濾波器的定義、參數(shù)以及測試方法

1、認證部物料培訓(xùn)濾波器主講人：鄒一鳴濾波器的定義濾波器是一種對信號有處理作用的器件或電路。主要作用是：讓有用信號盡可能無衰減的通過，對無用信號盡可能大的衰減。濾波器，顧名思義，是對波進行過濾的器件。“波”是一個非常廣泛的物理概念，在電子技術(shù)領(lǐng)域，“波”被狹義地局限于特指描述各種物理量的取值隨時間起伏變化的過程。該過程通過各類傳感器的作用，被轉(zhuǎn)換為電壓或電流的時間函數(shù)，稱之為各種物理量的時間波形，或者稱之為信號。因為自變量時間是連續(xù)取值的，所以稱之為連續(xù)時間信號，又習(xí)慣地稱之為模擬信號(AnalogSignal)。隨著數(shù)字式電子計算機(一般簡稱計算機)技術(shù)的產(chǎn)生和飛速發(fā)展，為了便于計算機對信號進行

2、處理，產(chǎn)生了在抽樣定理指導(dǎo)下將連續(xù)時間信號變換成離散時間信號的完整的理論和方法。也就是說，可以只用原模擬信號在一系列離散時間坐標(biāo)點上的樣本值表達原始信號而不丟失任何信息，波、波形、信號這些概念既然表達的是客觀世界中各種物理量的變化，自然就是現(xiàn)代社會賴以生存的各種信息的載體。信息需要傳播，靠的就是波形信號的傳遞。信號在它的產(chǎn)生、轉(zhuǎn)換、傳輸?shù)拿恳粋€環(huán)節(jié)都可能由于環(huán)境和干擾的存在而畸變，有時，甚至是在相當(dāng)多的情況下，這種畸變還很嚴(yán)重，以致于信號及其所攜帶的信息被深深地埋在噪聲當(dāng)中了。濾波，本質(zhì)上是從被噪聲畸變和污染了的信號中提取原始信號所攜帶的信息的過程。二、濾波器的分類濾波器按所處理的信號分為模擬

3、濾波器和數(shù)字濾波器模擬濾波器可以分為聲表濾波器和介質(zhì)濾波器三、聲表濾波器的原理及特點聲表面波濾波器是利用石英、鋸酸鋰、鈦酸鋼晶體具有壓電效應(yīng)做成的。所謂壓電效應(yīng)，即是當(dāng)晶體受到機械作用時，將產(chǎn)生與壓力成正比的電場的現(xiàn)象。具有壓電效應(yīng)的晶體，在受到電信號的作用時，也會產(chǎn)生彈性形變而發(fā)出機械波(聲波)，即可把電信號轉(zhuǎn)為聲信號。由于這種聲波只在晶體表面?zhèn)鞑?，故稱為聲表面波。聲表面波濾波器的英文縮寫為SAWF聲表面波濾波器具有體積小，重量輕、性能可靠、不需要復(fù)雜調(diào)整。在有線電視系統(tǒng)中實現(xiàn)鄰頻傳輸?shù)年P(guān)鍵器件。聲表面波濾波器的特點：(1)頻率響應(yīng)平坦，不平坦度僅為土0.3-±0.5dB,群時延土

4、30-（2） SAW矩形系數(shù)好，帶外抑制可達40dB以上。（3）插入損耗雖高達25-30dB,但可以用放大器補償電平損失。四、聲表濾波器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)C:Documentsand五、聲表濾波器的技術(shù)指標(biāo)及含義1 .絕對衰減：指的是在濾波器的輸出功率與輸入功率的差值，然后取絕對值，因輸入功率比輸出的功率大。所以，得到的會是一個負值，故需要取絕對值。在功率計算當(dāng)中，mW和dB的換算方法dBm=10xlog功率/mW其中，mW是功率的單位，dB是增益的單位dBm、dBi、dBd、dBc、dB的定義和區(qū)別1 .dBm是一個表征功率絕對值的量，計算公式為：101gp（功率值/1mW）。dBi和dBd是表征增

5、益的量（功率增益），兩者都是一個相對值，但參考基準(zhǔn)不一樣。dBi的參考基準(zhǔn)為全方向性天線，dBd的參考基準(zhǔn)為偶極子，所以兩者略有不同。一般認為，表示同一個增益，用dBi表示出來比用dBd表示出來要大2.15。有時也會看到dBc,它也是一個表示功率相對值的單位，與dB的計算方法完全一樣。一般來說，dBc是相對于載波（Carrier）功率而言，在許多情況下，用來度量與載波功率的相對值，如用來度量干擾（同頻干擾、互調(diào)干擾、交調(diào)干擾、帶外干擾等）以及耦合、雜散等的相對量值。在采用dBc的地方，原則上也可以使用dB替代。4.dB是一個表征相對值的量，當(dāng)考慮甲的功率相比于乙功率大或小多少個dB時，按下面計

6、算公式：10lg（甲功率/乙功率）2.插入損耗：插入損耗是不帶濾波器時，從源到負載轉(zhuǎn)換的信號電壓與帶濾波器時，從源到負載轉(zhuǎn)換的信號電壓之比（單位是dB）絕對衰減與插入損耗的區(qū)別絕對衰減是是在阻帶上，濾波器對輸入信號的絕對衰減；而插入損耗則是指在允許通過的頻帶范圍內(nèi)，新插入的元器件對電路帶來的損耗值。3中心頻率（fc）:帶通濾波器（或帶阻濾波器）的兩個3dB之間的中點。4每3.84MHz的帶內(nèi)波動：在同頻帶范圍內(nèi)，每3.84MHz小頻段的功率偏差。5帶內(nèi)波動：在通頻帶內(nèi)，功率的最高值與功率的最小值之差，帶內(nèi)波動是越小越好。6電壓駐波比(VSWR:電壓駐波比描述的是駐波最大電壓與駐波最小電壓的比。

7、其與電壓反射系數(shù)的大小有關(guān)，也與輸入端口的S11和輸出端口的S22的大小有關(guān)。駐波：頻率和振幅均相同、振動方向一致、傳播方向相反的兩列行波疊加后形成的波為駐波相關(guān)計算公式對於輸入端口:電壓駐波比Sin定義Input=(1+|S11|)/(1-|S11|)對於輸出端口:電壓駐波比Sout定義Out=(1+|S22|)/(1-|S22|)口口口匚口237 .不平衡端口匹配阻抗：高速PCB布線時，為了防止信號的反射，要求是線路的阻抗為50歐姆。這是個大約的數(shù)字，一般規(guī)定同軸電纜基帶50歐姆，頻帶75歐姆，對絞線則為100歐姆，只是取個整而已，為了匹配方便50n/778 .輸入電平：輸入信號的電壓值六、聲表濾波器的參數(shù)認證1 .絕對衰減：測試設(shè)備：電源，綜測儀(或頻譜儀)，PC,萬用表測試方法：用PC控制產(chǎn)品處于發(fā)射狀態(tài)；用綜測儀檢測聲表濾波器的輸入端的功率，記錄輸入功率Pin;用綜測儀測試聲表濾波器輸出端的功率，用電流表測試聲表濾波器的工作電流，用電壓表檢測聲表濾波器的工作電壓(如下圖所示)，用PC控制產(chǎn)品用最大功率發(fā)射，記錄最大功率Pmax,弁記錄最大功率時聲表濾波器的電壓U及電流IoP=/Pmax-Pin/2 .中心頻率(fc)測試設(shè)備：頻譜儀測試方法：