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带通滤波器两个重要的指标,分别是Q值和矩形系数。

1. Q

Q值实际上描述了带通滤波器的过渡带陡峭程度,其值越高,稳定性和频率选择性也就越好。所以这个值一般是越高越好。

2. 矩形系数

带通滤波器的波形形状也可以用矩形系数来衡量,一般是阻带带宽和通带带宽的比值,表达形式多为某阻带抑制带宽和3dB带宽的比值,如30dB:3dB或者50dB:3dB。同样,矩形系数越小,过渡带越陡峭。

 

实际上滤波器是极其个性化的器件,各个应用的滤波器完全可以千差万别,经常需要定制化开发。那么设计工程师们是如何来做开发的呢,这时候就需要借助仿真工具了。仿真中经常会用频率响应的不同类型来区分滤波器,常用的频率响应类型如下:

1. 巴特沃斯响应

巴特沃斯响应可以最大化滤波器的通带平坦度。这种响应可以平坦到接近于DC信号,然后慢慢衰减至3dB截止点。巴特沃斯滤波器特别适用低频应用。已经晕了,那就记住巴特沃斯响应是最平坦响应好了^-^

2. 贝塞尔响应

贝塞尔响应引入了一个延迟,使得基于频率的相移产生非正弦信号失真,这样子就最小化了通带的相位非线性。木有听懂,那就记住贝塞尔相应有最平坦的相位非线性就对了。

3. 切比雪夫响应

切比雪夫是最常用的滤波器响应类型。它以牺牲纹波为代价,得到了最大的阻带衰减。

随着现带测试测量系统愈加复杂,亲估计遇到过不少一个系统中需要若干滤波器的情况,尤其研发联调或者EMC测试中更为常见,所以可调滤波器是攻城师们更为贴心的一个配置。

一般来讲,可调滤波器可以简单地分为中心频率可调、带宽可调以及中心频率和带宽均可调几种。实际中比较常见的是中心频率可调但绝对带宽固定的可调滤波器。

射频微波领域的可调滤波器根据调谐的方式可以分为机械调节和电调节。机械调节的可调滤波器大都是腔体滤波器,这种滤波器适用于大功率容量的场合。至于电调节衰减器,就有多种实现方式了:

1. YIG可调滤波器

供学院派参考:YIG,化学名钇铁石榴石,是一种具有多项磁特性的氧化铁合成晶体。其余亲们就记住YIG好了,这个东东在RF领域不少见哦。

YIG可调滤波器通过YIG的铁磁共振原理制成,通过电控偏置磁场大小改变频率。YIG滤波器具有Q值高、可宽带调节等优点,但是调节速度比较慢,而且由于晶体的基本属性,对环境温度比较敏感。

YIG可调滤波器多见于雷达接收机。

2. 变容管可调滤波器

变容管具有电容随反向偏压变化的特性。可以照此特性来改变等效电路的电容,从而改变谐振频率。

3. MEMS可调滤波器

MEMS具有低损耗、高线性度、可承载大功率等优点,是比较好的可调器件。自然也会有人想到拿它来做工艺上较难实现的可调滤波器。

MEMS可调滤波器常由MEMS开关、MEMS调谐器和MEMS可变电容等组成。

4. PIN

常见的PIN管加上开关延迟线也是可以组成可调滤波器的。

看晕了的同学们可以直接看下图^-^

 

YIG

变容管

MEMS

PIN

调节范围

调节时间

成本


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