滤波器设计理论.ppt

Filter & Diplexer设计
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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。
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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。
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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
π-型低通滤波器
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(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
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滤波器可以看成一个二端口网络
Pin—入射功率
PR—反射功率
PA—吸收功率
根据能量守恒关系有

通过滤波器的功率PL
被负载RL吸收,显然
如果滤波器无损耗,PL = PA。
如果输入端又无反射,PR=0,则PL=Pin。
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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
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规格说明
Insertion loss
Pass Band
Rejection
Input/Output Return loss(-15dB)
Input/Output impedance(50ohm,75ohm)
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LPF ( Low Pass Filter)
HPF (High Pass Filter)
BPF (Band Pass Filter)
常见类型
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