濾波器工作原理

1、濾波器工作原理濾波器工作原理濾波器定義：凡是有具有能力進行信號處理的裝置都可以稱為濾波器。用來分開及組合不同頻率，選取需要的信號頻率，抑制不需要的信號頻率的微波器件。主要功能是作為各種電信號的提取、分隔、抑止干擾。插入損耗：插入損耗簡稱插損，指模塊置入系統(tǒng)后， 對工作頻段信號引入的衰減帶外抑制：帶外抑制指，濾波器在工作頻段以外的 頻點處對信號的衰減。駐波比：表示阻抗的匹配情況測試濾波器的系數(shù)S12 :S12表Port2的輸出功率與Portl的輸入功率的比值。假設輸出功率為輸入功率的50 % ,即功率較少一半，則S12的對數(shù)表示為：dB (S12) = 10Log(0.5)= -3即此時該頻點的

2、衰減為-3dB所以要求銅帶內(nèi)F1F2內(nèi)的插損盡量小用于減 少輸出功率的損耗，而對于帶外的信號，插損應盡 量大用于抑制帶外的信號。測試濾波器的系數(shù)S11 :S11表反射回Portl的功率與Portl的輸出功率的比值。假設輸出功率為輸入功率的1 %，則S11的對數(shù)表示為：dB (S11 ) = 10Log (0.01) = -20 , 即此時該頻點的回波為-20dB換算為駐波比為1.22所以要求帶內(nèi)的駐波比應盡量小用于增強匹配， 較少功率的反射。帶通濾波器的工作原理工作頻段原始信號濾波器響應aa濾波后的信號射頻信號f1-f2，通過濾波器，經(jīng)過濾波器響應，通帶內(nèi)的插損較小，信號略微較小，帶外信號經(jīng)濾

3、波器響應，被完全抑制掉。濾波器諧振單元等效電路分析同軸諧振器等效電路竽奴并聯(lián)電感單個諧振腔的電場模型及其等效電路原理圖 ，電阻R來引入插入損耗圖為不帶圓盤的諧振桿的圓腔諧振器，諧振桿 頂部與蓋板形成的電容，可以理解成等效電路中的 端接電容。等效電路中的諧振頻率計算公式為：當諧振時Ls = 1 / (2 pi fr) HenryCs = 1 / (2 pi fr) Farad濾波器諧振單元諧振曲線例如：單個諧振單元在f=900MHz時諧振時產(chǎn)生如下諧振頻點單個諧振單元諧振時產(chǎn)生的曲線是一個波峰單個諧振單元諧振時回波與駐波相對應是一個波濾波器多個諧振諧振單元諧振曲線多個諧振腔排列示意圖多個諧振單元

4、在不同諧振頻點諧振時產(chǎn)生的曲線, 是多個波峰排列多個諧振單元在不同諧振頻點諧振時回波曲線中的多個波谷排列整個濾波器的響應，可以理解為由n（ n為濾波 器腔數(shù)）個相關聯(lián)的單腔諧振，通過一定的組合構 成。如上圖虛線表示。每個諧振腔，形成一個在通 帶內(nèi)的諧振峰，諧振峰之間通過不同大小的窗口耦 合，排列在通帶內(nèi)的不同位置，形成通帶。左下圖為濾波器的回波草圖。對于帶通濾波器 每個諧振腔就會在通帶內(nèi)形成幾個傳輸極點。 回波 與駐波相對應，回波曲線中的波谷，對應在駐波曲 線中，也是一個波谷。經(jīng)過對濾波器每個諧振單元的調諧螺桿和耦合 螺桿的調諧可以使使之完全匹配后可得如下濾波特性圖濾波器的濾波響應圖合路器工作原理合路器是將兩個濾波器或者多濾波器合成后通過一