[发明专利]一种航管信号死区滤波器设计方法

摘要

本发明公开了一种航管信号死区滤波器设计方法，属于航管信号处理技术领域。本发明一种航管信号死区滤波器设计方法，通过对定K型滤波器模型进行改进，把高速隧道二极管加载到滤波器模型的通路中，通过对整体滤波效果进行测量分析，根据滤波效果分析调整死区滤波器中电感和电容的匹配值，达到对1090MHz频率点的高效滤波，可以有效解决航管信号接收处理中难以去除小噪声干扰信号的技术问题。

主权项

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)×KC(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_AL1=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_BC2=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。