[发明专利]一种北斗三号RDSS系统发射链路滤波器带宽自动切换电路

说明书

本发明公开了一种北斗三号RDSS系统发射链路滤波器带宽自动切换电路，包括多模频率检测电路、改进型电荷泵电路和带宽可调低通滤波器电路，所述多模频率检测电路包括晶振多模分频电路和鉴频鉴相器电路。本发明采用新型有源RC滤波器结构，并且把电阻值分配成电阻阵列的串联组合，设计时计算好需要切换的带宽需求，在特定的电阻上并联MOS开关管，通过外部控制值的变化，并通过多模频率检测电路和改进型电荷泵电路实现了发射速率自动检测，滤波器带宽自动切换，适配发射速率，解决了多功能多发射速率基带应用背景下的滤波器带宽选择问题，极大的提高了发射效率和量产成本，普及了多功能基带的应用场景。

技术领域

本发明涉及混合信号和模拟集成电路技术领域，具体为一种北斗三号RDSS系统发射链路滤波器带宽自动切换电路。

背景技术

滤波器是模拟射频集成电路的重要模块，被广泛使用在射频收发器中，无论是射频接收链路前端的干扰抑制还是发射链路的滤波整形，都需要各种带宽的滤波器来适配，随着现在多功能通信基带的普及，发射链路通道能同时支持不同速率的基带信号，这就对滤波器提出了更高的要求，传统的带宽不变的滤波器已经不能适用于现代快速发展的基带的需求，带宽自动切换滤波器成为未来发展的大趋势。

传统的北斗三号RDSS系统发射链路低通滤波器一般采用无源RC滤波器，设计时计算好带宽后用三级或者更多级电阻和电容搭建，结构简单功耗低，缺点是带宽无法调整，一种滤波器只能适配一种发射速率，更换方案时候需要更换滤波器。

发明内容

本发明的目的在于提供一种北斗三号RDSS系统发射链路滤波器带宽自动切换电路，采用新型有源RC滤波器结构，并且把电阻值分配成电阻阵列的串联组合，设计时计算好需要切换的带宽需求，在特定的电阻上并联MOS开关管，通过外部控制值的变化，并通过多模频率检测电路和改进型电荷泵电路实现了发射速率自动检测，滤波器带宽自动切换，适配发射速率，解决了多功能多发射速率基带应用背景下的滤波器带宽选择问题，极大的提高了发射效率和量产成本，普及了多功能基带的应用场景，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种北斗三号RDSS系统发射链路滤波器带宽自动切换电路，其特征在于：包括多模频率检测电路、改进型电荷泵电路和带宽可调低通滤波器电路；

所述多模频率检测电路包括晶振多模分频电路和鉴频鉴相器电路，所述晶振多模分频电路用于对输入的晶振信号进行可编程分频操作得到参考基准频率信号，所述鉴频鉴相器电路用于将参考基准频率信号和发射基带信号作为两个输入信号同时输入后进行频率比较，输出包含频率比较信息的四路时变检测脉冲信号；

所述改进型电荷泵电路用于输入所述鉴频鉴相器电路输出的四路时变检测脉冲信号，将四路时变检测脉冲信号转化为电容上电流的充放电操作，并通过输出端的RC滤波和反相器整形电路获得可变的控制值电平；

所述带宽可调低通滤波器电路包括有源RC电路和MOS开关，所述带宽可调低通滤波器电路用于把固定的电阻值细化为电阻阵列，在电阻阵列的特定电阻两端加所述MOS开关，通过所述改进型电荷泵电路输出的控制值电平来控制所述MOS开关的导通和关闭，从而改变所述有源RC电路中电阻阵列的有效值，进而改变低通滤波器的带宽；

所述多模频率检测电路还包括压控振荡电路，所述压控振荡电路连接在所述晶振多模分频电路和所述带宽可调低通滤波器电路之间，构成反馈环路，所述压控振荡电路用于使得环路带宽保持在较小的范围内，环路带宽变化较小，相位余量保持相对恒定；

所述压控振荡电路的输出频率满足如下公式：

参考基准频率＝发射基带×N，N为所述晶振多模分频电路的分频比；

所述环路带宽满足如下公式：

；

其中，Fx为环路带宽，Kφ为所述鉴频鉴相器电路的频率变化斜率或者增益常数，Z_cp(S)为预置补偿网络在拉普拉斯变化下的传递函数，Z_lf(S)为所述带宽可调低通滤波器电路在拉普拉斯变化下的传递函数，K_vco为所述压控振荡电路的压控灵敏度；