經典的濾波器應用實例是接收機或發射機前端，如圖1
、圖2所示：

 

 

從圖1中可以看到，濾波器廣泛應用在接收機中的射頻
、中zhong頻pin以yi及ji基ji帶dai部bu分fen。雖sui然ran對dui這zhe數shu字zi技ji術shu的de發fa展zhan
，采cai用yong數shu字zi濾lv波bo器qi有you取qu代dai基ji帶dai部bu分fen甚shen至zhi中zhong頻pin部bu分fen的de模mo擬ni濾lv波bo器qi，但dan射she頻pin部bu分fen的de濾lv波bo器qi任ren然ran不bu可ke替ti代dai。因yin此ci，濾lv波bo器qi是shi射she頻pin係xi統tong中zhong必bi不bu可ke少shao的de關guan鍵jian性xing部bu件jian之zhi一yi。

 

濾波器的分類有很多種方法。例如：

 

按頻率選擇的特性可以分為：低通、高通
、帶通、帶阻濾波器等；

 

按實現方式可以分為：LC濾波器、聲表麵波/體聲波濾波器、螺旋濾波器、介質濾波器、腔體濾波器、高溫超導濾波器、平麵結構濾波器。

 

按不同的頻率響應函數可以分為：切比雪夫、廣義切比雪夫、巴特沃斯、高斯、貝塞爾函數、橢圓函數等。

 

對於不同的濾波器分類
，主要是從不同的濾波器特性需求來描述濾波器的不同特征。

 

濾lv波bo器qi的de這zhe種zhong眾zhong多duo分fen類lei方fang法fa所suo描miao述shu的de濾lv波bo器qi不bu同tong的de眾zhong多duo特te征zheng


，集ji中zhong體ti現xian出chu了le實shi際ji工gong程cheng應ying用yong中zhong對dui濾lv波bo器qi的de需xu求qiu是shi需xu要yao綜zong合he考kao量liang的de，也ye就jiu是shi說shuo對dui於yu用yong戶hu需xu求qiu來lai做zuo設she計ji時shi，需xu要yao綜zong合he考kao慮lv用yong戶hu需xu求qiu。

 

濾波器選擇時，首先需要確定的就是應該使用低通、高通、帶通還是帶阻的濾波器。

 

下麵首先介紹一下按頻率選擇的特性分類的高通
、低通、帶通以及帶阻的頻率響應特性及其作用。

 

巴特沃斯切比雪夫帶通濾波器

 

巴特沃斯切比雪夫高通濾波器

 

最常用的濾波器是低通跟帶通。低通在混頻器部分的鏡像抑製、頻率源部分的諧波抑製等有廣泛應用。帶通在接收機前端信號選擇

、發射機功放後雜散抑製、頻率源雜散抑製等方麵廣泛使用。

 

濾波器在微波射頻係統中廣泛應用
，作為一功能性部件
，必然有其對應的電性能指標用於描述係統對該部件的性能需求。

 

對應不同的應用場合，對濾波器某些電器性能特性有不同的要求。

 

描述濾波器電性能技術指標有：

 

● 階數（級數）

● 絕對帶寬/相對帶寬

● 截止頻率

● 駐波

● 帶外抑製

● 紋波

● 損耗

● 通帶平坦度

● 相位線性度

● 絕對群時延

● 群時延波動

● 功率容量

● 相位一致性

● 幅度一致性

● 工作溫度範圍

 

下麵對濾波器這些電性能指標作逐一解釋。

 

階數（級數）：對於高通和低通濾波器來講
，階數就是濾波器中電容、電感的個數總和。對於帶通濾波器來講
，階數是並聯諧振器的總數；對於帶阻濾波器來講
，階數是串聯諧振器與並聯諧振器的總數。

 

絕對帶寬/相對帶寬：該(gai)指(zhi)標(biao)通(tong)常(chang)用(yong)於(yu)帶(dai)通(tong)濾(lv)波(bo)器(qi)
，表(biao)征(zheng)可(ke)以(yi)通(tong)過(guo)濾(lv)波(bo)器(qi)的(de)信(xin)號(hao)頻(pin)率(lv)範(fan)圍(wei)，體(ti)現(xian)濾(lv)波(bo)器(qi)的(de)頻(pin)率(lv)選(xuan)擇(ze)。相(xiang)對(dui)帶(dai)寬(kuan)是(shi)絕(jue)對(dui)帶(dai)寬(kuan)與(yu)中(zhong)心(xin)頻(pin)率(lv)的(de)百(bai)分(fen)比(bi)。

 

五階高通濾波器

 

截止頻率：截止頻率通常用於高通跟低通濾波器。對於低通濾波器截止表征濾波器最高能通過的頻率範圍；對於高通濾波器，截止頻率表征濾波器最低能通過的頻率範圍。

 

駐波：即矢網測得的S11，表示濾波器端口阻抗與係統所需阻抗的匹配程度。表示輸入信號有多少未能進入濾波器而被反射回輸入端。

 

九階低通濾波器仿真曲線

 

損耗：損耗表示信號通過濾波器後損失的能量
，也就是濾波器消耗的能量。

 

通帶平坦度：濾波器通帶範圍內損耗最大值與損耗最小值之差的絕對值。表征濾波器對不同頻率信號的能量消耗的區別。

 

帶外抑製：濾波器通帶頻率範圍以外的“衰減量”。表征濾波器對不需要的頻率信號的選擇能力。

 

紋波：濾波器通帶內S21曲線起伏的波峰與波穀之間的差值。

 

相位線性度：濾波器通帶頻率範圍內相位與一條與中心頻率時延相等的傳輸線之間的相位差值。表征濾波器的色散特性。

 

絕對群時延：濾波器通帶範圍內信號從輸入端口傳輸至輸出端口所用的時間。

 

群時延波動：濾波器通帶範圍內絕對群時延最大值與最小值之差。表征濾波器的色散特性。

 

功率容量：可以輸入濾波器的通帶信號的最大功率。

 

相位一致性：同一指標同一批次不同濾波器之間的傳輸信號相位的差值。表征批次濾波器之間的差別（一致性）。

 

幅度一致性：同一指標同一批次不同濾波器之間的傳輸信號損耗的差值。表征批次濾波器之間的差別（一致性）。

 

相位線性度：濾波器通帶頻率範圍內相位與一條與中心頻率時延相等的傳輸線之間的相位差值。表征濾波器的色散特性。

 

絕對群時延：濾波器通帶範圍內信號從輸入端口傳輸至輸出端口所用的時間。

 

群時延波動：濾波器通帶範圍內絕對群時延最大值與最小值之差。表征濾波器的色散特性。

 

功率容量：可以輸入濾波器的通帶信號的最大功率。

 

相位一致性：同一指標同一批次不同濾波器之間的傳輸信號相位的差值。表征批次濾波器之間的差別（一致性）。

 

幅度一致性：同一指標同一批次不同濾波器之間的傳輸信號損耗的差值。表征批次濾波器之間的差別（一致性）。

 

LC濾波器

 

聲表麵波/體聲波濾波器

 

聲表采用將電能轉換為表麵聲波的方式，利用聲波共振效應實現的濾波。該聲表麵波濾波器的特點是體積非常小，Q值相對LC高
，采用半導體工藝適合批量生產。一隻800MHz左右的濾波器體積大概隻有一個0805電容大小。其缺點是功率容量小，不適合小批量定製產品，研發周期長，研發成本高。

 

聲表濾波器通常應用在終端消費電子產品中。

 

螺旋濾波器

 

螺旋濾波器:

 

螺luo旋xuan濾lv波bo器qi是shi一yi種zhong半ban集ji總zong參can數shu的de濾lv波bo器qi
，其qi采cai用yong放fang置zhi在zai空kong腔qiang內nei的de螺luo旋xuan電dian感gan的de自zi諧xie振zhen來lai實shi現xian諧xie振zhen器qi，通tong過guo相xiang鄰lin諧xie振zhen器qi的de空kong間jian磁ci場chang實shi現xian耦ou合he。

 

其優點是：體積較腔體小
，Q值、功率容量較LC高。其缺點是：較難實現寬帶，高頻部分電感不易實現。

 

螺旋濾波器通常用在500MHz以下20%相對帶寬，100W平均功率，對插損有一定要求的場合。

 

介質濾波器

 

紋波：濾波器通帶內S21曲線起伏的波峰與波穀之間的差值。

 

介質濾波器

 

介質濾波器是采用介質填充的四分之一波長短路線或者二分之一開路線實現的半集總濾波器。其優點是Q值較LC高，可以實現較LC濾波器頻率高的濾波器。其缺點是寄生較近
，諧振器需要定製。

 

梳狀腔體濾波器

 

交指濾波器最大的特點是可以實現寬帶，如果采用冗餘諧振杆
，考慮到機加可是線性
，其相對帶寬通常可以寬達60%。同時在Kboduanshi，kuandaideshuzhuanglvboqijijiajibenwufajiagongbingqietiaoshiluodingwufafangzhi，yincizaigaitiaojianxiatongchangcaiyongjiaozhijiegou。jiaozhijiegouyushuzhuangxiangbiqijishengtongdaijiaojin
，tongchangqijishengtongdaizai1.8F0左右。同體積下，交指濾波器較梳狀濾波器功率容量大。

 

濾波器是無線通訊係統必不可少的關鍵性部件。

 

濾lv波bo器qi種zhong類lei繁fan多duo，各ge種zhong濾lv波bo器qi具ju有you不bu同tong的de性xing能neng特te點dian，因yin此ci在zai濾lv波bo器qi選xuan擇ze時shi，通tong常chang需xu要yao綜zong合he考kao慮lv客ke戶hu的de實shi際ji使shi用yong環huan境jing以yi及ji客ke戶hu性xing能neng需xu求qiu才cai能neng做zuo出chu正zheng確que
、有效、可靠的選擇。

 

在客戶對濾波器指標概念比較模糊時，通常需要詢問客戶體積、損耗、帶外需要抑製的頻率以及抑製度

、功率容量等。根據這幾個簡單的指標要求基本可以判斷出濾波器種類。

 

 

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