刘宝衡,付天晖,王永斌

(海军工程大学 电子工程学院,湖北 武汉 430033)

超低频无线电信号具有在海水、大地介质中穿透力强、传播损耗小、信号稳定等优点,广泛应用于工程探测、大地勘探、地震研究等民用方面,并且是实现大深度对潜通信的唯一有效手段[1-3]。但超低频通信系统天线效率很低,接收端接收的信号十分微弱且频率较低,为提高通信系统的信噪比和抗干扰能力,接收信号通过低噪放放大后,往往还需经过带通滤波电路才可有效检测出微弱的低频信号,这对滤波器的性能提出了较高的要求[4-6]。

滤波器作为无线通信系统中信号处理的重要电路单元,其性能的优劣很大程度上影响着系统的性能。国内外众多学者在许多方面对其进行了研究与设计,但当前对带通滤波器的研究主要集中在超宽带(UWB)与微波超高频方面,窄带超低频研究较少。文献[7-8]采用开关电容滤波器模块设计了低频带通滤波器,CD4046 锁相环控制时钟频率,通过调节时钟频率实现中心频率可调的功能,该滤波器体积较小,稳定性好,但需外部时钟控制,操作复杂;文献[9]选用LC 并联谐振电路设计了一种超低频带通滤波器,通过改变控制电压来改变带通滤波器的中心频率,通带宽度小于7 Hz,但设计的LC 电路结构复杂且在低频时稳定性较差。

为了满足超低频通信对滤波器的性能要求,本文通过对比无限增益多路反馈型(MFB 型)与压控电压源型(Sallen-Key 型)滤波电路,设计了一种基于巴特沃斯型的八阶超低频带通滤波器,结构简单且易于实现。……