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四川科恩狮微波技术——过滤器

四川科恩利昂微波技术有限公司成立于2004年，是中国四川成都领先的无源微波元件制造商。

我们为国内外微波应用提供高性能微波器件及相关服务。产品性价比高，包括各种功率分配器、定向耦合器、滤波器、合路器、双工器、定制无源器件、隔离器和环行器。我们的产品专为应对各种极端环境和温度而设计。可根据客户要求定制规格，适用于所有标准和常用频段，带宽范围从直流到50GHz。

过滤器

该滤波器可以有效地滤除电源线中特定频率的频率或除该频率点以外的其他频率，从而获得特定频率的电源信号，或者消除特定频率的电源信号。

 

介绍

滤波器是一种选择装置，它允许信号中的特定频率分量通过，而其他频率分量则被大幅衰减。利用滤波器​​的这种选择作用，可以滤除干扰噪声或进行频谱分析。换句话说，滤波器可以使信号中的特定频率分量通过，并大幅衰减或抑制其他频率分量。滤波器是一种通过波进行滤波的装置。“波”是一个非常宽泛的物理概念，在电子技术领域，“波”的含义被狭义地限定为提取各种物理量随时间变化的值的过程。这个过程被转换为电压或电流随各种物理量（或信号）变化的时间函数。由于自变量时间是一个连续值，因此它被称为连续时间信号，通常被称为模拟信号。

滤波是信号处理中的一个重要概念，直流稳压器中滤波电路的功能是尽可能减少直流电压中的交流分量，保留其直流成分，从而降低输出电压纹波系数，使波形变得平滑。

T主要参数：

中心频率：滤波器通带的频率 f0，通常取 f0 = (f1 + f2) / 2，f1、f2 为带通或带阻滤波器的左、右对应 1 dB 或 3 dB 截止频率点。窄带滤波器通常通过插入损耗最小点来计算通带带宽。

最后期限： 指的是低通滤波器通带路径和高通滤波器通带路径之间的差异。通常以1dB或3dB的相对损耗点来定义。参考相对损耗是指：低通滤波器基于直流插入损耗，而高通滤波器则基于足够的寄生带频率。

通带带宽：指允许信号通过的频谱宽度，BW = (F2-F1)。F1、F2 基于中心频率 F0 处的插入损耗。

插入损耗：由于在电路中将滤波器引入到原始信号中，导致中心频率或截止频率处出现损耗，因此需要强调整个频带的损耗。

波纹： 指的是 1DB 或 3DB 带宽（截止频率）范围，插入损耗会使损耗平均曲线上的频率峰值波动。

内部波动： 插入损耗存在于频带内，并随频率变化而变化。1dB带宽内的频带波动为1dB。

带内待机： 测量滤波器通带内的信号是否与传输信号匹配良好。理想匹配的驻波比 (VSWR) 为 1:1，失配时 VSWR 大于 1。对于实际滤波器，满足 VSWR 的带宽通常小于 1.5:1，这一般小于 BW3DB，其中 BW3DB 的比例取决于滤波器阶数和插入损耗。

Roop 损失： 端口信号输入功率与反射功率的分贝 (dB) 比等于 20 Log 10ρ，其中 ρ 为电压反射系数。当输入功率被端口吸收时，回波损耗为无穷大。

条带抑制的再现： 这是衡量滤波器选择性能质量的重要指标。指标越高，对外部干扰信号的抑制效果越好。通常有两种方法：一种是计算给定频带交叉频率 fs 的抑制量（以 dB 为单位），计算方法是 fs 的减小量；另一种是采用符号滤波器穿透和理想矩形方法的指标——矩形系数（KXDB 大于 1），KXDB = BWXDB / BW3DB，（X 可以是 40dB、30dB、20dB 等）。矩形越多，矩形度越高，即越接近理想值 1，当然，制作难度也越大。

延迟： 信号是指信号传输相位函数对角频率所需的时间，即 TD = DF / DV。

带内相位线性度： 该指标表征滤波器是通带内发射信号的相位畸变。采用线性相位响应函数设计的滤波器具有良好的相位线性度。

主要分类

根据处理信号的不同，滤波器分为模拟滤波器和数字滤波器。

无源滤波器的通断分为低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器和全通滤波器。

低通滤波器：它允许信号中的低频或直流分量通过，抑制高频分量或干扰和噪声；

高通滤波器： 它允许信号中的高频分量通过，抑制低频或直流分量；

带通滤波器： 它允许信号通过，抑制频段上下的信号、干扰和噪声；

皮带过滤器： 它抑制特定频段内的信号，允许频段外的信号通过，也称为陷波滤波器。

全通滤波器： 全通滤波器意味着信号的幅度在整个范围内不会改变，即整个范围内的幅度增益等于 1。一般的全通滤波器用于相位校正，即改变输入信号的相位，理想情况下，相移与频率成正比，这等效于一个时延系统。

所使用的两个元件既是被动滤波器又是主动滤波器。

根据过滤器的放置位置，过滤器一般分为板式过滤器和面板式过滤器。

在电路板上，例如PLB板上，安装JLB系列滤波器。该滤波器的优点是经济实惠，缺点是高频滤波效果不佳。其主要原因是：

1. 滤波器的输入和输出之间没有隔离，容易发生耦合；

2、滤波器的接地阻抗不太低，削弱了高频旁路效果；

3、滤波器与机箱之间的连接会产生两种不利影响：一是机箱内部空间的电磁干扰直接感应到该线路，沿着电缆传播，并通过电缆辐射导致滤波器失效；二是外部干扰被电路板上的滤波器滤除后，辐射直接或间接地作用于电路板上的电路，导致灵敏度问题；

滤波器阵列板、滤波器连接器和其他面板滤波器通常安装在屏蔽机箱的金属面板上。由于直接安装在金属面板上，滤波器的输入输出完全隔离，接地良好，电缆上的干扰通过机箱端口被滤除，因此滤波效果相当理想。

无源滤波器

无源滤波器是一种利用电阻、电抗器和电容元件构成的滤波电路。当谐振频率为特定频率时，电路阻抗最小；当谐振频率为特定频率时，电路阻抗较大，通过调节电路元件的阻值，可以滤除特定谐波频率下的谐波电流；当电路包含多个谐波频率时，可以滤除相应的谐波频率，并通过低阻抗旁路实现对主要谐波（3、5、7次谐波）的滤波。其主要原理是针对不同谐波次数，设计较小的谐波频率，实现谐波电流的分离效果，并为预滤波后的高次谐波提供旁路通道，从而获得纯净的波形。

无源滤波器可分为电容滤波器、电厂滤波电路、L-RC滤波电路、π型RC滤波电路、多段RC滤波电路和π型LC滤波电路。按功能可分为单调谐滤波器、双调谐滤波器和高通滤波器。无源滤波器具有以下优点：结构简单、投资成本低，能够补偿系统中的无功分量，从而提高电网功率因数；工作稳定性高、维护简便、技术成熟等，应用广泛。无源滤波器也存在诸多缺点：受电网参数、系统阻抗值和主要谐振频率的影响，这些参数会随工况变化而变化；谐波滤波器的谐波滤波范围窄，只能滤除主要频率范围内的谐波，或者由于并联残余效应而放大谐波；滤波与无功补偿和压力调节之间的协调性较差；由于流经过滤器的电流较大，可能会导致设备过载运行；耗材体积较大，重量和体积也较大；运行稳定性较差。因此，性能更好的主动式过滤器应用越来越广泛。

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