专利名称：超高频段高镜像抑制滤波器的制作方法
超高频段高镜像抑制滤波器技术领域
本发明属于数字电视信号传输技术领域，特别一种超高频段高镜像抑制滤波器。
技术背景
地面数字电视是指“用地面广播传播方式传输数字电视信号的一种电视系统。其电视信号是通过电视塔向空中广播，再由用户以天线的方式接收下来，并通过地面数字电视调谐器解调的传统电视接收方式。电视广播共分为四个波段，即I、III、IV、V波段。I波段频率范围为48. 5MHz-92MHz，可接收1-5频道。III波段频率范围为165MHz_223MHz，可接收6-12频道。IV波段频率范围为470MHz-566MHz，可接收13- 频道。V波段频率范围为606MHz-958MHz，可接收25-58频道。在较为简洁、典型的调谐器一次变频结构中，如图 1所示，四个波段的数字电视射频信号经过单次变频降到低频段，然后经过滤波器滤波后送入解调端。其中双调谐跟踪滤波器电路的结构如图2所示，电路结构较为复杂。
现有架构的技术缺点是镜像频率落于频带内，插入损耗带来信号的失真。频率越高，镜像影响越大。以470MHz-566MHz频段为例，进行仿真后发现，当谐振信号增益增大时，镜像信号也随之增大，且镜像信号的增益速度大于谐振信号的增益速度，使镜像抑制满足-50dB以下，而谐振频率增益提高的要求较难达到。谐振点在470MHZ时，调节元件参数， 当谐振点损耗由19. 780dB降到5. 936dB时，镜像频率抑制则由71. 501dB减小到50. 015dB。发明内容
本发明的目的提出的一种超高频段高镜像抑制滤波器，针对常用的一次变频结构存在镜像频率落于频带内和插入损耗带来信号失真的问题。设计了一个陷波滤波器与双调谐跟踪滤波器相叠加的电路系统。不仅有效地抑制超高频频段内的镜像频率及谐波干扰， 还在一定程度上降低了插入损耗，提高有用信号增益。
调谐器在电视接收系统中主要的作用有①放大由天线接收的电视信号；②选择并转换频道；③把来自不同频道的电视信号换成一个固定频率的电视中频信号；④滤除多种干扰和抑制本振辐射。对滤波电路而言，其主要作用就是频道预选和滤除干扰。
本发明的技术方案如下一种超高频段高镜像抑制滤波器，包括放大接收信号的放大器、选择并转换频道的双调谐跟踪滤波器、把来自不同频道的电视信号换成一个固定频率的电视中频信号的混频器、滤除多种干扰和抑制本振辐射的声表面滤波器，其关键在于所述双调谐跟踪滤波器设置有第六电容，该第六电容一端与前级电路相通，另一端接第一电容的前端，该第一电容的后端接第一二极管的阴极，该第一二极管的阳极接地，该第一电容的后端还串第三电容接地，该第一电容的后端还连接第一电感的外端，该第一电感的内端接第二电感和第三电感的内端，且三个电感的内端连接在交变直流电源的正极上，其中第三电感的外端串电容后接地，其中第二电感的外端串第二电容后接后级电路，所述第二电感的外端还串第四电容后接地，该第二电感的外端还接第二二极管的阴极，该第二二极管的阳极接地，所述第一电容的前端和第二电感的外端之间还连接有第五电容。
第一电容、第二电容、第三电容、第四电容、第一二极管、第二二极管、第一电感、 第二电感、第三电感组成基本的谐振回路；其中，第一二极管、第二二极管为变容二极管， TermU Term2分别是前后级电路的等效输入输出电阻，均设为50欧姆。在此滤波电路中， 变容二极管通过改变电容值来改变谐振点，从而对频道进行预选。电容是阻断电容，使直流电源对地开路；第五电容为跨接电容，调节信号镜像抑制程度；第六电容的作用是使阻抗匹配。
所述放大器和双调谐跟踪滤波器之间设置有陷波滤波器，该陷波滤波器设置有第四电感，该第四电感的前端接所述放大器，后端接MOS管的栅极，所述MOS管的漏极接直流电源的正极，MOS管的漏极还串接第八电容后接地，MOS管的源极接所述双调谐跟踪滤波器中的第六电容；
所述第四电感的前端串第七电容后接地。
有益效果本发明提供了一种超高频段高镜像抑制滤波器，不仅有效地抑制超高频频段内的镜像频率及谐波干扰，还在一定程度上降低了插入损耗，提高有用信号增益。
图1是现有一次变频架构框图2是现有双调谐跟踪滤波器电路图3是本发明双调谐跟踪滤波器电路图
图4是图3的等效电路图5是仿真结果1波形图6是仿真结果2波形图7是陷波滤波器电路图8是陷波滤波器ADS等效电路图9是Fl仿真结果图10是F2仿真结果图11是仿真曲线图12是改进后一次变频架构框图13是本发明的总成图。
具体实施例方式
下面结合附图对本发明作进一步的说明。选取470MHz-566MHz频段为例
如图3、12、13所示一种超高频段高镜像抑制滤波器，包括放大接收信号的放大器1、陷波滤波器2、选择并转换频道的双调谐跟踪滤波器3、把来自不同频道的电视信号换成一个固定频率的电视中频信号的混频器4、滤除多种干扰和抑制本振辐射的声表面滤波5 ο
如图13所示放大器1、陷波滤波器2、双调谐跟踪滤波器3、电视中频信号的混频器4、声表面滤波器5依次连接，组成本发明。
其中所述双调谐跟踪滤波器3设置有第六电容C6，该第六电容C6 —端与陷波滤波器2相通，另一端接第一电容Cl的前端，该第一电容Cl的后端接第一二极管Dl的阴极，该第一二极管Dl的阳极接地，该第一电容Cl的后端还串第三电容C3接地，该第一电容Cl 的后端还连接第一电感Ll的外端，该第一电感Ll的内端接第二电感L2和第三电感L3的内端，且三个电感的内端连接在交变直流电源V的正极上，其中第三电感L3的外端串电容 CO后接地，其中第二电感L2的外端串第二电容C2后接混频器4，所述第二电感L2的外端还串第四电容C4后接地，该第二电感L2的外端还接第二二极管D2的阴极，该第二二极管 D2的阳极接地，所述第一电容Cl的前端和第二电感L2的外端之间还连接有第五电容C5。
第一电容Cl、第二电容C2、第三电容C3、第四电容C4、第一二极管D1、第二二极管D2、第一电感Li、第二电感L2、第三电感L3组成基本的谐振回路；其中，第一电感Li、第二电感L2、第三电感L3采用星形连接方式，第一二极管D1、第二二极管D2为变容二极管， TermU Term2分别是前后级电路的等效输入输出电阻，均设为50欧姆。在此滤波电路中， 变容二极管通过改变电容值来改变谐振点，从而对频道进行预选。电容CO是阻断电容，使直流电源对地开路；第五电容C5为跨接电容，调节信号镜像抑制程度；第六电容C6的作用是使阻抗匹配。
双调谐跟踪滤波器3的等效电路如图4所示，
令第一二极管Dl =第二二极管D2，设其值为Dc。
其前、后级谐振频率ω” ω2为(2)
通过调节元件参数，可以使前后级谐振频率趋于一致。数字电视中频一般为 36ΜΗΖ，设本振频率高于谐振频率，可计算出镜像频率。
将双调谐跟踪滤波器3进行仿真后发现，当谐振信号增益增大时，镜像信号也随之增大，且镜像信号的增益速度大于谐振信号的增益速度，使镜像抑制满足_50dB以下，而谐振频率增益提高的要求较难达到。以谐振点在470MHZ为例，调节元件参数，当谐振点损耗由19. 780dB降到5. 936dB时，镜像频率抑制则由71. 501dB减小到50. 015dB，如图5、图 6所示。
为解决上述问题，我们需要在滤波器前端引入一个陷波滤波器电路，从而提高谐振信号增益，增大镜像抑制程度。
如图7所示陷波滤波器2设置有第四电感L4，该第四电感L4的前端接所述放大器1，后端接MOS管M的栅极，所述MOS管M的漏极接直流电源DC的正极，MOS管M的漏极还串接第八电容C8后接地，MOS管M的源极接所述双调谐跟踪滤波器3中的第六电容C6 ；
所述第四电感L4的前端串第七电容C7后接地。
陷波滤波器的等效电路如图8所示
从图8分析可以得出，未加入第七电容C7前，电路的输入阻抗为—Sm .11
Zin = RIA+ /00A + .广 + .广⑶ω CgsC8JwCgs JcdC8 ⑶
式中，Cgs为MOS管M的栅源电容，gm为MOS管M的跨导，RL4为第四电感L4的等5效串联电阻，rg为MOS管M的栅电阻。可以看出，适当调整MOS管M跨导gm可以抵消电感寄生电阻的影响。
根据Q值的定义，可以给出这个结构的Q值为
权利要求
1.一种超高频段高镜像抑制滤波器，包括放大接收信号的放大器(1)、选择并转换频道的双调谐跟踪滤波器(3)、把来自不同频道的电视信号换成一个固定频率的电视中频信号的混频器、滤除多种干扰和抑制本振辐射的声表面滤波器(5)，其特征在于所述双调谐跟踪滤波器C3)设置有第六电容(C6)，该第六电容(C6) —端与前级电路相通，另一端接第一电容(Cl)的前端，该第一电容(Cl)的后端接第一二极管(Dl)的阴极，该第一二极管 (Dl)的阳极接地，该第一电容(Cl)的后端还串第三电容(O)接地，该第一电容(Cl)的后端还连接第一电感(Li)的外端，该第一电感(Li)的内端接第二电感(U)和第三电感(L3) 的内端，且三个电感的内端连接在交变直流电源(V)的正极上，其中第三电感(U)的外端串电容(CO)后接地，其中第二电感(U)的外端串第二电容(以)后接后级电路，所述第二电感(U)的外端还串第四电容(C4)后接地，该第二电感(U)的外端还接第二二极管(D2) 的阴极，该第二二极管(拟)的阳极接地，所述第一电容(Cl)的前端和第二电感(U)的外端之间还连接有第五电容(C5)。
2.根据权利要求1所述的超高频段高镜像抑制滤波器，其特征在于所述放大器(1) 和双调谐跟踪滤波器C3)之间设置有陷波滤波器0)，该陷波滤波器( 设置有第四电感 (L4)，该第四电感(L4)的前端接所述放大器(1)，后端接MOS管(M)的栅极，所述MOS管(M) 的漏极接直流电源(DC)的正极，MOS管(M)的漏极还串接第八电容(C8)后接地，MOS管(M) 的源极接所述双调谐跟踪滤波器(3)中的第六电容(C6)；所述第四电感(L4)的前端串第七电容(C7)后接地。
全文摘要
本发明公开了一种超高频段高镜像抑制滤波器，包括放大器、双调谐跟踪滤波器、混频器、声表面滤波器，其特征在于所述双调谐跟踪滤波器设置有第六电容，该第六电容一端与前级电路相通，另一端接第一电容的前端，该第一电容的后端接第一电感的外端，该第一电感的内端接第二电感和第三电感的内端，且三个电感的内端连接在交变直流电源的正极上，第三电感的外端串电容后接地，第二电感的外端串第二电容后接后级电路。本发明的有益效果是不仅有效地抑制超高频频段内的镜像频率及谐波干扰，还在一定程度上降低了插入损耗，提高有用信号增益。
文档编号H04N5/44GK102497519SQ20111038920
公开日2012年6月13日 申请日期2011年11月30日 优先权日2011年11月30日
发明者刘国金, 曾孝平, 杨学敏, 熊东, 王峰, 王靖, 赵宇, 陈千, 黎小娇 申请人:重庆大学