滤波器设计理论

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,Filter &,Diplexer设计,滤波器是最基本的信号处理器件。,可以从不同角度对滤波器进行分类：,(a)按功能分，有低通滤波器，高通滤波器，带通滤波器，带阻滤波器，可调滤波器。,(b)按用的元件分，有集总参数滤波器，分布参数滤波器，无源滤波器，有源滤波器，晶体滤波器，声表面波滤波器，等等。,最普通的滤波器具有下图所示的低通、高通、带通、带阻衰减特性。,集总参数滤波器,(1) 基本LC低通滤波器,(2),基本,LC,高通滤波器,C,L,基本LC低通滤波器,T-型低通滤波器,-型低通滤波器,(3)基本串联、并联带通滤波器,(4) 基本滤波器电路的串联、并联构成更复杂的多级滤波器,基本串联带通滤波器,基本并联带通滤波器,(a) 8个,极点,的低通滤波器,(b) 6个,极点,带通滤波器,滤波器可以看成一个二端口网络,P,in,入射功率,P,R,反射功率,P,A,吸收功率,根据能量守恒关系有,通过滤波器的功率P,L,被负载R,L,吸收，显然,如果滤波器无损耗，P,L,= P,A,。,如果输入端又无反射，P,R,=0，则P,L,=P,in,。,滤波器主要参数,(1),绝对衰减,（,Absolute attenuation,）,：,阻带中最大衰减,（,dB,）,(2),带宽,（,Bandwidth,）,：,通带的,3dB,带宽,（,f,low,f,high,）,(3),中心频率：,f,0,(4),截止频率。下降沿,3dB,点频率,(5),每倍频程衰减,（,dB/Octave,）,：,离开截止频率一个倍频程衰减,（,dB,）,(6),微分时延,（,differential delay,）,：,两特定频率点群时延之差以,ns,计,(7),群时延,（,Group delay,）,：,任何离散信号经过滤波器的时延,ns,(8),插入损耗,（,insertion loss,）,：,当滤波器与设计要求的负载连接，通带中心衰减，,dB,(9),带内波纹,（,passband ripple,）,：,在通带内幅度波动，以,dB,计,(10),相移,（,phase shift,）,：,当信号经过滤波器,引起的相移,(11),品,质因数,Q,（,quality factor,）,：,中心频率与,3dB,带宽之比,(12),反射损耗,（,Return loss,）,(13),形状系数,（,shape factor,）,：,定义为,(,),(,),点,点,3dB,60dB,BW,BW,(14),止带,（,stop band,或,reject band,）,：,对于低通、高通、带通滤波器，指衰减到指定点,（如,60dB,点）的带宽,规格说明,Insertion loss,Pass Band,Rejection,Input/Output Return loss(-15dB),Input/Output impedance(50ohm,75ohm),LPF ( Low Pass Filter),HPF (High Pass Filter),BPF (Band Pass Filter),常见类型,LPF ( Low Pass Filter),The attenuation of this particular filter is given by the equation:,A,db,= 10 log 1 + ( W / W,c,),2n,W,= the frequency of desired attenuation,W,c,= the cutoff frequency (,W,3db,) of the filter,n,= the number of elements in the filter,HPF (High Pass Filter),BPF (Band Pass Filter),50,100,150,200,250,300,Frequency (MHz),Graph 1,-50,-30,-10,5,DB(|S2,1|),Schematic 1,DB(|S1,1|),Schematic 1,DB(|S2,2|),Schematic 1,