[发明专利]一种航管信号死区滤波器设计方法

权利要求书

1.一种航管信号死区滤波器设计方法，其特点是包括以下步骤：

(1)选取1090MHz作为滤波器设计的中心频率，采用频带带宽不大于6MHz，阻抗为50Ω的设计标准，选取输入与输出阻抗各为50Ω，参考高阶定K型归一化低通滤波器设计数据（即阻抗为1Ω且截止频率为约等于0.159Hz）作为基准滤波器，其中高阶定K型滤波器可通过分解成几个由1H电感串联和1F电容并联接地组成的2阶基本型低通滤波器串联组成；

(2)选取满足要求的最小阶数低通滤波器作为设计基础，设计归一化低通滤波器，通过下式

L(MID)=L(OLD)M]]>

C(MID)=C(OLD)M]]>

其中：L_(OLD)为选取的基准滤波器中的电感大小，C_(OLD)为选取的基准滤波器中的电容大小；

计算出截止频率变换，并通过下式进行特征阻抗变换

L_(NEW)＝L_(MID)×K

C(NEW)=C(MID)K]]>

其中：L_(NEW)为设计好的低通滤波器中的电感大小，C_(NEW)为设计好的低通滤波器中的电容大小，K为50；

在不改变基准滤波器结构的情况下将其中经过计算好的电感值L_(NEW)和电容值C_(NEW)与原有滤波器基准设计的基准值进行替换，变为具有设计频带带宽的低通滤波器；

（3）利用步骤2计算出的定K型归一化低通滤波器数据来设计要求的带通滤波器，按照以下电路等效规则：

（a）用电容C₁与电感L₁并联替换原通路或旁路电容C_A

L1=1ω02·CA,]]>C₁=C_A

其中：C_A为低通滤波器中电容值，L₁为等效后的电感值，C₁为等效后的电容值，（b）用电容C₂与电感L₂串联替换原通路或旁路电感L_B

C2=1ω02·LB,]]>L₂=L_B

其中：L_B为低通滤波器中电感值，C₂为等效后的电容值，L₂为等效后的电感值，

（c）用电容C_3A与电感L_3A串联、电感L_3B、电容C_3B三路并联代替原通路或旁路电感L_C与电容C_C并联L3A=L_C，C3A=1ω02·LC,]]>L3B=1ω02·CC,]]>C_3B=C_C

其中：L_C为低通滤波器中电感值，C_C为低通滤波器中电容值，L_3A为等效后串联支路中的电感值，C_3A为等效后串联支路中的电容值，C_3B为等效后的电容值，L_3B为等效后的电感值，

（d）用电感L_4A、电容C_4A和电感L_4B与电容C_4B并联后串联代替电感L_D与电容C_D串联L_4A=L_D，C4A=1ω02·:LD,]]>L4B=1ω02·CD,]]>C_4B=C_D

其中：L_D为低通滤波器中电感值，C_D为低通滤波器中电容值，C_4B为等效后并联支路的电容值，L_4B为等效后并联支路的电感值，

以上4种类型等效原则中，ω₀为带通滤波器设计的中心角频率，即ω₀=π·f₀，f₀为中心频率，将1090MHz作为中心频率，并根据步骤2中计算的低通滤波器结果按照以上4种原则进行等效代换得出所需的带通滤波器；

（4）在设计好的带通滤波器的通路中心点处加载高速隧道二极管，通过实际测量二极管对滤波器的影响进行有效调整，当出现频率中心点漂移时，调整旁路电感与通路电容值的大小，每次电感的调整量不大于1pH，每次电容的调整量不大于0.001pF，当出现带宽变化时，调整旁路电容与通路电感值的大小，每次电感的调整量不大于1nH，每次电感的调整量不大于1pF。