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一文深度解析滤波器(下)

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发表于 2019-5-10 14:03:16 | 显示全部楼层 |阅读模式
五阶高通滤波器

截止频率:截止频率通常用于高通跟低通滤波器。对于低通滤波器截止表征滤波器最高能通过的频率范围;对于高通滤波器,截止频率表征滤波器最低能通过的频率范围。
驻波:即矢网测得的S11,表示滤波器端口阻抗与系统所需阻抗的匹配程度。表示输入信号有多少未能进入滤波器而被反射回输入端。
QQ截图20190510140138.jpg
九阶低通滤波器仿真曲线

损耗:损耗表示信号通过滤波器后损失的能量,也就是滤波器消耗的能量。
通带平坦度:滤波器通带范围内损耗最大值与损耗最小值之差的绝对值。表征滤波器对不同频率信号的能量消耗的区别。
带外抑制:滤波器通带频率范围以外的“衰减量”。表征滤波器对不需要的频率信号的选择能力。
纹波:滤波器通带内S21曲线起伏的波峰与波谷之间的差值。
相位线性度:滤波器通带频率范围内相位与一条与中心频率时延相等的传输线之间的相位差值。表征滤波器的色散特性。
绝对群时延:滤波器通带范围内信号从输入端口传输至输出端口所用的时间。
群时延波动:滤波器通带范围内绝对群时延最大值与最小值之差。表征滤波器的色散特性。
功率容量:可以输入滤波器的通带信号的最大功率。
相位一致性:同一指标同一批次不同滤波器之间的传输信号相位的差值。表征批次滤波器之间的差别(一致性)。
幅度一致性:同一指标同一批次不同滤波器之间的传输信号损耗的差值。表征批次滤波器之间的差别(一致性)。
相位线性度:滤波器通带频率范围内相位与一条与中心频率时延相等的传输线之间的相位差值。表征滤波器的色散特性。
绝对群时延:滤波器通带范围内信号从输入端口传输至输出端口所用的时间。
群时延波动:滤波器通带范围内绝对群时延最大值与最小值之差。表征滤波器的色散特性。
功率容量:可以输入滤波器的通带信号的最大功率。
相位一致性:同一指标同一批次不同滤波器之间的传输信号相位的差值。表征批次滤波器之间的差别(一致性)。
幅度一致性:同一指标同一批次不同滤波器之间的传输信号损耗的差值。表征批次滤波器之间的差别(一致性)。
QQ截图20190510140147.jpg
LC滤波器

声表面波/体声波滤波器
声表采用将电能转换为表面声波的方式,利用声波共振效应实现的滤波。该声表面波滤波器的特点是体积非常小,Q值相对LC高,采用半导体工艺适合批量生产。一只800MHz左右的滤波器体积大概只有一个0805电容大小。其缺点是功率容量小,不适合小批量定制产品,研发周期长,研发成本高。

声表滤波器通常应用在终端消费电子产品中。
QQ截图20190510140156.jpg

螺旋滤波器

螺旋滤波器:
螺旋滤波器是一种半集总参数的滤波器,其采用放置在空腔内的螺旋电感的自谐振来实现谐振器,通过相邻谐振器的空间磁场实现耦合。
其优点是:体积较腔体小,Q值、功率容量较LC高。其缺点是:较难实现宽带,高频部分电感不易实现。
螺旋滤波器通常用在500MHz以下20%相对带宽,100W平均功率,对插损有一定要求的场合。
QQ截图20190510140206.jpg
介质滤波器

纹波:滤波器通带内S21曲线起伏的波峰与波谷之间的差值。

介质滤波器

介质滤波器是采用介质填充的四分之一波长短路线或者二分之一开路线实现的半集总滤波器。其优点是Q值较LC高,可以实现较LC滤波器频率高的滤波器。其缺点是寄生较近,谐振器需要定制。
QQ截图20190510140216.jpg
梳状腔体滤波器

交指滤波器最大的特点是可以实现宽带,如果采用冗余谐振杆,考虑到机加可是线性,其相对带宽通常可以宽达60%。同时在K波段时,宽带的梳状滤波器机加基本无法加工并且调试螺钉无法放置,因此在该条件下通常采用交指结构。交指结构与梳状相比其寄生通带较近,通常其寄生通带在1.8F0左右。同体积下,交指滤波器较梳状滤波器功率容量大。

滤波器是无线通讯系统必不可少的关键性部件。

滤波器种类繁多,各种滤波器具有不同的性能特点,因此在滤波器选择时,通常需要综合考虑客户的实际使用环境以及客户性能需求才能做出正确、有效、可靠的选择。

在客户对滤波器指标概念比较模糊时,通常需要询问客户体积、损耗、带外需要抑制的频率以及抑制度、功率容量等。根据这几个简单的指标要求基本可以判断出滤波器种类。

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