射頻濾波器的類型

射頻濾波器是接收機中的一些最重要的組件。濾波器的主要功能是抑制濾波器通帶以外不需要的信號，并根據(jù)其頻率分離信號。射頻濾波器可以改變通過它們的正弦波形的幅度和相位，或者更簡單地說，射頻濾波器可以從信號中去除不需要的頻率分量，并同時保留所需的頻率分量，這是對于射頻工程師而言必不可少的工具。射頻濾波器旨在用于處理整個無線電頻譜中的信號，涵蓋廣播電臺、電視、無線通信、科學研究和軍事/國防領(lǐng)域。濾波器還是其他射頻/微波設(shè)備（例如雙工器和雙訊器）的組件，用于組合或分離多個頻帶。濾波器的構(gòu)造因應(yīng)用、尺寸、成本和性能而異。

濾波器的類型

濾波器有四種基本類型，它們接收、輕微衰減信號或屏蔽、將信號嚴重衰減到指定水平的方式各不相同。

低通濾波器（LPF）允許低于某一特定頻率的頻率通過

高通濾波器（HPF）則是允許高于某一特定頻率的頻率通過

帶通濾波器（BPF）允許在兩個頻率之間的頻率通過

帶阻濾波器則拒絕讓在兩個頻率之間的頻率通過，并同時讓所有其他頻率通過

如果濾波器內(nèi)的電路元件數(shù)字可調(diào)或類比可調(diào)，則濾波器的頻率響應(yīng)可調(diào)諧。

可調(diào)諧濾波器包括雙訊器，該雙訊器同時將兩個輸入端的不同頻段頻域復用到組合輸出端中，并且還可能具有頻率可調(diào)諧分量。

此外，還有三路復用器，可將復雜的信號劃分為三個預(yù)定義的頻帶；以及多路復用器，可通過其輸入端接收多個信號并根據(jù)其頻率分別輸出信號。另一方面，均衡濾波器用于實現(xiàn)端到端平坦的頻率響應(yīng)，這關(guān)系到電子系統(tǒng)是否能夠成功運行。對于某些多頻帶/寬帶傳輸，雷達系統(tǒng)和科學應(yīng)用需要用均衡濾波器來抵消不同頻率分量之間的群時延和相位時延。

關(guān)鍵規(guī)格

射頻濾波器中的重要設(shè)備參數(shù)有通帶、阻抗、插入損耗和VSWR。無線電接收機中包含一個帶通濾波器，用于從天線接收的所有無線電波中選擇所需無線電信號的頻率。

通帶即是指可以通過濾波器的頻率范圍

阻抗是一個與頻率相關(guān)的參數(shù)，當選擇使用哪種互連類型時，互連阻抗必須與系統(tǒng)的阻抗相匹配，以確保在沒有顯著反射的情況下高效傳輸

濾波器的插入損耗取決于相對于中心頻率的濾波器帶寬、濾波器的階數(shù)以及構(gòu)成分量的諧振器的品質(zhì)因子（Q因子）

電壓駐波比VSWR用于衡量從射頻/微波傳輸源到負載的阻抗匹配程度。

常用濾波器設(shè)計

巴特沃斯濾波器的通帶內(nèi)的頻率響應(yīng)平坦，并且具有足夠的滾降率，盡管不能提供最清晰的截止頻率，但通常被認為是一種良好、全面的濾波器，應(yīng)用廣泛。

貝塞爾濾波器是一種類比線性濾波器，可保留通帶中濾波信號的波形。貝塞爾濾波器通常用于音頻分頻器系統(tǒng)。

切比雪夫型濾波器是一種類比或數(shù)字濾波器，與巴特沃斯濾波器相比，滾降更陡峭，通帶紋波或阻帶紋波更大。它們可將濾波器整個范圍內(nèi)的理想濾波器特性與實際濾波器特性之間的誤差降到最低，但是通帶中會產(chǎn)生紋波。切比雪夫型濾波器具有固有通帶紋波，對于某些應(yīng)用來說，應(yīng)優(yōu)先選擇通帶中響應(yīng)平坦，但阻帶中響應(yīng)不規(guī)則的濾波器。

高斯濾波器不會對階躍函數(shù)輸入產(chǎn)生過沖，同時將上升和下降時間降到最低，因為它的群延遲極小。它被認為是一種理想的時域濾波器，在示波器和數(shù)字電信系統(tǒng)等領(lǐng)域具有非常重要的作用。

審核編輯 ：李倩