滤波器主要参数与特性指标

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1、l 滤波器的重要参数(Definiins):中心频率(ente Frquency):滤波器通带的频率0,一般取f0=(f1)2,f1、f为带通或带阻滤波器左、右相对下降1d或3d边频点。窄带滤波器常以插损最小点为中心频率计算通带带宽。截止频率(Cutof requecy):指低通滤波器的通带右边频点及高通滤波器的通带左边频点。一般以dB或3d相对损耗点来原则定义。相对损耗的参照基准为:低通以DC处插损为基准,高通则以未浮现寄生阻带的足够高通带频率处插损为基准。通带带宽(BWxdB):指需要通过的频谱宽度,BWxdB=(f1)。f1、f为以中心频率f0处插入损耗为基准,下降X(dB)处相应的左、

2、右边频点。一般用X3、1、05 即BW3dB、BWB、BW05dB 表征滤波器通带带宽参数。分数带宽(frctioal anwdh)=BW3dB/f0100%,也常用来表征滤波器通带带宽。插入损耗(Isetion os):由于滤波器的引入对电路中原有信号带来的衰耗,以中心或截止频率处损耗表征,如规定全带内插损需强调。纹波(Rppe):指1dB或3B带宽(截止频率)范畴内,插损随频率在损耗均值曲线基本上波动的峰-峰值。带内波动(Pasband Riplpe):通带内插入损耗随频率的变化量。1dB带宽内的带内波动是B。带内驻波比(VSWR):衡量滤波器通带内信号与否良好匹配传播的一项重要指标。抱负

3、匹配WR=:1,失配时VSWR 在入射波和反射波相位相似的地方,电压振幅相加为最大电压振幅Vax ,形成波腹;在入射波和反射波相位相反的地方电压振幅相减为最小电压振幅Vmin ,形成波节。其他各点的振幅值则介于波腹与波节之间。这种合成波称为行驻波。驻波比是驻波波腹处的电压幅值Vmax与波节处的电压幅值Vmin之比。回波损耗(Rtr Lss):端口信号输入功率与反射功率之比的分贝(dB)数,也等于|20Lo1|,为电压反射系数。输入功率被端口所有吸取时回波损耗为无穷大。 回波损耗,又称为反射损耗。是电缆链路由于阻抗不匹配所产生的反射,是一对线自身的反射。 从数学角度看,回波损耗为10l(反射功率

4、)/(入射功率)。 回波损耗愈大愈好,以减少反射光对光源和系统的影响。阻带克制度:衡量滤波器选择性能好坏的重要指标。该指标越高阐明对带外干扰信号克制的越好。一般有两种提法:一种为规定对某一给定带外频率fs克制多少dB,计算措施为fs处衰减量A-IL;另一种为提出表征滤波器幅频响应与抱负矩形接近限度的指标矩形系数(xd),KxdBBdB/W3dB,(X可为40B、0dB、20dB等)。滤波器阶数越多矩形度越高即K越接近抱负值1,制作难度固然也就越大。延迟(d):指信号通过滤波器所需要的时间,数值上为传播相位函数对角频率的导数,即Td=df/。带内相位线性度:该指标表征滤波器对通带内传播信号引入的

5、相位失真大小。按线性相位响应函数设计的滤波器具有良好的相位线性度。l 特性指标1、特性频率:)通带截频=wp/(2p)为通带与过渡带边界点的频率,在该点信号增益下降到一种人为规定的下限;2)阻带截频r=r/(2p)为阻带与过渡带边界点的频率,在该点信号衰耗下降到一人为规定的下限;3)转折频率f=wc/(2p)为信号功率衰减到12(约3dB)时的频率,在诸多状况下,常以f作为通带或阻带截频;4)固有频率f0w0/(2p)为电路没有损耗时,滤波器的谐振频率,复杂电路往往有多种固有频率。2、增益与衰耗滤波器在通带内的增益并非常数。1)对低通滤波器通带增益Kp一般指w0时的增益;高通指w时的增益;带通

6、则指中心频率处的增益;2)对带阻滤波器,应给出阻带衰耗,衰耗定义为增益的倒数;3)通带增益变化量Kp指通带内各点增益的最大变化量,如果Kp以d为单位,则指增益dB值的变化量。3、阻尼系数与品质因数阻尼系数是表征滤波器对角频率为0信号的作用,是滤波器中表达能量衰耗的一项指标。阻尼系数的倒数称为品质因数,是*价带通与带阻滤波器频率选择特性的一种重要指标,Q= w/w。式中的w为带通或带阻滤波器的dB带宽,w0为中心频率,在诸多状况下中心频率与固有频率相等。 品质因数 电学和磁学的量。表达一种储能器件(如电感线圈、电容等)、谐振电路中所储能量同每周期损耗能量之比的一种质量指标;串联谐振回路中电抗元件

7、的Q值等于它的电抗与其等效串联电阻的比值;元件的值愈大,用该元件构成的电路或网络的选择性愈佳。 在串联电路中,电路的品质因数Q有两种测量措施,一是根据公式 UU=Uc/U0测定,c与分别为谐振时电容器C与电感线圈上的电压;另一种措施是通过测量谐振曲线的通频带宽度=2-1,再根据Q0/(f2-f1)求出Q值。式中f0为谐振频率,f2与f1是失谐时,亦即输出电压的幅度下降到最大值的/(=0.77)倍时的上、下频率点。Q值越大,曲线越锋利,通频带越窄,电路的选择性越好。4、敏捷度滤波电路由许多元件构成,每个元件参数值的变化都会影响滤波器的性能。滤波器某一性能指标y对某一元件参数x变化的敏捷度记作Sxy,定义为:Sxy=(dy)/(dx/x)。该敏捷度与测量仪器或电路系统敏捷度不是一种概念,该敏捷度越小,标志着电路容错能力越强,稳定性也越高。5、群时延函数当滤波器幅频特性满足设计规定期,为保证输出信号失真度不超过容许范畴,对其相频特性(w)也应提出一定规定。在滤波器设计中,常用群时延函数d(w)/dw*价信号经滤波后相位失真限度。群时延函数d(w)/dw越接近常数。

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