第三节滤波器13315
通信系统中滤波器的应用及分析
摘要随着数字革命的出现，使得万维网、卫星广播、移动和长途电话等服务成为可能，但对于现代卫星通信和陆地移动通信系统来说，有限的频谱已满足不了人们的需求。
而滤波器就作为了现代通信系统必不可少的选频器件,其作用日益突出,滤波器性能的优劣直接影响整个通信系统的质量。
当今无线通信技术的发展对微波电路的性能要求越来越高、种类越来越多，新的工艺和设计方法也相应层出不穷。
而带通滤波器作为其中的一个重要器件其相关技术也得到了广泛而深入的研究和长，足的发展。
传统的数字滤波器设计计算繁琐，尤其是设计高阶滤波器时工作量大，利用Matlab可以快速有效地实现数字滤波器的设计与仿真。
本文介绍了有限长单位冲激响应FIR数字滤波器的传统设计思想和步骤，同时也介绍了利用MATLAB对FIR数字滤波器进行设计的方法、设计的操作步骤以及对设计的滤波器的仿真。
关键词：现代通信；滤波器；MATLAB；仿真；目录摘要 0引言 (2)第一章现代通信系统与滤波器 (3)1.1通信领域滤波器的发展历史 (3)1.2现代通信对滤波器的要求 (3)1.3微波滤波器的现状及发展趋势 (3)1.4 数字滤波器在通信中的应用 (3)第二章Matlab及其组件介绍 (4)2.1 Matlab简介 (4)2.2 simulink简介 (4)2.3 FDATool简介 (5)第三章FIR数字滤波器设计的Matlab设计 (7)3.1 窗函数法 (7)3.2 频率采样法 (7)3.3 仿真函数 (8)3.4 FIR数字滤波器仿真 (9)3.5 利用simulink进行通信系统仿真 (10)3.5.1 利用FDATool进行设计 (10)3.5.2 FIR滤波器仿真 (11)3.5.3 改变参数 (11)3.5.4 结果分析 (12)第四章 IIR带通滤波器 (13)4.1 设计任务 (13)4.2 IIR设计方法 (13)4.3利用simulink进行通信系统仿真 (15)4.3.1 利用FDATool进行设计 (15)4.3.2 IIR滤波器仿真 (16)4.3.3 改变参数 (16)4.3.4 结果分析 (17)第五章总结与心得 (18)5.1设计总结 (18)5.2自我总结 (18)致谢 (19)参考文献 (20)引言随着人类无线通信技术的快速发展，现如今相距遥远的人们随时随地保持联络已经不再是不可能。
滤波器的定义、参数以及测试方法
认证部物料培训滤波器主讲人：邹一鸣滤波器是一种对信号有处理作用的器件或电路。
主要作用是：让有用信号尽可能无衰减的通过，对无用信号尽可能大的衰减。
滤波器，顾名思义，是对波进行过滤的器件。
“波”是一个非常广泛的物理概念，在电子技术领域，“波”被狭义地局限于特指描述各种物理量的取值随时间起伏变化的过程。
该过程通过各类传感器的作用，被转换为电压或电流的时间函数，称之为各种物理量的时间波形，或者称之为信号。
因为自变量时间‘是连续取值的，所以称之为连续时间信号，又习惯地称之为模拟信号(Analog Signal)。
随着数字式电子计算机(一般简称计算机)技术的产生和飞速发展，为了便于计算机对信号进行处理，产生了在抽样定理指导下将连续时间信号变换成离散时间信号的完整的理论和方法。
也就是说，可以只用原模拟信号在一系列离散时间坐标点上的样本值表达原始信号而不丢失任何信息，波、波形、信号这些概念既然表达的是客观世界中各种物理量的变化，自然就是现代社会赖以生存的各种信息的载体。
信息需要传播，靠的就是波形信号的传递。
信号在它的产生、转换、传输的每一个环节都可能由于环境和干扰的存在而畸变，有时，甚至是在相当多的情况下，这种畸变还很严重，以致于信号及其所携带的信息被深深地埋在噪声当中了。
滤波，本质上是从被噪声畸变和污染了的信号中提取原始信号所携带的信息的过程。
二、滤波器的分类滤波器按所处理的信号分为模拟滤波器和数字滤波器三、声表滤波器的原理及特点声表面波滤波器是利用石英、铌酸锂、钛酸钡晶体具有压电效应做成的。
所谓压电效应，即是当晶体受到机械作用时，将产生与压力成正比的电场的现象。
具有压电效应的晶体，在受到电信号的作用时，也会产生弹性形变而发出机械波（声波），即可把电信号转为声信号。
由于这种声波只在晶体表面传播，故称为声表面波。
声表面波滤波器的英文缩写为SAWF，声表面波滤波器具有体积小，重量轻、性能可靠、不需要复杂调整。
在有线电视系统中实现邻频传输的关键器件。
电磁兼容第5章滤波1江滨浩PPT
19
实际电感器的特性
EMC-5
ZL 实际电感
理想电感
1/2 LC
L
f
C
绕在铁粉芯上的电感
电感量 （H）
3.4
谐振频率 (MHZ) 45
8.8
28
68
5.7
125
2.6
500
1.2
20
电感寄生电容的来源
EMC-5
每圈之间的电容 CTT 导线与磁芯之间的电容CTC
磁芯为导体时，CTC为主要因素， 磁芯为非导体时，CTT为主要因素。
13
三端电容器的原理
EMC-5
插入损耗 60 普通电容 40
20
30 70
三端电容
引线电感与电容一 起构成了一个T形 低通滤波器
1GHz 在引线上安装两个 磁珠滤波效果更好
地线电感起 着不良作用
三端电容（比较流行的方法）：一个电极上的两根引线串联在需要滤波 的导线中。导线电感与电容构成了一个T形滤波器，消除了一个电极上的串 联电感。三端电容比普通电容具有更高的谐振频率和滤波效果。并可在三
16
穿心电容的插入损耗
EMC-5
插入损耗
普通电容
理想电容
穿心电容
穿心电容的阻抗接近理想电容， 只是在某个频率会出现一个凹陷。
1GHz 频率
17
温度对陶瓷电容容量的影响 EMC-5
0.15
%C 0
COG
5 0
X7R
%C -5
-10
-0.15 -55
-15
125
-55
125
20 Y5V
0
%C -30
研究生学位课－电磁兼容（6）
EMC-5
滤波器知识--侯飞飞版权
滤波器：（filter）是一种用来消除干扰杂讯的通讯器件，将输入或输出经过过滤而得到纯净的交流电。
概述：对特定频率的频点或该频点以外的频率进行有效滤除的电路，就是滤波器。
其功能就是得到一个特定频率或消除一个特定频率，利用这个特性可以将通过滤波器的一个方波群或复合噪波，而得到一个特定频率的正弦波原理图：滤波器的原理图滤波器：分类：按所通过信号的频段分为低通、高通、带通和带阻滤波器四种。
---A图示（图A）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：它允许一定频段的信号通过，抑制低于或高于该频段的信号、干扰和噪声。
带阻滤波器：它抑制一定频段内的信号，允许该频段以外的信号通过。
滤波器性能的技术指标主要有：中心频率f0，即工作频带的中心带宽BW通带衰减，即通带内的最大衰减阻带衰减对于实际滤波器而言，考虑到实际的组成元件的品质因数的取值是一有限值（因为受限于材料与工艺的水平），所以所有工程上的实用滤波器都是有损滤波器，因此对于这些滤波器还应考虑通带内的最小插入衰减。
现代滤波器设计，多是采用滤波器变换的方法加以实现。
主要是通过对低通原型滤波器进行频率变换与阻抗变换，来得到新的目标滤波器。
理解带通滤波器的波形与调试方法：整个滤波器的仿真响应，可以理解为由n（n 为滤波器腔数）个相关联的单腔谐振，通过一定的组合构成。
除两个抽头腔外的每个谐振腔，形成一个在通带内的谐振峰，谐振峰之间通过不同大小的窗口耦合，排列在通带内的不同位置，形成通带。
左下图为滤波器的回波草图。
对于带通滤波器，有几个谐振腔（包括两个抽头腔）就会在通带内形成几个传输极点（即对应的图中红色圆圈内的波谷）。
回波与驻波相对应，回波曲线中的波谷，对应在驻波曲线中，也是一个波谷。
基站的基本结构带通滤波器的工作原理原始信号滤波器响应滤波后的信号带通滤波器的主要电气参数1. 带外抑制：带外抑制指，滤波器在工作频段以外的频点处对信号的衰减。
C波段三截面阶梯阻抗(SIR)滤波器的设计
C波段三截面阶梯阻抗(SIR)滤波器的设计王志敏;陈波;杨德强【摘要】SIR滤波器有尺寸小,成本低,易于集成和寄生通带可调节等特点,在微波电路中有着广泛的应用.文中根据项目的需求对SIR滤波器的小型化和寄生通带调节进行研究,通过HFSS仿真软件设计了一个三截面SIR滤波器,中心频率为7.0 GHz,带宽为6.5～7.5 GHz,带内插损优于1.5 dB,在4.0 GHz和9.0 GHz处抑制度大于55dB.该滤波器结构充分利用空间,比经典发夹型缩小近20%.调节寄生通带的变量增加,调节更加灵活,仿真显示在带宽的二倍谐波处抑制度优于35 dB.【期刊名称】《实验科学与技术》【年(卷),期】2011(009)002【总页数】3页(P10-12)【关键词】三截面;SIR滤波器;小型化;寄生通带【作者】王志敏;陈波;杨德强【作者单位】电子科技大学电子工程学院,成都,610054;电子科技大学电子工程学院,成都,610054;电子科技大学电子工程学院,成都,610054【正文语种】中文【中图分类】TN61在无线与射频通信系统中,微带滤波器以其成本低,易于集成的特点得到了广泛应用。
随着移动通信技术的发展,市场对于小型化和谐波抑制度尤其是二次谐波抑制度的要求越来越高。
微带阶梯阻抗滤波器具有体积小、结构简单、加工方便、成本低、易于集成化且可通过控制耦合线段和非耦合线段,有效地控制滤波器寄生通带的位置等优点,因此非常具有研究意义和市场价值。
本文首先大概介绍下 SIR带通滤波器的基础电路原理,然后根据原理使用 HFSS软件设计了一个C波段的五阶三截面 SI R带通滤波器模型并进行仿真分析,经过优化达到预定的性能指标。
1 SIR带通滤波器的设计原理1.1 SIR基本原理及其等效电路SI R是由两个以上具有不同特性阻抗的传输线组合,可以传输横向电磁场或准横向电磁场模式的谐振器。
本文研究的是λg型 SIR,这是由于λg/2型 SIR是由带状线结构组成,允许有更广的几何结构型式,且和有源器件有更好的兼容性[1]。
MC13135—单片窄带调频接收电路
MC13135—单片窄带调频接收电路MC13135—单片窄带调频接收电路MC13135是美国MOTOROLA公司开发的二次变频单片窄带调频接收电路，主要改进和增强了信号处理电路、第一本振级和RSSI电路，采用MOTOROLA的MOSAIC TM1.5处理技术，改善音频解调的失真及驱动电路，MC13135具有低噪声，在高稳定性前提下具备较宽的工作电压范围定的特点。
MC13135内含振荡器、VCO变容调谐二极管、低噪声第一和第二混频器及LO、高性能限幅放大器、RSSI。
其中提供LC积分检波器，为RSSI 缓冲器和数据比较器设置了一级运算放大级。
MC13135适合于VHF单片接收系统，或采用更低中频的三次变频接收系统。
主要应用于无绳电话、短距离的无线数据链接、无线对讲机、陆地移动电话、业余无线电接收机、婴儿监视报警系统。
其主要特性如下：·包含从天线输入至音频输出的二次变频全部电路·输入频率范围达200MHz·电压缓冲器RSSI具有70dB的可用范围·低功耗（在Vcc=4.0V，耗电典型值仅为3.9mA）·低工作电压：2.0—6.0V（可用两节镍镉电池供电）·低阻抗音频输出（≤25Ω）·低功耗（3.5mA典型值）·VHF第一放大级可选择晶体或VCO方式。
独立的调谐变容二极管·第一缓冲放大级可驱动CMOS锁相环PLL合成器·DIP24和SO-24L两种封装形式·少量的外接元件MC13135外形图MC13135典型应用电路图MC13135单片窄带调频接收电路工作原理：MC13135的内部振荡电路与Pin1和Pin2的外接元件组成第一本振级，载频RF输入信号经LC谐振回路选频后从MC13135的Pin22输入，在内部第一混频级进行混频，其差频10.7MHz第一中频信号由Pin20输出，经10.7陶瓷滤波器选频后由pin18送到内部的第二混频电路。
YTLP2313E LTE Band 40 滤波器（2300~2400MHz）说明书
YTLP2313ELTE Band 40 Filter (2300~2400MHz) DescriptionYTLP2313E is a high-performance, miniature filterdesigned for mobile equipment with LTE B40 band.It is designed with Film Bulk Acoustic Resonator(FBAR) technology, which can provide lowinsertion loss and steep skirt. So that this productenables coexistence of Wi-Fi signals within thesame device or in close proximity to one another.For general performance, the YTLP2313E typicalinsertion loss in the pass band is less than 1.0dB,and max insertion loss is within 2.0dB over-20~+85°C, while the typical rejection at the Wi-Fiand LTE41 band are more than 35dB.For the chip package, the YTLP2313E usesadvanced module packing techniques to achievethe industry standard 1.1x0.9x0.6mm footprint,include bumping and flip chip.Functional Block DiagramPin ConnectionNo. Function1 Input4 Output2,3,5 Ground Features●For Wi-Fi - LTE coexistence application●Plastic Chip Scale Package(CSP)●Miniature Size: 1.1mm x 0.9 mm x 0.6 mm ●High Rejection at Wi-Fi and LTE B41 bands.●Low Temperature Coefficient of Frequency ●Storage temperature range: -40 to +150 ℃●Excellent ESD protection ability: Class 1C ●Moisture Sensitivity : MSL3Environmental●Full implement with RoHS compliant●Lead Free (Pb free)YTLP2313ELTE Band 40 Filter (2300~2400MHz) Electrical SpecificationsParameter(Operable Temperature:-20 to +85°C) Min Typ(1) Max(2) Unit Insertion Loss (2300 ~ 2400 MHz) \ 0.9 2.0 dBRipple (2300 ~ 2400 MHz) \ 0.4 1.0 dBVSWR Input (2300 ~ 2400 MHz) \ 1.2 1.5VSWR Output (2300 ~ 2400 MHz) \ 1.2 1.5Absolute Attenuation10 ~ 1574 MHz -23 -35 \ dB1574 ~ 1577 MHz -23 -25 \ dB1577 ~ 1680 MHz -22 -25 \ dB1845 ~ 1880 MHz -22 -24 \ dB2110 ~ 2170 MHz -26 -30 \ dB2421 ~ 2443 MHz (ch05,18MHz-BW) -25 -55 \ dB2421 ~ 2443 MHz (ch05,18MHz-BW,+25~+85°C) -40 -60 \ dB2426 ~ 2448 MHz (ch06,18MHz-BW) -55 -60 \ dB2431 ~ 2483 MHz (ch07-13,18MHz-BW) -40 -50 \ dB4600 ~ 4800 MHz -45 -48 \ dB6900 ~ 7200 MHz -31 -32 \ dBRF Input Power(3)(2300 ~ 2400 MHz) 30 dBm(1)Typ Data is the integrated value of the linear S-parameter over indicated band at +25°C.(2)Min/Max Data is being specified over -20 to +85°C.(3)Input power applied for a minimum of 5,000 hrs at 55°C in the specified frequency band.YTLP2313ELTE Band 40 Filter (2300~2400MHz)Typical Performance at Tc=25˚CFigure.1 Wideband Insertion LossFigure.2 Narrowband Insertion LossFigure.3 Input VSWR S11 Figure.4 Output VSWR S22Figure.5 Input Smith Chart S11Figure.6 Output Smith Chart S22V S W R1V S W R 20.51.02.05.0102020-2010-105.0-5.02.0-2.01.0-1.00.5-0.50.2-0.2freq (2.300GHz to 2.400GHz)S (1,1)0.51.02.05.0102020-2010-105.0-5.02.0-2.01.0-1.00.5-0.50.2-0.2freq (2.300GHz to 2.400GHz)S (2,2)Package Outline Drawing1.10±0.050.90±0.05PIN 1 Mark06Test CircuitPCB FootprintNotes:1. Dimension: mm2. Dimensions nominal unless otherwise noted3. Contact area are gold plated4. Pad(1) to (5) are same size5. XX is ROFS inside code Pin Connection: 1 Input 4 Output 2.3.5GroundNotes:1. Matching component values shown are ROFSevaluation board results, please adjust component values by the actual use environment. Notes:1． Black indicates metalized area.2． This footprint represents a recommendation only,some modification may be necessary to suit end user assembly materials and processes.3． For solder pad recommendation see mechanicalinformation.4． Dimensions shown are nominal in millimeters.Packing1.Tape Dimension2.Reel Dimension5000Pcs/ReelRecommended IR Reflow ProfileOrder InformationPart NumberQty Per ReelContainerYTLP2313E 5000 7 inchReel。
《无限长数字滤波器》课件
最小均方误差
滤波器应最小化均方误 差，以实现最佳滤波效
果。
稳定性
滤波器应具有稳定的系 统函数，以确保系统的
稳定性。
计算效率
滤波器应具有高效的计 算方法，以降低计算复
杂度。
滤波器设计步骤
确定滤波器性能参数
根据应用需求，确定滤波器的 性能参数，如通带、阻带边缘
频率、过渡带等。
选择滤波器类型
根据性能参数和设计准则，选 择合适的滤波器类型，如巴特 沃斯滤波器、切比雪夫滤波器 等。
在数字信号处理中，线性时不变 系统通常由差分方程描述，通过 差分方程可以确定系统的输入和 输出之间的关系。
系统的稳定性
系统的稳定性是指系统在受到外部激 励后，其输出是否能够逐渐趋于稳定 。
对于无限长数字滤波器，系统的稳定 性通常通过系统函数的极点位置来判 断，极点位于复平面的左半部分通常 意味着系统是稳定的。
图像增强
通过调整图像的频率域成 分，可以增强图像的细节 和对比度。
在通信系统中的应用
调制与解调
在无线通信中，无限长数字滤波 器用于信号的调制和解调，实现
信号的传输和接收。
抗干扰能力提升
通过设计和应用适当的滤波器，可 以减少通信过程中的干扰和失真。
频带压缩与扩展
在宽带通信中，无限长数字滤波器 用于频带的压缩和扩展，以满足不 同的通信需求。
PART 05
无限长数字滤波器的实现
REPORTING
编程语言实现
Python实现
Python是一种通用编程语言，具有简单易学、代码可读性强的特点。使用 Python可以方便地编写无限长数字滤波器的算法，并进行测试和验证。
C实现
C是一种高效、可移植的编程语言，适合用于开发高性能的无限长数字滤波器。 通过C可以实现高效的算法，并利用其丰富的库和工具进行优化和调试。
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a
Lq
JT
Cq
C0
rq
b
石英谐振器的符号 和基频等效电路
★★通常，压电效应并不明显。但是，当交变电场的频 率为某一特定值时发生谐振，机械振动和交变电场的振幅骤然 增大，产生共振，称之为压电振荡。
9
3. 石英晶体的等效电路
当石英晶体不振动时，可等效为一个平 Lq 板电容C0，称为静态电容；其值决定于晶片
?
图1.3.3 晶体谐振器的等效电路
机械摩（a擦）和包空括泛音在内的等效电路 气阻（尼b引）起谐振的频率附近的等效电路 损耗，值很小（，c）电路符号 为（几～几十）
8
2.石英晶体谐振器--压电振荡
l. 压电效应和压电振荡
在石英晶体两个管脚加交变 电场时，它将会产生一定频率的 机械变形，而这种机械振动又会 产生交变电场，上述物理现象称 为压电效应。
它具有很高的Q值，
高达104 ～ 106，3
? q5
a图是泛音谐振的示意图
(a)
b图是基次谐振的示意图
其次，晶体的C0>>Cq, 它的接 入系数p ≈ Cq /C0很小，大大减小了 加到晶体两端的外部电路元件对晶 体的影响。
14
Lq
C0
C0
Cq
rq
(b)
Cq Lq a
Co
10
4. 石英晶体的振荡频率
当等效电路中的Lq、Cq、rq支路产生串联谐振时，
a
该支路呈纯阻性，等效电阻为rq ，谐振频率
1 fs ? 2π LqCq
Lq
Cq
C0
此时，整个网络的阻抗等于rq并联C0的容 抗，因rq ＞＞ C0的容抗，故可近似认为整体
rq
也呈纯阻性，等效电阻为rq 。
b
当f＜ f s时，串联支路呈容性，于C0并联后石英晶体呈容性。
rq
b
7. 石英晶体滤波器的应用
X
? 作电感用
工作于串联谐振与并联谐振之 O 间的狭长感性区，电感是频率的函 数，且随频率增加而剧烈增加，从 而遏制频率的进一步增加。
感 性
fs
fp
容性
容性
a
它具有很高的Q值，外界影
响很小，只受工艺影响。
Lq
? 工作于串联谐振状态 (fs) C q
C0
注意：一般不工作于容性区。
4
1.石英晶体谐振器1) 物理特性
1. 石英晶体谐振器 1) 石英晶体谐振器是由天然或人工生成的石 英晶体切片制成。
5
石英晶体形状
a、b石英晶体的现状以及各种切工 c、电路符号
6
石英晶体外形
石英晶体外形和内部结构
7
石英谐振器的等效电路及阻抗特性
1、等效电路
由于各谐波频率相 隔较远，相互影响 很小晶。体对作于为某介一质具的静态
输入
输出
输入
输出
a
b
输入
输出
c
3
输入
输出
d
1 石英晶体滤波器
为了获得工作频率高度稳定、阻带衰减特性十
分陡峭的滤波器，就要求滤波器元件的品质因数 Ｑ
很高。而LC型滤波器的品质因数一般在 100～200范 围内，不能满足上述要求。
石英谐振器的品质因数 Ｑ可达几万甚至几百万，
因而可以构成工作频率稳定度极高、阻带衰减特性 很陡峭、通带衰减很小的滤波器。
12
4. 石英晶体的振荡频率
1 fs ? 2π LqCq
fp ? 2π
1
Lq
CqC0 Cq ? C0
?
fs
1? Cq C0
a
Lq
Cq
C0
rq
由于Cq<< C0，所以f s ≈f p。
b
当f ＞f p时， C0容抗最大，起主导作用，石英晶体又呈 容性。
13
6. 石英晶体滤波器的特点
? 频率稳定度很高
体音频性基应）率，（频（常图电与虑次用，附因b效几数或（容石）基泛（只近此电～、。工英a等频音如须的可）几极路C其片作效及的工考电以是0十板数厚。于。?各等作虑路用面)考值度p泛?F积于此特图d一、，S有般介较关为电大。。
弹弹性性体体的的质弹 量～性较为为，几模小（（值十数，0几.很）0十，1大H～m值；， 0.1）pF；
当f ＞f s时，L、C和rq支路呈感性，在某一频率将与C0产生并 联谐振，石英晶体又呈纯阻性，谐振频率
11
fp ? 2π
1
Lq
CqC0 Cq ? C0
?
fs
1 ? Cq C0
5.石英晶体谐振器的电抗曲线
X
感
性
O
fs
fp
容性
容性
a
Lq
Cq
C0
rq
b
图 石英晶体谐振器的电抗曲线 结果：有底纹的感性
区域为通频带
第一章 选频与阻抗变换电路
高频电路中的典型选频组件----滤波器
?1 石英晶体滤波器
? 2 陶瓷滤波器 ? 3 表面声波滤波器
章末小结
1
高频电路中的典型选频组件----滤波器
?1 石英晶体滤波器 ?2 陶瓷滤波器 ?3 表面声波滤波器
2
基本LC选频支路概念
从谐振时阻抗的大小可以知道，下面电路对f0信号是否通过
它以铌酸锂、锆钛酸铅或石英等压电材料为基片，利
用真空蒸镀法，在抛光过的基片表面形成厚度约１０
μｍ的铝膜或金膜电极，称其为叉指电极。左端叉指
图 3.6.10 四端陶瓷滤波器
电路组成原则：中心频率是串臂的串联谐振频率和并臂的 并联谐振频率，截止频率分别对应串臂的并联谐振频率和并臂 的串联谐振频率。
谐振子数目愈多，滤波器的带外衰减性能愈强。
18
声表面波滤波器
见下页C声=3*103m/s
表面声波是利用局部扰动产生一种通过固体介质内或
沿表面传送的波 .声表面波滤波器结构示意图如下所示。
rq
15
b
2 陶瓷滤波器
?集中选频滤波器
?
1. 陶瓷滤波器
?
在通信、广播等接收设备中，陶瓷滤波器
有着广泛的应用。
?
陶瓷滤波器是利用某些陶瓷材料的压电
效应构成的滤波器，常用的陶瓷滤波器是由锆钛
酸铅〔Pb（ZrTi）O3〕压电陶瓷材料（简称 PZT）
制成的。
16
陶瓷滤波器的等效电路和符号
利用某些陶瓷材料的压电效应构 成的滤波器，称为陶瓷滤波器。它的
等效品质因数ＱＬ为几百，比LC滤波
器高，但远比石英晶体滤波器低。
因此作滤波器时，通带没有石英 晶体那样窄，选择性也比石英晶体滤 波器差。它具有与石英晶体相类似的 压电效应，因此陶瓷谐振器的等效电 路与石英晶体的相同。
17
图 3.6.8 单片陶瓷滤波器 的等效电路和符号
陶瓷滤波器电路组成原则 陶瓷谐振片
的几何尺寸和电极面积，一般约为几～几十 C q
pF。
rq
a C0
当晶片产生振动时，机械振动的惯性等
b
效为电感Lq，其值为几mH～几十H。
图 3.6.2 石英谐振器 基频等效电路
晶片的弹性等效为电容Cq，为0.01～0.1pF，因此Cq << C0 。
晶片的摩擦损耗等效为电阻rq，约为100Ω，理想情况下 rq=0。