滤波器发展如何?滤波器有哪些主要分类?
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滤波器可以对频率进行选择,通过滤波器,我们就可以将不需要关注的频率进行有效的过滤。为增进大家对滤波器的认识,本文将对滤波器、滤波器主要分类予以介绍。如果你对滤波器具有兴趣,不妨和小编一起继续往下阅读哦。
一、滤波器
滤波器是一种选频装置,可以使信号中特定的频率成分通过,而极大地衰减其他频率成分。利用滤波器的这种选频作用,可以滤除干扰噪声或进行频谱分析。换句话说,凡是可以使信号中特定的频率成分通过,而极大地衰减或抑制其他频率成分的装置或系统都称之为滤波器。滤波器,是对波进行过滤的器件。“波”是一个非常广泛的物理概念,在电子技术领域,“波”被狭义地局限于特指描述各种物理量的取值随时间起伏变化的过程。该过程通过各类传感器的作用,被转换为电压或电流的时间函数,称之为各种物理量的时间波形,或者称之为信号。因为自变量时间是连续取值的,所以称之为连续时间信号,又习惯地称之为模拟信号(Analog Signal)。
滤波是信号处理中的一个重要概念,在直流稳压电源中滤波电路的作用是尽可能减小脉动的直流电压中的交流成分,保留其直流成分,使输出电压纹波系数降低,波形变得比较平滑。
从移动端来看,声学滤波器的主流是SAW滤波器(表声波滤波器)和BAW滤波器(体声波滤波器)两种。SAW主要应用于低频段,BAW主要应用于2.5GHz以上的高频段。5G新增频段包括Sub6G和毫米波等超高频频段,使得BAW将成为5G滤波器应用主流。但由于BAW滤波器的制造工艺较SAW滤波器复杂程度10倍,因此昂贵的生产成本限制了BAW滤波器的普及速度。2015-2019年我国自主研发的SAW滤波器消费量、产能及自给率虽然有一定增长,但仍处于较为落后的发展水平, SAW滤波器主要还是为日本企业所主导,而BAW滤波器主要为美国企业所主导,呈现出巨头垄断的格局。
从基站端来看,金属腔体滤波器在3G、4G时代是通讯市场主流。在5G时代,基站通道数扩展到16倍,陶瓷介质滤波器因其体型小的优势将成为5G基站主流的滤波器工业。目前国内具备一定研发实力且产能规模较大的企业主要包括大富科技以及武汉凡谷等。2019-2022年大富科技专利数量增长速度迅猛,2022年较2019年增长78.7%,国产企业在基站滤波器方面取得了技术突破。
二、滤波器的主要分类
按所处理的信号分为模拟滤波器和数字滤波器两种。
按所通过信号的频段分为低通、高通、带通和带阻滤波器四种。
低通滤波器:它允许信号中的低频或直流分量通过,抑制高频分量或干扰和噪声;
高通滤波器:它允许信号中的高频分量通过,抑制低频或直流分量;
带通滤波器:它允许一定频段的信号通过,抑制低于或高于该频段的信号、干扰和噪声;
带阻滤波器:它抑制一定频段内的信号,允许该频段以外的信号通过。
按所采用的元器件分为无源和有源滤波器两种。
无源滤波器:仅由无源元件组成的滤波器,它是利用电容和电感元件的电抗随频率的变化而变化的原理构成的。这类滤波器的优点是:电路比较简单,不需要直流电源供电,可靠性高;缺点是:通带内的信号有能量损耗,负载效应比较明显,使用电感元件时容易引起电磁感应,当电感L较大时滤波器的体积和重量都比较大,在低频域不适用。
有源滤波器:由无源元件和有源器件组成。这类滤波器的优点是:通带内的信号不仅没有能量损耗,而且还可以放大,负载效应不明显,多级相联时相互影响很小,利用级联的简单方法很容易构成高阶滤波器,并且滤波器的体积小、重量轻、不需要磁屏蔽;缺点是:通带范围受有源器件的带宽限制,需要直流电源供电,可靠性不如无源滤波器高,在高压、高频、大功率的场合不适用。
根据滤波器的安放位置不同,一般分为板上滤波器和面板滤波器。
板上滤波器安装在线路板上,如PLB、JLB系列滤波器。这种滤波器的优点是经济,缺点是高频滤波效果欠佳。其主要原因是:
1、滤波器的输入与输出之间没有隔离,容易发生耦合;
2、滤波器的接地阻抗不是很低,削弱了高频旁路效果;
3、滤波器与机箱之间的一段连线会产生两种不良作用: 一个是机箱内部空间的电磁干扰会直接感应到这段线上,沿着电缆传出机箱,借助电缆辐射,使滤波器失效;另一个是外界干扰在被板上滤波器滤波之前,借助这段线产生辐射,或直接与线路板上的电路发生耦合,造成敏感度问题;
以上就是小编这次想要和大家分享的有关滤波器的内容,希望大家对本次分享的内容已经具有一定的了解。如果您想要看不同类别的文章,可以在网页顶部选择相应的频道哦。