[发明专利]一种用于高性能网络仪的抗混叠滤波器

说明书

本发明公开了一种用于高性能网络仪的抗混叠滤波器，具体涉及抗混叠滤波器技术领域。该用于高性能网络仪的抗混叠滤波器，包括控制器，控制器采用现场可编程门阵列(FPGA)，所述控制器上连有第一模拟多路转换器和第二模拟多路转换器，第一模拟多路转换器的输入端输入中频信号，输出端连有第一低通滤波器和第二低通滤波器，所述第一低通滤波器和第二低通滤波器的输出端连接第二模拟多路转换器，第二模拟多路转换器的输出端输出滤波信号。所述控制器接收到指令后进行解析，根据解析出的参数控制第一模拟多路转换器和第二模拟多路转换器，使第一模拟多路转换器和第二模拟多路转换器分别经开关切换到目标低通滤波器的两端。

技术领域

本发明涉及抗混叠滤波器技术领域，具体涉及一种用于高性能网络仪的抗混叠滤波器。

背景技术

根据奈奎斯特采样定理可知，被采样的信号频谱中的最高频率分量需要小于ADC(模数转换器)的采样率的1/2才能保证采样后不发生频谱混叠。在矢量网络分析仪接收机中，由于ADC的采样率有限，所以需要使用抗混叠滤波器将被采样信号的高频分量滤掉后再送往ADC进行采样。抗混叠滤波器是一种低通滤波器,可以将信号中的高频分量消除,从而有效地降低模数转换过程中由于频谱混叠造成的信号失真。

矢量网络分析仪接收机的抗混叠滤波器实现了对中频信号进行低通滤波,以消除频谱混叠。现有的抗混叠滤波器设计方案是将两个不同带宽的低通滤波器并联，形成一种带宽可调的抗混叠滤波器。其并联方式是，在输入端通过两个电阻将同一个中频信号分别引导到两个低通滤波器中，这两个电阻的作用是对并联滤波器输入端进行隔离；然后分别将两个滤波器的输出端连接至二选一开关的输入端，由控制器控制开关的切换,从而使中频信号可以通过不同带宽的滤波器进行低通滤波。这种方案由于并联输入端仅仅用电阻进行隔离，导致隔离度差，而且并联的每一个低通滤波器通带内的纹波很大，阻带抑制能力差，不利于频谱功能的实现；而且现有的抗混叠滤波器的带宽较窄，无法满足高速测试需求。

随着矢量网络分析仪的测量速度越来越高、中频带宽越来越大，需要接收机的抗混叠滤波器具有足够的带宽和良好的带外抑制能力。另外，矢网中的频谱分析功能要求抗混叠滤波器带内具有较高的平坦度。

现有的矢量网络分析仪接收机抗混叠滤波器设计方案是将两个不同带宽的低通滤波器并联。其并联方式是，在输入端通过两个电阻将同一个中频信号分别引导到两个低通滤波器中，这两个电阻的作用是对并联滤波器输入端进行隔离；分别将两个滤波器的输出端连接至二选一开关的输入端，由控制器控制开关的切换,从而使中频信号可以通过不同带宽的滤波器进行低通滤波。这种可变带宽的抗混叠滤波器方案由于输入端仅仅用电阻进行隔离，导致隔离度差，而且并联的每一个低通滤波器通带内出现较大的纹波，阻带抑制能力差，不利于频谱功能的实现；而且现有的抗混叠滤波器的带宽较窄，无法满足高速测量需求。

发明内容

本发明的目的是针对上述不足，提出了一种不仅实现了抗混叠滤波器带宽可调，而且具有带宽大、阻带抑制能力强、带内平坦度高的用于高性能网络仪的抗混叠滤波器。

本发明具体采用如下技术方案：

一种用于高性能网络仪的抗混叠滤波器，括控制器，所述控制器上连有第一模拟多路转换器和第二模拟多路转换器，第一模拟多路转换器的输入端输入中频信号，输出端连有第一低通滤波器和第二低通滤波器，所述第一低通滤波器和第二低通滤波器的输出端连接第二模拟多路转换器，第二模拟多路转换器的输出端输出滤波信号。

优选地，所述控制器采用现场可编程门阵列。

优选地，所述控制器接收到指令后进行解析，根据解析出的参数控制第一模拟多路转换器和第二模拟多路转换器，使第一模拟多路转换器和第二模拟多路转换器分别经开关切换到目标低通滤波器的两端；

如果第一模拟多路转换器和第二模拟多路转换器分别切换到第一低通滤波器的两端，则中频信号依次通过第一模拟多路转换器、第一低通滤波器和第二模拟多路转换器，从而实现16MHz的低通滤波；