濾波器工作原理

1、濾波器工作原理濾波器定義：凡是有具有能力進(jìn)行信號(hào)處理的裝置都可以稱為濾波器。用來(lái)分開(kāi)及組合不同頻 率，選取需要的信號(hào)頻率，抑制不需要的信號(hào)頻率的微波器件。主要功能是作為 各種電信號(hào)的提取、分隔、抑止干擾。插入損耗：插入損耗簡(jiǎn)稱插損，指模塊置入系統(tǒng)后，對(duì)工作頻段信號(hào)引入的衰減帶外抑制：帶外抑制指，濾波器在工作頻段以外的頻點(diǎn)處對(duì)信號(hào)的衰減。駐波比：表示阻抗的匹配情況測(cè)試濾波器的系數(shù)S12：S12表 Port2的輸出功率與Port1的輸入功率的比值。假設(shè)輸出功率為輸入功率的50 ,即功率較少一半，則S12的對(duì)數(shù)表示為：dB（S12）10Log（0.5）-3 即此時(shí)該頻點(diǎn)的衰減為-3dB所以要求銅帶內(nèi)

2、F1F2內(nèi)的插損盡量小用于減少輸出功率的損耗，而對(duì)于帶外的信號(hào)，插損應(yīng)盡量大用于抑制帶外的信號(hào)。測(cè)試濾波器的系數(shù)S11：S11表反射回Port1的功率與Port1的輸出功率的比值。假設(shè)輸出功率為輸入功率的1，則S11的對(duì)數(shù)表示為：dB（S11）10Log（0.01）-20，即此時(shí)該頻點(diǎn)的回波為-20dB換算為駐波比為1.22。所以要求帶內(nèi)的駐波比應(yīng)盡量小用于增強(qiáng)匹配，較少功率的反射。帶通濾波器的工作原理 原始信號(hào) 濾波器響應(yīng) 濾波后的信號(hào)射頻信號(hào)f1-f2，通過(guò)濾波器，經(jīng)過(guò)濾波器響應(yīng)，通帶內(nèi)的插損較小，信號(hào)略微較小，帶外信號(hào)經(jīng)濾波器響應(yīng)，被完全抑制掉。濾波器諧振單元等效電路分析單個(gè)諧振腔的電場(chǎng)

3、模型及其等效電路原理圖，電阻R來(lái)引入插入損耗圖為不帶圓盤的諧振桿的圓腔諧振器，諧振桿頂部與蓋板形成的電容，可以理解成等效電路中的端接電容。等效電路中的諧振頻率計(jì)算公式為：當(dāng)諧振時(shí)Ls = 1 / (2 pi fr) HenryCs = 1 / (2 pi fr) Farad濾波器諧振單元諧振曲線例如：?jiǎn)蝹€(gè)諧振單元在f=900MHz時(shí)諧振時(shí)產(chǎn)生如下諧振頻點(diǎn)單個(gè)諧振單元諧振時(shí)產(chǎn)生的曲線是一個(gè)波峰單個(gè)諧振單元諧振時(shí)回波與駐波相對(duì)應(yīng)是一個(gè)波谷。濾波器多個(gè)諧振諧振單元諧振曲線多個(gè)諧振腔排列示意圖多個(gè)諧振單元在不同諧振頻點(diǎn)諧振時(shí)產(chǎn)生的曲線，是多個(gè)波峰排列多個(gè)諧振單元在不同諧振頻點(diǎn)諧振時(shí)回波曲線中的多個(gè)波谷排列整個(gè)濾波器的響應(yīng)，可以理解為由n（n為濾波器腔數(shù)）個(gè)相關(guān)聯(lián)的單腔諧振，通過(guò)一定的組合構(gòu)成。如上圖虛線表示。每個(gè)諧振腔，形成一個(gè)在通帶內(nèi)的諧振峰，諧振峰之間通過(guò)不同大小的窗口耦合，排列在通帶內(nèi)的不同位置，形成通帶。左下圖為濾波器的回波草圖。對(duì)于帶通濾波器每個(gè)諧振腔就會(huì)在通帶內(nèi)形成幾個(gè)傳輸極點(diǎn)。回波與駐波相對(duì)應(yīng)，回波曲線中的波谷，對(duì)應(yīng)在駐波曲線中，也是一個(gè)波谷。經(jīng)過(guò)對(duì)濾波器每個(gè)諧振單元的調(diào)諧螺桿和耦合螺桿的調(diào)諧可以使使之完全匹配后可得如下濾波特性圖。濾波器的濾波響應(yīng)圖合路器工作原理合路器是將兩個(gè)濾波器或者多濾波器合成后通過(guò)一個(gè)