本发明属于电子电路，尤其涉及微波毫米波频段的镜像抑制应用。
背景技术：
1、超外差结构以其射频前端便于大规模扩展的特性而被广泛应用于相控阵系统之中。下混频器作为超外差接收机的重要组成部分，用于将射频信号(frf)通过频谱搬移转换为中频信号(fif)。然而该过程使得射频信号关于本振信号(flo)对称的镜像信号(fim)也同时被搬移到相同的中频频率处，即fif＝frf-flo＝flo-fim，导致原信号被镜像信号破坏，显著恶化了接收机的灵敏度和动态范围，甚至可能导致接收机无法正常工作。因此，亟需一种镜像抑制滤波器用于抑制镜像信号。
技术实现思路
1、技术问题：本发明目的在于提供一种基于变压器的镜像抑制滤波器，以解决超外差架构中镜像信号干扰的技术问题。
2、技术方案：为解决上述技术问题，本发明的一种基于变压器的镜像抑制滤波器具体如下：该滤波器主体包括变压器、可调电容两个部分，变压器的源阻抗为rs，变压器的负载阻抗为rl，第一输入端inp和第二输入端inn为信号的差分输入端，第一输出端outp和第二输出端outn为信号的差分输出端；输入信号由差分输入端的第一输入端inp和第二输入端inn输入，通过变压器电感lp耦合到了电感ls侧并最终输出到滤波器的输出端的第一输出端outp和第二输出端outn。
3、所述变压器包括变压器初级电感lp、变压器次级电感ls两部分，且初级电感lp与变压器次级电感ls的磁耦合系数为km；变压器初级电感lp两端分别接第一输入端inp和第二输入端inn，变压器次级电感ls两端分别接第一输出端outp和第二输出端outn，第一可调电容ctune1两端分别接第一输入端inp和第一输出端outn，第二可调电容ctune2两端分别接第二输入端inn和第二输出端outn。
4、所述的基于变压器的镜像抑制滤波器的磁耦合系数km为正值；第一可调电容ctune1与第二可调电容ctune2的电容值相等，均等于并联谐振电容ctune。
5、所述的并联谐振电容ctune与变压器π等效模型中的第三电感l3形成并联谐振腔，其谐振频率为零点该并联谐振腔在零点频率处呈现大阻抗，阻止镜像干扰信号通过滤波器。
6、当忽略源阻抗和负载阻抗的影响时，所述的基于变压器的镜像抑制滤波器的极点频率与零点频率的比值仅与变压器的初级电感量lp、次级电感量ls及变压器的耦合系数km有关，而与工作频率和跨接电容ctune无关。
7、镜像干扰信号在频率ωzero处被陷波notch过滤掉，目标射频信号在目标射频信号频率ωpole处正常通过。
8、所述的基于变压器的镜像抑制滤波器的可调电容ctune采用开关电容阵列实现。
9、当忽略源阻抗和负载阻抗的影响时，通过改变跨接电容ctune值，滤波器的极点频率和零点频率能够以恒定的比例调谐，而极点频率与零点频率的比值保持不变，从而使得本发明的镜像抑制滤波器具备频率跟踪功能。
10、所述的滤波器作为低噪声放大器与混频器之间的阻抗匹配网络，并通过变压器的中心抽头为低噪声放大器提供电源电压、为混频器提供偏置电压。
11、所述的基于变压器的镜像抑制滤波器适用于不同的源阻抗和负载阻抗。
12、有益效果：本发明的一种基于变压器的镜像抑制滤波器结构，具有以下优点：
13、本发明的一种基于变压器的镜像抑制滤波器结构，具有面积紧凑、极零点调节跟踪能力的优点。同时，本发明的基于变压器的镜像抑制滤波器可以作为低噪声放大器与混频器之间的阻抗匹配网络，并可以通过变压器的中心抽头为低噪声放大器提供电源电压、为混频器提供偏置电压。
1.一种基于变压器的镜像抑制滤波器，其特征在于，该滤波器主体包括变压器、可调电容两个部分，变压器的源阻抗为rs，变压器的负载阻抗为rl，第一输入端inp和第二输入端inn为信号的差分输入端，第一输出端outp和第二输出端outn为信号的差分输出端；输入信号由差分输入端的第一输入端inp和第二输入端inn输入，通过变压器电感lp耦合到了电感ls侧并最终输出到滤波器的输出端的第一输出端outp和第二输出端outn。
2.根据权利要求1所述的基于变压器的镜像抑制滤波器，其特征在于，所述变压器包括变压器初级电感lp、变压器次级电感ls两部分，且初级电感lp与变压器次级电感ls的磁耦合系数为km；变压器初级电感lp两端分别接第一输入端inp和第二输入端inn，变压器次级电感ls两端分别接第一输出端outp和第二输出端outn，第一可调电容ctune1两端分别接第一输入端inp和第一输出端outn，第二可调电容ctune2两端分别接第二输入端inn和第二输出端outn。
3.根据权利要求1所述的基于变压器的镜像抑制滤波器，其特征在于，所述的基于变压器的镜像抑制滤波器的磁耦合系数km为正值；第一可调电容ctune1与第二可调电容ctune2的电容值相等，均等于并联谐振电容ctune。
4.根据权利要求1所述的基于变压器的镜像抑制滤波器，其特征在于，所述的并联谐振电容ctune与变压器π等效模型中的第三电感l3形成并联谐振腔，其谐振频率为零点该并联谐振腔在零点频率处呈现大阻抗，阻止镜像干扰信号通过滤波器。
5.根据权利要求4所述的基于变压器的镜像抑制滤波器，其特征在于，当忽略源阻抗和负载阻抗的影响时，所述的基于变压器的镜像抑制滤波器的极点频率与零点频率的比值仅与变压器的初级电感量lp、次级电感量ls及变压器的耦合系数km有关，而与工作频率和跨接电容ctune无关。
6.根据权利要求4所述的基于变压器的镜像抑制滤波器，其特征在于，镜像干扰信号在频率ωzero处被陷波notch过滤掉，目标射频信号在目标射频信号频率ωpole处正常通过。
7.根据权利要求3所述的基于变压器的镜像抑制滤波器结构，其特征在于，所述的基于变压器的镜像抑制滤波器的可调电容ctune采用开关电容阵列实现。
8.根据权利要求1所述的基于变压器的镜像抑制滤波器，其特征在于，当忽略源阻抗和负载阻抗的影响时，通过改变跨接电容ctune值，滤波器的极点频率和零点频率能够以恒定的比例调谐，而极点频率与零点频率的比值保持不变，从而使得本发明的镜像抑制滤波器具备频率跟踪功能。
9.根据权利要求1所述的基于变压器的镜像抑制滤波器，其特征在于，所述的滤波器作为低噪声放大器与混频器之间的阻抗匹配网络，并通过变压器的中心抽头为低噪声放大器提供电源电压、为混频器提供偏置电压。
