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1、Filter&Diplexer设计 滤波器是最基本的信号处理器件。v可以从不同角度对滤波器进行分类：(a)按功能分，有低通滤波器，高通滤波器，带通滤波器，带阻滤波器，可调滤波器。(b)按用的元件分，有集总参数滤波器，分布参数滤波器，无源滤波器，有源滤波器，晶体滤波器，声表面波滤波器，等等。v最普通的滤波器具有下图所示的低通、高通、带通、带阻衰减特性。v集总参数滤波器(1)基本LC低通滤波器(2)基本LC高通滤波器CL基本LC低通滤波器T-型低通滤波器-型低通滤波器(3)基本串联、并联带通滤波器(4)基本滤波器电路的串联、并联构成更复杂的多级滤波器基本串联带通滤波器基本并联带通滤波器(a)8个极
2、点的低通滤波器(b)6个极点带通滤波器滤波器可以看成一个二端口网络Pin入射功率PR反射功率PA吸收功率根据能量守恒关系有通过滤波器的功率PL被负载RL吸收，显然如果滤波器无损耗，PL=PA。如果输入端又无反射，PR=0，则PL=Pin。ARinPPPALPP 滤波器主要参数(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（flowfhigh）(3)中心频率：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（different
3、ial 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 ()()点点3dB60dBBWBW(14)止带（sto
4、p 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）的带宽规格说明vInsertion lossvPass BandvRejectionvInput/Output Return loss(-15dB)vInput/Output impedance(50ohm,75ohm)dB 5 0-5-10-15-20-25-30-35-40-45SoftPlot for Microwave OfficeS11S21S22S21S11S22Start:300.000000 MHzStop:600.000000 MHz04-5-11 17:08:188720
5、C517-544.spt11 S21 517.500000 MHz-1.0013 dB22 S21 544.500000 MHz-0.7261 dB33 S21 444.000000 MHz-37.1158 dB44 S11 517.500000 MHz-20.5020 dB55 S11 544.500000 MHz-20.0067 dBvLPF(Low Pass Filter)vHPF(High Pass Filter)vBPF(Band Pass Filter)常见类型 vLPF(Low Pass Filter)vThe attenuation of this particular fil
6、ter is given by the equation:vAdb=10 log 1+(W/Wc)2n vW=the frequency of desired attenuation vWc=the cutoff frequency(W3db)of the filter vn=the number of elements in the filter CAPC=ID=5 pFC5 CAPC=ID=4 pFC7 INDL=ID=18 nHL1 PORTZ=P=50 Ohm1 PORTZ=P=50 Ohm2 CAPC=ID=8 pFC5 CAPC=ID=15 pFC7 INDL=ID=27 nHL1
7、 INDL=ID=27 nHL2 CAPC=ID=8 pFC1 PORTZ=P=50 Ohm1 PORTZ=P=50 Ohm2 1051010101500Frequency(MHz)Graph 1-70-50-30-105DB(|S2,1|)Schematic 1DB(|S1,1|)Schematic 1DB(|S2,2|)Schematic 1 1051010101500Frequency(MHz)Graph 1-70-50-30-105DB(|S2,1|)Schematic 1DB(|S1,1|)Schematic 1DB(|S2,2|)Schematic 1 vHPF(High Pass
8、 Filter)CAPC=ID=15 pFC1 CAPC=ID=22 pFC2 CAPC=ID=27 pFC3 CAPC=ID=220 pFC4 CAPC=ID=100 pFC5 INDL=ID=56 nHL1 INDL=ID=68 nHL2 PORTZ=P=50 Ohm1 PORTZ=P=50 Ohm2 dB 10 0-10-20-30-40-50-60-70-80-90SoftPlot for M icrowave OfficeS21S11S22Start:10.000000 M HzStop:400.000000 M Hz05-4-7 16:22:488757E11 S21 175.75
9、0000 M Hz-0.4420 dB22 S11 175.750000 M Hz-26.9810 dB33 S22 175.750000 M Hz-29.0960 dB vBPF(Band Pass Filter)CAPC=ID=20 pFC1 INDL=ID=56 nHL1 CAPC=ID=47 pFC2 INDL=ID=33 nHL2 CAPC=ID=47 pFC3 INDL=ID=33 nHL3 CAPC=ID=20 pFC4 CAPC=ID=18 pFC5 PORTZ=P=50 Ohm1 PORTZ=P=50 Ohm2 50100150200250300Frequency(MHz)Graph 1-50-30-105DB(|S2,1|)Schematic 1DB(|S1,1|)Schematic 1DB(|S2,2|)Schematic 1 CAPC=ID=48 pFC1 INDL=ID=58 nHL1 CAPC=ID=47 pFC2 INDL=ID=33 nHL2 CAPC=ID=47 pFC3 INDL=ID=33 nHL3 CAPC=ID=20 pFC4 CAPC=ID=18 pFC5 PORTZ=P=50 Ohm1 PORTZ=P=50 Ohm2
《滤波器设计理论》PPT课件
