无源滤波器为什么能滤波？这回终于知道了

滤波器能够滤波的本质是 —— 利用构造特定的阻抗特性引起反射和损耗来实现对频率的选择。

如果从能量守恒的角度来讲，被抑制掉的信号去哪里了？

我们先看一下基本电路原理，上图中负载接收的功率为：

我们知道，最大功率传输条件是源和负载满足共轭匹配。当源阻抗选为纯电阻50欧时，负载也得为50欧，它才能吸收最大的功率。负载阻抗与源阻抗相差越大，能量反射回到源的比例越大，负载吸收功率越少。

怎样衡量两阻抗差异程度呢，我们回顾一下电磁场与波，电磁波从媒质1垂直入射到媒质2，会出现透射与反射的现象。反射系数模值越大，反射能量越多。

如果在源和负载之间插入一个无源无耗二端口网络，使得我们从源向右看去的阻抗，在通带等于50欧，而阻带与50欧相差很大（即反射系数很大），这个网络就有了滤波性能。
所以说滤波器在某种程度上可以看作一个阻抗变换器。

举个例子说明，在AWR中查看上图电路的阻抗实部虚部：

取源电阻50欧，查看反射系数（S11）、负载与源功率比（Pratio），有：

• 通带内，实部接近50欧，虚部趋于零，也就是负载阻抗接近于源阻抗；反射系数模值趋于零（匹配，全透射），功率传输接近50%。
  

• 阻带内，实部接近于零，虚部很大，类似一个纯电抗元件，储能而不耗能；反射系数模值很大，接近于1（全反射），功率传输基本为零。

这也就解释了为什么滤波器在通带内传输功率，而在阻带内抑制功率的频率选择特性了。END
来源：网络版权归原作者所有，如有侵权，请联系删除。
▍