，3dB带宽20kHz，40dB带宽小于40kHz的巴特沃兹型频响特性带通滤波器。本实用新型专利技术将有源带通滤波器应用于长波授时接收机系统中，进一步提高长波授时接收机的系统稳定性和噪声系数，以及对带外信号的抗干扰性能。

An active band pass filter applied to long wave timing frequency band

The utility model provides an active application in timing band bandpass filter, which is characterized in that: Based on two active RC four channel filter chip LTC1562IG 2 external resistors and capacitors in series 8, two order RC active bandpass filter consisting of a 16 order active band-pass filter, the center frequency of implementation 100kHz, 3dB bandwidth 20kHz, 40dB frequency response characteristics of Butterworth band-pass filter bandwidth is less than 40kHz. The utility model applies an active band pass filter to a long wave time receiver system, further improving the system stability and noise factor of the long wave time receiving receiver, and the anti-interference performance of the off band signal.

【技术实现步骤摘要】
一种应用于长波授时频段的有源带通滤波器
本技术涉及专用无线通信行业，是一种应用于长波授时频段的有源带通滤波器，可以用于长波授时接收机的天线输入信号频率滤波。
技术介绍
滤波器是通信系统中最常用的器件之一，广泛应用于电子工程、通信设备、自动控制、仪器仪表等
，是现代任何一种通信系统中必不可少的部分。滤波器的种类很多，不同的类型都有其各自的特点，按照滤波器的性能指标分，有低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器、带阻滤波器，按照滤波器的传输函数类型来分，有巴特沃兹函数、切比雪夫函数、椭圆函数、高斯类函数滤波器，从元器件特性来分，又有无源滤波器和有源滤波器，
技术实现思路
本技术目的是：提供一种应用于长波授时频段的有源带通滤波器，将有源带通滤波器应用于长波授时接收机系统中，进一步提高长波授时接收机的系统稳定性和噪声系数，以及对带外信号的抗干扰性能。如果长波接收机的射频前端没有较好的频率选择性，就会让一些噪声或干扰信号进入接收机射频通道，产生交调失真，通道堵塞等问题，影响长波授时信号的正常接收和解调。本技术的技术方案是：一种应用于长波授时频段的有源带通滤波器，基于两片有源RC四通道滤波器芯片LTC1562IG-2，外置阻容器件，通过串联8个二阶RC有源带通滤波器组成一个16阶有源带通滤波器，实现中心工作频率100kHz，3dB带宽20kHz，40dB带宽小于40kHz的巴特沃兹型频响特性带通滤波器。进一步的，所述8个二阶RC有源滤波器分别由七个二阶带通滤波器和一个二阶高通滤波器组成。进一步的，两片有源RC四通道滤波器芯片LTC1562IG-2内部共集成有8个由双运放和精密电容组成的电路，每个由双运放和精密电容组成的电路通过三个外接端口V1、V2和INV外接一个二阶RC有源带通滤波器；第一到第七级二阶带通滤波器包括电阻Rinx、电阻R2x和电阻RQx，x＝1～7；电阻Rinx一端作为第x级二阶带通滤波器的输入端，一端分别连接端口INV、电阻R2x一端和电阻RQx一端，电阻R2x另一端连接端口V2，电阻RQx另一端连接端口V1，且端口V1作为第x级二阶带通滤波器的输出端；第八级二阶高通滤波器包括电容Cin8、电阻R28和电阻RQ8；电容Cin8一端作为第8个二阶带通滤波器的输入端，一端分别连接端口INV、电阻R28一端和电阻RQ8一端，电阻R28另一端连接端口V2，电阻RQ8另一端连接端口V1，且端口V1作为第八级二阶高通滤波器的输出端；输入有源带通滤波器的长波信号首先通过隔直电容C1，经过隔直的长波信号进入由Rin1、RQ1、R21、N1组成的第一级带通滤波器，再分别经过Rin2、RQ2、R22、N1组成的第二级带通滤波器，Rin3、RQ3、R23、N1组成的第三级带通滤波器，Rin4、RQ4、R24、N1组成的第四级带通滤波器，Rin5、RQ5、R25、N2组成的第五级带通滤波器，Rin6、RQ6、R26、N2组成的第六级带通滤波器，Rin7、RQ7、R27、N2组成的第七级带通滤波器，Cin8、RQ8、R28、N2组成的第八级高通滤波器，最终经过隔直电容C2输出，实现中心工作频率100kHz，3dB带宽20kHz，40dB带宽小于40kHz的巴特沃兹型频响特性。进一步的，令电阻R2x和电阻R28为电阻R2，电阻R2决定每个二阶RC有源滤波器的中心频率fo，计算公式如下：其中：R1和C集成在滤波器芯片内部，R1＝7958Ω，C＝100pF。进一步的，令电阻RQx和电阻RQ8为电阻RQ，电阻RQ决定每个二阶RC有源滤波器的Q值，计算公式如下：其中：R1和C集成在滤波器芯片内部，R1＝7958Ω，C＝100pF。进一步的，本技术的有益效果是：本技术的滤波器是一种巴特沃兹函数型有源带通滤波器。本技术的带通滤波器是一种有源滤波器，它不同于无源滤波器，是由无源元器件电阻(R)、电容(C)和专用有源RC滤波器芯片构成。其具有很多独特的特点，因为不需要用到电感等元器件，所以没有电感固有的非线性特性，也没有磁场泄漏，不需要对电路进行磁场屏蔽，降低了滤波器对其他电路的干扰，缩小了体积，降低了成本和重量。因为电路内部有有源运算放大器，滤波器也没有插入损耗，减轻了放大部分电路的负担。由于滤波器具有输入电阻高，输出阻抗低的特点，非常有利于前后级电路的匹配。整个滤波器电路没有需要调整的可调元器件，在设计定型后，批量生产中不需要花费大量时间用于调测，生产调试工艺简单，效率高，使用可靠故障率低，非常适用于大批量生产应用。本技术的有源带通滤波器是工作在长波授时频段的，按照长波授时信号的带宽特性进行的优化设计，可以用于长波授时接收机的天线输入信号频率滤波，对从天线接收到的外部空间杂乱长波频段信号进行有用频率的筛选，把需要的信号选出来，抑制掉不需要的噪声和干扰信号，有利于接收机后端信号放大和采样电路更稳定的工作和更有效率的处理有用频率信号。而且该滤波器是通过有源RC电路实现，没有输入插损，不会对减小输入小信号的幅度，基本不会恶化天线接收到的微弱信号的信噪比，还可以改善接收机的通道增益，降低放大部分电路的负担，对提高长波授时接收机的灵敏度和抗干扰能力都有较大的作用。附图说明图1为有源带通滤波器电路图；图2为二阶RC有源滤波器通用结构图；图3为二阶RC带通滤波器结构图；图4为二阶RC高通滤波器结构图；图5为软件FilterCAD设计主界面；图6为有源带通滤波器频响图；图7为第一级带通滤波器输出频响图；图8为第二级带通滤波器输出频响图；图9为第三级带通滤波器输出频响图；图10为第四级带通滤波器输出频响图；图11为第五级带通滤波器输出频响图；图12为第六级带通滤波器输出频响图；图13为第七级带通滤波器输出频响图；图14为第八级带通滤波器输出频响图。具体实施方式本技术基于两片低噪声、低失真有源RC四通道滤波器芯片LTC1562IG-2，外置阻容器件，通过串联8个二阶RC有源带通滤波器组成一个16阶有源带通滤波器，实现中心工作频率100kHz，3dB带宽20kHz，40dB带宽小于40kHz的巴特沃兹型频响特性带通滤波器，具体电路如图1所示，由两个滤波器主芯片和外围RC网络组成。图中的每个二阶RC有源滤波器都具有相同的网络结构，如图2所示，虚线框中的双运放和精密电容被集成进滤波器主芯片内，外置的Zin、RQ、R2决定了单个二阶滤波器的频响特性和增益，当Zin是电阻时，可以实现带通或低通滤波器，当Zin是电容时，可以实现高通或带通滤波器，具体哪种频响还需要有输出方式决定，可详见表2。图1中，输入有源带通滤波器的长波信号首先通过隔直电容C1，阻断滤波器与外部的直流成分，以避免外部直流电平影响滤波器的直流工作状态，经过隔直的长波信号进入由Rin1、RQ1、R21、N1组成的第一级带通滤波器，再分别经过Rin2、RQ2、R22、N1组成的第二级带通滤波器，Rin3、RQ3、R23、N1组成的第三级带通滤波器，Rin4、RQ4、R24、N1组成的第四级带通滤波器，Rin5、RQ5、R25、N2组成的第五级带通滤波器，Rin6、RQ6、R26、N2组成的第六级带通滤波器，Rin7、RQ7、R27、N2组成的第七级带通滤波器本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种应用于长波授时频段的有源带通滤波器，其特征在于：基于两片有源RC四通道滤波器芯片LTC1562IG‑2，外置阻容器件，通过串联8个二阶RC有源带通滤波器组成一个16阶有源带通滤波器，实现中心工作频率100kHz，3dB带宽20kHz，40dB带宽小于40kHz的巴特沃兹型频响特性带通滤波器。

【技术特征摘要】
1.一种应用于长波授时频段的有源带通滤波器，其特征在于：基于两片有源RC四通道滤波器芯片LTC1562IG-2，外置阻容器件，通过串联8个二阶RC有源带通滤波器组成一个16阶有源带通滤波器，实现中心工作频率100kHz，3dB带宽20kHz，40dB带宽小于40kHz的巴特沃兹型频响特性带通滤波器。2.根据权利要求1所述的一种应用于长波授时频段的有源带通滤波器，其特征在于：所述8个二阶RC有源滤波器分别由七个二阶带通滤波器和一个二阶高通滤波器组成。3.根据权利要求2所述的一种应用于长波授时频段的有源带通滤波器，其特征在于：两片有源RC四通道滤波器芯片LTC1562IG-2内部共集成有8个由双运放和精密电容组成的电路，每个由双运放和精密电容组成的电路通过三个外接端口V1、V2和INV外接一个二阶RC有源带通滤波器；第一到第七级二阶带通滤波器包括电阻Rinx、电阻R2x和电阻RQx，x＝1～7；电阻Rinx一端作为第x级二阶带通滤波器的输入端，一端分别连接端口INV、电阻R2x一端和电阻RQx一端，电阻R2x另一端连接端口V2，电阻RQx另一端连接端口V1，且端口V1作为第x级二阶带通滤波器的输出端；第八级二阶高通滤波器包括电容Cin8、电阻R28和电阻RQ8；电容Cin8一端作为第8个二阶带通滤波器的输入端，一端分别连接端口INV、电阻R28一端和电阻RQ8一端，电阻R28另一端连接端口V2，电阻RQ8另一端连接端口V1，且端口V1作为第八级二阶高通滤波器的输出端；输入有源带通滤波器的长波信号首先通过隔直电容C1，经过隔直的长波信号进...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐远清，
申请(专利权)人：南京熊猫电子股份有限公司，南京熊猫通信科技有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏,32