1、模拟对讲机单元电路模块化接收机射频部分1、射频带通滤波器（RF BPF）射频带通滤波器主要用来抑制工作频带外的外来干扰信号，以防止干扰信号影响接收机对有用信号的正常接收；射频带通滤波器性能指标的优劣对接收机抗干扰能力的强弱有着重要的影响，射频带通滤波器有两级，分别位于低噪声放大器（LNA）的两侧；射频带通滤波器的主要性能指标有带内插损、带内波动和带外抑制。不同的应用场合对性能指标的要求也有所不同，以下分别就不同频段、不同档次的机型所使用的射频带通滤波器做一详细介绍。1.1 电调谐射频带通滤波器电调谐射频带通滤波器的通频带可以在工作频带内移动，所以可以获得较好的选择性（较高的带外抑制），从而大大
2、提高接收机的抗干扰能力，高端模拟对讲机都采用这种射频带通滤波器。模拟对讲机由于工作频段的不同而采用不同形式的本振频率，其中，UHF 频段采用超内差本振频率，即本振信号的频率比有用信号的频率低一个中频频率；VHF 频段则使用超外差本振频率，即本振信号的频率比有用信号的频率高一个中频频率。因为本振信号频率与有用信号频率关系的不同，所以干扰信号起作用（与本振信号混频后落入中频带内）的频段也有所不同，即，UHF 频段干扰信号起作用的频段在工作频带左侧，VHF 频段干扰信号起作用的频段在工作频带右侧。所以射频带通滤波器在不同工作频段有不同的性能指标要求。以下按频段分别给出电路形式和性能指标分析。1.1.
3、1 UHF 频段电调谐射频带通滤波器位于低噪声放大器输入级的射频带通滤波器的插入损耗对接收机系统噪声系数影响较大，故输入级的滤波器插入损耗应小于输出级的滤波器，所以输入级的滤波器选用三阶的滤波器，输出级为了获得较大的带外抑制而选用五阶的滤波器。 电路形式如图 1-1 所示：RFoutC24pFC79pFR4470kC17470pFTuning VoltageR5470kC8100pFC99pFC110pFRFinC108pFC69pFL112nHL212nHD4HVC362C5100pFD5HVC362C310pFC18470pF(a) 低噪放输入级射频带通滤波器D6HVC362C69pFRF
4、inR1470kD5HVC362C8100pFL112nH C99pFC5100pFC16470pFC110pFC34pFD4HVC362L212nHR2470kC79pFC24pFC15470pFR3470kC108pFL312nH C136pFC14470pFC12100pFC115pFTuning VoltageC410pFRFout(b) 低噪放输出级射频带通滤波器图 1-1 UHF 频段电调谐射频带通滤波器电路形式 ADS 仿真结果如图 1-2 所示：仿真条件设置： 1、电容器为理想电容，电感考虑了直流电阻2、源阻抗和负载阻抗都是标准 50 欧姆(a) 输入级带通滤波器前向传输系数
5、S21(b) 输出级带通滤波器前向传输系数 S21图 1-2 UHF 频段电调谐射频带通滤波器前向传输系数 S21 设计说明：选用带阻加低通的带通形式是为了在左边带获得较陡的带通特性，以获得较大的带外抑制，从而提高抗干扰能力；变容管串联电容是为了降低调谐灵敏度，以减小电压波动对带通特性的影响；低通用两个电容并联是为了使用高精度的低值电容，以减小制造误差对带通一致性的影响。 定性调试说明：1、 级间耦合电容增大可以展宽通频带宽度，反之带宽变窄；2、 各级不同的与带阻并联的电容值的组合可以微调带通形状；3、 电感增大，带阻谐振点左移；与带阻并联的到地电容增大，低通截止频率变小。 电性能指标范围说明
6、：1、 输入输出阻抗 50 Ohm2、 带内波动 2 dB 3、 带内插损 第一级 3.5 dB 第二级 6 dB 4、 左边带带外抑制 第一级 7 dB 第二级 13 dB 备注：带外抑制的测试频点为偏离通带中心频率 20MHz 处 PCB 布板注意事项：信号通路上应尽量避免细而长的微带线，以减小分布电感对带通特性的影响；靠近电感焊盘的中间层的与信号通路上电感焊盘平行的地应该挖掉，以减小分布电容对带通特性的影响。1.1.2 VHF 频段电调谐射频带通滤波器 电路形式如图 1-3 所示：C6100pFD5HVC362R5470kC1470pFRFin L1810nHC4100pFC81000p
7、FC312pFC38470pFR4470kC715pFC527pFL415nHL215nHL322.5nHD4HVC362C215pFC3733pFTuning VoltageL122.5nHC71000pFRFout(a) 低噪放输入级射频带通滤波器C38pFRFinR1470kL339nHC815pFC11470pFC95pFC1015pFRFoutC1470pFC4470pFC5100pFTuning VoltageD5HVC362L222.5nHL939nHC627pFL122.5nHL815nHC12470pFL715nHC7100pFC212pFD4HVC362R2470k(b)
8、低噪放输出级射频带通滤 波器图 1-3 VHF 频段电调谐射频带通滤波器电路形式 ADS 仿真结果如图 1-4 所示：仿真条件设置： 1、电容器为理想电容，电感考虑了直流电阻2、源阻抗和负载阻抗都是标准 50 欧姆(a) 输入级带通滤波器前向传输系数 S21(b) 输出级带通滤波器前向传输 系数 S21图 1-4 VHF 频段电调谐射频带通滤波器前向传输系数 S21 设计说明：选用带阻加高通的带通形式是为了在右边带获得较陡的带通特性，以获得较大的带外抑制，从而提高抗干扰能力；变容管串联电容是为了降低调谐灵敏度，以减小电压波动对带通特性的影响；与变容管串联的电容用两个电容并联是为了方便调整带通的
9、形状，以增加调试的冗余量；电调谐带通串联并联谐振带阻滤波器是为了抑制镜像频率干扰，因为 VHF 频段某些镜像频率点刚好落在天线低通滤波器和电调谐带阻滤波器的过渡带（境像频率的位置与第一中频频率的大小有关），单靠它们来抑制不足以达到要求的对镜像频率的抑制度；输出级带通滤波器增加一级到地的串联谐振带阻滤波器是为了增加带通右边带的抑制度。 定性调试说明：1、 级间耦合电容 C2 增大可以展宽通频带宽度，反之带宽变窄；2、 各级不同的与变容管串联的电容值的组合可以微调带通形状；3、 与变容管串联的电感增大，带阻谐振点左移；与电调谐带阻并联的到地电感增大，高通截止频率变小；4、 带通与带阻的级间耦合电容
10、 C3 增大，带通的带内插损减小，但带外抑制也会同时减小，且是非线性跟随，即带外抑制减小的程度大于带内插损。 电性能指标范围说明：1、 输入输出阻抗 50 Ohm2、 带内波动 2 dB 3、 带内插损 第一级 3.5 dB 第二级 6 dB 4、 右边带带外抑制 第一级 7 dB 第二级 13 dB 备注：带外抑制的测试频点为偏离通带中心频率 20MHz 处1.2 固定带宽射频带通滤波器固定带宽射频带通滤波器其带外抑制能力比电调谐射频带通滤波器稍差，但它具有形式相对简单、调试方便的优点；中低档专业对讲机出于成本和研发周期的考虑，一般采用固定带宽的射频带通滤波器。以下分频段对其做一详细介绍。1
11、.2.1 UHF 频段固定带宽射频带通滤波器 电路形式如图 1-5 所示：C2815pFRFinC2715pFC3310pFC205pFRFoutC2110pFL522.5nHC1910pFL622.5nHC267pF(a) LNA 输入级固定带宽射频带通滤波器C235pFC245pFC3215pFC3410pFC3015pFL1122.5nHC3115pFC2510pFRFinC297pF C3510pFC2210pFL1222.5nHRFoutL1022.5nH(b) LNA 输出级固定带宽射频带通滤波器图 1-5 UHF 频段固定带宽射频带通滤波器电路形式 ADS 仿真结果如图 1-6
12、所示：仿真条件设置： 1、电容器为理想电容，电感考虑了直流电阻2、源阻抗和负载阻抗都是标准 50 欧姆(a) 输入级带通滤波器前向传输系数 S21(b) 输出级带通滤波器前向传输 系数 S21图 1-6 UHF 频段固定带宽射频带通滤波器前向传输系数 S21 设计说明采用带阻加低通的带通形式是为了在左边带获得较陡的带通特性，使用可调电容是为了补偿器件制造误差引起的带通特性的离散性，使调试更方便。 定性调试说明：1、 级间耦合电容增大可以展宽通频带宽度，反之带宽变窄；2、 各级不同的与带阻并联的电容值的组合可以微调带通形状；3、 电感增大，带阻谐振点左移；与带阻并联的到地电容增大，低通截止频率变
13、小。 电性能指标范围说明：1、 输入输出阻抗 50 Ohm2、 带内波动 2 dB 3、 带内插损 第一级 3.5 dB 第二级 6 dB 4、 左边带带外抑制 第一级 10 dB 第二级 25 dB 备注：带外抑制的测试频点为偏离通带左端点频率 20MHz 处1.2.2 VHF 频段固定带宽射频带通滤波器 电路形式如图 1-7 所示：C41270pFL1410nHRFoutC2627pF C3310pFL1939nHRFin C2127pFC409pFL622.5nHC19270pFC2027pFL522.5nHL1310nHC3622pF(a) LNA 输入级射频带通滤波器L1510nHL
14、1610nHL1739nHC399pFC329pFC2427pFC2927pF C3120pFL1122.5nHRFoutL1222.5nHC22270pFC25270pFC3410pFRFinL1039nHC2327pF(b) LNA 输出级射频带通滤波器图 1-7 VHF 频段固定带宽射频带通滤波器电路形式 ADS 仿真结果如图 1-8 所示：仿真条件设置： 1、电容器为理想电容，电感考虑了直流电阻2、源阻抗和负载阻抗都是标准 50 欧姆(a) 输入级带通滤波器前向传输系数 S21 (b) 输出级带通滤波器前向传输 系数 S21图 1-8 VHF 频段固定带宽射频带通滤波器前向传输系数 S21 设计说明采用带阻加高通的带通形式是为了在右边带获得较陡的带通特性，可调电容并联固定电容是为了调整可调电容的可调范围；带通串联并联谐振带阻滤波器是为了抑制境像频率干扰，具体原因见电调谐带通的设计说明。 定性调试说明：1、 级间耦合电容 C20 增大可以展宽通频带宽度，反之带宽变窄；
