想要了解微带滤波器?微带滤波器全面方位介绍
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滤波器是由电容、电感和电阻组成的滤波电路,在之前的文章中,小编对滤波器有所阐述。为增进大家对滤波器的认识,本文将对滤波器予以介绍,主要在于介绍微带滤波器分类、微带滤波器原理、应用以及设计指标。如果你对滤波器具有兴趣,不妨继续往下阅读哦。
一、微带滤波器
微带滤波器是用来分离不同频率微波信号的一种器件。它的主要作用是抑制不需要的信号, 使其不能通过滤波器, 只让需要的信号通过。在微波电路系统中,滤波器的性能对电路的性能指标有很大的影响,因此如何设计出一个具有高性能的滤波器,对设计微波电路系统具有很重要的意义。微带电路具有体积小,重量轻、频带宽等诸多优点,近年来在微波电路系统应用广泛,其中用微带做滤波器是其主要应用之一,因此本节将重点研究如何设计并优化微带滤波器。
二、微带滤波器分类
微波滤波器的分类方法很多,根据通频带的不同,微波滤波器可分为低通、带通、带阻、高通滤波器;按滤波器的插入衰减地频响特性可分为最平坦型和等波纹型;根据工作频带的宽窄可分为窄带和宽带滤波器;按滤波器的传输线分类可分为微带滤波器、交指型滤波器、同轴滤波器、波导滤波器、梳状线腔滤波器、螺旋腔滤波器、小型集总参数滤波器、陶瓷介质滤波器、sir(阶跃阻抗谐振器)滤波器、高温超导材料等。本文是按照传输线的分类来对各种微波滤波器的主要特性进行详尽的分析。
三、微带滤波器原理
微带滤波器当中最基本的滤波器是微带低通滤波器,而其它类型的滤波器可以通过低通滤波器的原型转化过来。最大平坦滤波器和切比雪夫滤波器是两种常用的低通滤波器的原型。微带滤波器中最简单的滤波器就是用开路并联短截线或是短路串联短截线来代替集总元器件的电容或是电感来实现滤波的功能。这类滤波器的带宽较窄,虽然不能满足所有的应用场合,但是由于它设计简单,因此在某些地方还是值得应用的。
四、微带滤波器应用
微波滤波器是一类无耗的二端口网络,广泛应用于微波通信、雷达、电子对抗及微波测量仪器中,在系统中用来控制信号的频率响应,使有用的信号频率分量几乎无衰减地通过滤波器,而阻断无用信号频率分量的传输。滤波器的主要技术指标有:中心频率,通带带宽,带内插损,带外抑制,通带波纹等。
五、微带滤波器的设计指标
微带滤波器的设计指标主要包括:
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(flow—fhigh)。
3.中心频率:fc或f0。
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。
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。
工程应用中,一般要求我们重点考虑通带边界频率与通带衰减、阻带边界频率与阻带衰减、通带的输入电压驻波比、通带内相移与群时延、寄生通带。前两项是描述衰减特性的,是滤波器的主要技术指标,决定了滤波器的性能和种类(高通、低通、带通、带阻等);输入电压驻波比描述了滤波器的反射损耗的大小;群时延是指网络的相移随频率的变化率,定义为 dU/df ,群时延为常数时,信号通过网络才不会产生相位失真;寄生通带是由于分布参数传输线的周期性频率特性引起的,它是离设计通带一定距离处又出现的通带,设计时要避免阻带内出现寄生通带。
以上便是此次小编带来的“滤波器”相关内容,通过本文,希望大家对微带滤波器分类、微带滤波器原理、应用以及设计指标具备一定的了解。如果你喜欢本文,不妨持续关注我们网站哦,小编将于后期带来更多精彩内容。最后,十分感谢大家的阅读,have a nice day!