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帶通濾波器兩個重要的指標,分別是Q值和矩形係數。

1. Q

Q值實際上描述了帶通濾波器的過渡帶陡峭程度,其值越高,穩定性和頻率選擇性也就越好。所以這個值一般是越高越好。

2. 矩形係數

帶通濾波器的波形形狀也可以用矩形係數來衡量,一般是阻帶帶寬和通帶帶寬的比值,表達形式多為某阻帶抑製帶寬和3dB帶寬的比值,如30dB:3dB或者50dB:3dB。同樣,矩形係數越小,過渡帶越陡峭。

 

實際上濾波器是極其個性化的器件,各個應用的濾波器完全可以千差萬別,經常需要定製化開發。那麽設計工程師們是如何來做開發的呢,這時候就需要借助仿真工具了。仿真中經常會用頻率響應的不同類型來區分濾波器,常用的頻率響應類型如下:

1. 巴特沃斯響應

巴特沃斯響應可以最大化濾波器的通帶平坦度。這種響應可以平坦到接近於DC信號,然後慢慢衰減至3dB截止點。巴特沃斯濾波器特別適用低頻應用。已經暈了,那就記住巴特沃斯響應是最平坦響應好了^-^

2. 貝塞爾響應

貝塞爾響應引入了一個延遲,使得基於頻率的相移產生非正弦信號失真,這樣子就最小化了通帶的相位非線性。木有聽懂,那就記住貝塞爾相應有最平坦的相位非線性就對了。

3. 切比雪夫響應

切比雪夫是最常用的濾波器響應類型。它以犧牲紋波為代價,得到了最大的阻帶衰減。

隨著現帶測試測量係統愈加複雜,親估計遇到過不少一個係統中需要若幹濾波器的情況,尤其研發聯調或者EMC測試中更為常見,所以可調濾波器是攻城師們更為貼心的一個配置。

一般來講,可調濾波器可以簡單地分為中心頻率可調、帶寬可調以及中心頻率和帶寬均可調幾種。實際中比較常見的是中心頻率可調但絕對帶寬固定的可調濾波器。

射頻微波領域的可調濾波器根據調諧的方式可以分為機械調節和電調節。機械調節的可調濾波器大都是AG手机端,這種濾波器適用於大功率容量的場合。至於電調節衰減器,就有多種實現方式了:

1. YIG可調濾波器

供學院派參考:YIG,化學名釔鐵石榴石,是一種具有多項磁特性的氧化鐵合成晶體。其餘親們就記住YIG好了,這個東東在RF領域不少見哦。

YIG可調濾波器通過YIG的鐵磁共振原理製成,通過電控偏置磁場大小改變頻率。YIG濾波器具有Q值高、可寬帶調節等優點,但是調節速度比較慢,而且由於晶體的基本屬性,對環境溫度比較敏感。

YIG可調濾波器多見於雷達接收機。

2. 變容管可調濾波器

變容管具有電容隨反向偏壓變化的特性。可以照此特性來改變等效電路的電容,從而改變諧振頻率。

3. MEMS可調濾波器

MEMS具有低損耗、高線性度、可承載大功率等優點,是比較好的可調器件。自然也會有人想到拿它來做工藝上較難實現的可調濾波器。

MEMS可調濾波器常由MEMS開關、MEMS調諧器和MEMS可變電容等組成。

4. PIN

常見的PIN管加上開關延遲線也是可以組成可調濾波器的。

看暈了的同學們可以直接看下圖^-^

 

YIG

變容管

MEMS

PIN

調節範圍

調節時間

成本


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