滤波器8_滤波器传输零点20120419
《滤波器原理简介》PPT课件
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谐振器模型（过滤单元）
左图为单个谐振腔的电场模型及其等 效电路原理图。
图为不带圆盘的谐振杆的圆腔谐振器， 谐振杆顶部与盖板形成的电容，可以 理解成等效电路中的端接电容。
等效电路中的谐振频率计算公式为：
f 1 2 LC
为谐振杆加入圆盘，相当于 加大了端接电容，圆盘越大，电 容越大，谐振频率越低；
容飞结构 感飞结构
右上图的感飞/ 容飞位置上，若加 入容飞结构则实现 容飞，加入感飞结 构则实现感飞；
右下图的对称 飞位置上加入容飞 结构，可实现对称 飞，加入感飞结构 不能形成零点。
调试中，感飞 太强/弱，可以通过 勾/压飞杆来改变飞 杆强度；容飞或对 称飞太强/弱则需要 打开盖板，减短/加 长飞杆。
通常的带通滤波器具有左 图所示的结构： 抽头：将外部输入信号馈 入滤波器或者将经过滤波器 的信号导出。 谐振腔：形成通带内的谐振 点； 耦合窗口：在谐振腔之间传 输电磁信号，同时调整成不 同的耦合度，以满足滤波器 设计的需要； 感飞，容飞，对称飞：形成 通带外的传输零点（即抑制 点）
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带通滤波器的水池模型
每个谐振腔有各自的谐振频率， 当相邻的两个腔发生耦合时，其谐 振频率相互“排斥”，耦合越强， “排斥”效果越明显，如左下图所 示。
所以，若将所有的耦合螺杆都 往里进，则通带带宽变宽。
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相邻耦合两腔电场分布图
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相邻耦合两腔磁场分布图
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相邻耦合两腔表面电流分布图
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带通滤波器的飞杆（额外水闸）
7
滤波器抽头模型（阀门）
抽头为带通滤波器的馈电
装置。其结构关系到馈电强
滤波器基本原理
滤波器基本原理
滤波器是一种电子设备，用于改变信号的频率特性或解决信号中的干扰问题。
滤波器的基本原理是通过选择性地通过或阻断特定频率的信号来实现对信号的处理。
滤波器的工作原理可以通过频率响应来描述。
频率响应显示了滤波器对不同频率的信号的响应情况。
滤波器可以通过调整其频率响应来实现不同的滤波效果。
主要的滤波器类型包括低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器和带阻滤波器。
低通滤波器允许低于某个截止频率的信号通过，而阻断高于该频率的信号。
高通滤波器则相反，允许高于截止频率的信号通过。
滤波器的基本构成包括电容、电感、电阻等元件。
不同的滤波器类型使用不同的元件组合，并采用不同的电路连接方式来实现滤波效果。
滤波器的应用广泛，常见于通信系统、音频设备、图像处理等领域。
通过滤波器，我们可以对信号进行去噪、频率调整、数据提取等操作，使得信号更加符合我们的需求。
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：邹一鸣一、滤波器的定义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模拟滤波器可以分为声表滤波器和介质滤波器三、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。
滤波器基础知识
滤波器基础知识一、滤波器概述滤波器是一种二端口网络（各类电子系统中用于检测、传输、处理信息或能量的微波电路为微波网络），它允许输入信号中特定的频率成分通过，同时抑制或极大的衰减其它频率成分，还可用来分开或组合不同的频率段。
目前由于在雷达、微波、无线通信，特别是移动通信，多频率工作越来越普遍，还需要在有限的频谱范围内划分出更多的频段给不同的运营商，以满足多种通信业务的需求，各频道间的间隔规定非常的小。
为避免信道间相互干扰，需要在所有系统内配置高性能的滤波器。
滤波器既可用来限定大功率发射机在规定频带内辐射，反过来又可用来防止接收机受到工作频带以外的干扰。
总之，从超长波经微波到光波以上的所有电磁波段都需要用到滤波器。
二、滤波器的主要分类：（按应用分）⑴低通滤波器通频带为0-fC2， fC2-∞为阻带。
⑵高通滤波器与低通滤波器相反,通频带为 fC1-∞，f0-fC1为阻带。
⑶带通滤波器通频带为fC1-fC2，其它频率为阻带。
⑷带阻滤波器与带通滤波器相反，阻带为fC1-fC2，其它频率为通带。
除腔体滤波器外，还有：微带电路滤波器、晶体滤波器、声表面滤波器、介质滤波器等等，按不同的作用或功能等有不同的分类。
现在公司生产的一般都是带通腔体滤波器和双工器，因此我们主要以腔体滤波器进行分析和讲解，腔体滤波器的谐振器全部都由机械结构组成，本身有相当高的Q 值（数千甚至上万），非常适合于低插入损耗（＜1dB）、窄带（1%-5%）、大功率（可达300W或更高）传输等应用场合，工作性能较为稳定。
但该类滤波器具有较大体积且有寄生通带，加工成本相对较高，但特别适合应用于现代移动通信基站或直放站中使用。
三、公司滤波器的发展公司成立至今无源产品的发展情况：无线信息传输技术是正在蓬勃发展的重要领域。
滤波器是一个常用的、必备的、广泛使用的部件。
自公司发展以来，无源类产品在公司领导的重视下，不断进行改进和创新，从波导滤波器、结构腔等到现在的一体腔，从以前的仿制到现在自主知识产权的发明专利。
滤波器8_滤波器传输零点20120419
它们都没有起到作用，所以在=0处有三个传 输零点。 所以在=∞处有三个传输零点。
（c）在=∞处串联电容短路和并联电感开路，
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对于低通滤波器，无穷远处的传输零点决定滤
8.2.1 传输零点运动规则和类型
传输零点运动必须遵守如下三个规则：
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规则1：在复平面上，所有的传输零点必须
是象对称。
规则2：“扰动”一个电路元件引起的传输
零点的运动路径是连续的，即传输零点不 会从一个位置跳跃到一个新的位置。
对于窄带滤波器，低阻带的BF点离通带较远，
所以传输零点在BF点分裂后，有一个零点离通 带较近，而另一个则离的很远。
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在(a)的谐振器1和4之间并联一个电容，就形成
C
L C
零点 s
R
C
R C
零点 s j
1 LC
零点
s
1 RC
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五阶低通滤波器所示，在=∞上每个电感变成
开路，每个电容变成短路，所以这个五阶低通 滤波器有5个=∞的传输零点，它们全部都在无 穷处。
滤波器的基本原理和应用
滤波器的基本原理和应用滤波器是电子领域中常用的一个设备，它具有将特定频率范围的信号通过，而阻塞其他频率范围的信号的功能。
滤波器在通信系统、音频处理、图像处理等领域都有着广泛的应用。
本文将介绍滤波器的基本原理和应用，以帮助读者更好地理解和使用滤波器。
一、滤波器的基本原理滤波器的基本原理是基于信号的频域特性进行筛选和处理。
它通过在不同频率上具有不同的传递特性，来选择性地通过或阻塞信号的特定部分。
滤波器可以根据其频率响应分为低通、高通、带通和带阻四种类型。
1. 低通滤波器（Low-pass Filter）低通滤波器的作用是通过低于截止频率的信号，并阻塞高于截止频率的信号。
它常被用于音频系统和图像处理中，去除高频噪声和细节，保留低频信号和平滑部分。
2. 高通滤波器（High-pass Filter）高通滤波器的作用是通过高于截止频率的信号，并阻塞低于截止频率的信号。
它常用于音频系统和图像处理中，去除低频噪声和背景，保留高频信号和细节。
3. 带通滤波器（Band-pass Filter）带通滤波器的作用是通过特定的频率范围内的信号，并同时阻塞低于和高于该频率范围的信号。
它常被用于通信系统中的频率选择性传输和音频系统中的音乐分析。
4. 带阻滤波器（Band-stop Filter）带阻滤波器的作用是阻塞特定的频率范围内的信号，并同时通过低于和高于该频率范围的信号。
它常被用于滤除特定频率的干扰信号，如电源噪声和通信干扰。
二、滤波器的应用滤波器在电子领域中有着广泛的应用，下面将介绍一些常见的应用场景。
1. 通信系统中的滤波器在通信系统中，滤波器起到了筛选信号和抑制噪声的作用。
接收端常使用低通滤波器，以去除接收到的信号中的高频噪声和干扰。
而发送端常使用高通滤波器，以去除发送信号中的低频噪声和背景。
带通滤波器和带阻滤波器则常用于频率选择性传输，如调频广播、调频电视等。
2. 音频系统中的滤波器在音频系统中，滤波器用于音频信号的处理和音乐分析。
滤波器的基本原理
滤波器的基本原理
滤波器是一种电子设备或电路，用于处理信号的频率特性。
它的基本原理是通过选择性地通过或阻塞特定频率的信号来改变信号的频谱。
滤波器可用于多种应用，例如音频处理、图像处理和通信系统中的信号处理。
滤波器的基本组成部分是一个传递函数，它描述了输入信号和输出信号之间的关系。
传递函数通常用频率响应表示，描述了不同频率下信号的振幅和相位关系。
滤波器按照其频率特性可以分为几种不同的类型。
常见的类型包括低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器和带阻滤波器。
低通滤波器通过低于截止频率的信号，而高通滤波器则通过高于截止频率的信号。
带通滤波器通过位于特定频率范围内的信号，而带阻滤波器则阻止位于特定频率范围内的信号。
滤波器的实现方式也有很多种。
最常见的是基于电容和电感的被动滤波器。
被动滤波器使用电容和电感元件来改变信号的频率响应。
此外，还有一些基于运算放大器的主动滤波器，这些滤波器使用运算放大器来增强信号处理的功能。
滤波器在许多领域中都是非常重要的。
在音频处理中，滤波器可用于去除噪声或调整声音的频率特性。
在通信系统中，滤波器可用于去除干扰或选择特定频率的信号。
在图像处理中，滤波器可用于平滑图像或增强图像的边缘。
总之，滤波器是一种能够改变信号频率特性的设备或电路。
它
通过选择性地通过或阻塞特定频率的信号来实现信号处理的目的。
不同类型的滤波器可以满足不同的应用需求，并在许多领域中发挥着重要作用。
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。
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波器选择性能。
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对于带通滤波器，零处的传输零点决定通带外
低阻带的滤波器选择性能，而无穷远处的传输 零点决定通带外高阻带的滤波器选择性能。
如果零处和无穷远处的传输零点个数相同，则
通带外的高低阻带具有相同的工作衰减特性。 如果要求高阻带具有更好的衰减特性，则要求 在无穷远处的传输零点个数大于零处的传输零 点个数。
类型1：传输零点是实频率。
类型2：传输零点可以是实频率或者是复
频率 。
注意：对于任何已知的电路，传输零点的运动
类型由电路结构和特定电路元件共同决定的。
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8.2.2 传输零点运动分析
电感耦合的四阶带通滤波器等效电路图
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如图表示采用电感耦合的三阶带通滤波器。按
照上面的判断方法知：它具有6个传输零点，1 个在零处，其余5个都在无穷远处。
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下图表示具有有限位置传输零点的六阶带通滤
波器，即这个传输零点即不在零处也不在无穷 远处。
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对于集总元件电路，这个“分裂频率点”（ BF：
Break Frequency）大约是中心频率的0.7倍。
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随着滤波器带宽的增大，这个近似为常数的BF
点使得阻带衰减减小。
当传输零点越靠近BF点时阻带衰减对滤波器调
谐影响越灵敏。
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随着这个电容值的增大(其它元件值也随着调整以保证
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通带内等波纹效应)，类型1的一个传输零点的沿着j 轴向通带移动，类型2的一对传输零点向j 轴移动， 会聚在j轴上的BF点，然后沿着j 轴分裂。整个运动 过程和工作衰减特性如图所示。
元件值也随着调整以保证通带 内等波纹效应，传输零点的运 动轨迹如图3-9所示。
所有的无穷远处的传输零点最
后都到达 j 轴，然后根据规则 3分裂成两个沿 j 轴运动的有 限传输零点。在 j 轴上这两个 零点相对不受滤波器的设计参 数，如通带内波纹系数和带宽 的影响。
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从图中可以看出它们具有相同的通带内特性，
但是电感耦合的带通滤波器的高阻带衰减特性 要好于传统的带通滤波器。这就是因为在电感 耦合的带通无穷远处的传输零点个数大于传统 带通滤波器无穷远处的传输零点个数。
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产生一个传输零点。这个滤波器在零处有1个 传输零点，在无穷远处有3个传输零点。
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由于它们满足Carassa定律，所以这个带通滤
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波器在通带外具有对称工作衰减特性和对称的 群延迟特性。下图表示其工作衰减特性和群延 迟特性。通过下图也可以看出这个滤波器具有 对称工作衰减特性和对称的群延迟特性。
对图 (a)的任意一个耦合电感并联一个电容，就
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在图 (a)的谐振器1和3之间并联一个电感，就形成如图 (c)
所示的电路。这是一个典型的能够在通带外的高阻带产 生一个类型1的传输零点的CT(cascaded triplets)单元结构。
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它们都没有起到作用，所以在=0处有三个传 输零点。 所以在=∞处有三个传输零点。
（c）在=∞处串联电容短路和并联电感开路，
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对于低通滤波器，无穷远处的传输零点决定滤
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交叉耦合滤波器的传输零点类型和运动
规律
交叉耦合结构产生传输零点的机理
任意拓扑结构最大传输零点个数的确定
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8.1 集总电路的传输零点
如图(e)所示的电路。这是一个典型的CQ （cascaded drupelets）单元结构，能够在通带 外的高低阻带产生一对有限传输零点。
添加电容后，该电路有1个无穷远处的传输零点
和1个零处传输零点，其余6个传输零点位置未 知。在通带外的高阻带有一个在上的类型1的传 输零点，在低阻带有一对类型2的传输零点。
从三个传输零点运动规则和CT特性知，这个电
路有1个在低阻带的传输零点。
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当添加的电容值很小时，没有
实频率值的传输零点。
随着这个电容值的增大，其它
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图中C3和L2谐振在103Mouth China University of Technology
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同时，C3和L3谐振在40MHz，它们在低阻带
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8.2 交叉耦合滤波器中传输零 点类型和运动特性
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带通滤波器的交叉耦合结构是指非相邻谐振器
之间的耦合，这种耦合结构能够产生有限的传 输零点。
规则3：“扰动”一个电路元件不会造成相
邻传输零点之间的相对运动，即传输零点 之间只能相互靠拢或者相互分离，而不是 同时朝一个方向运动。
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传输零点运动类型包括以下两种 ：
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五阶高通滤波器所示，在=0上每个电感变成
短路，每个电容变成开路，所以这个五阶高通 滤波器有5个=0的传输零点，它们全部都在无 穷处。
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图 (a)是一个四阶采用电感耦合的带通滤波器的
等效电路。它具有8个传输零点，其中 =∞处有 7个， =0处有1个。 形成图 (b)所示的电路。该电路能产生实频率的 传输零点。这是因为耦合电感和添加上的并联 电容形成一个谐振频率点。
无穷远处传输零点个数和零处传输零点个数能
够分别独立的控制通带外低阻带和高阻带的选 择性能。
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那么如何能够获得对称的工作响应呢？ Carassa已经证明无穷远处传输零点的个数如
果是零处传输零点个数的三倍，则可获得对称 的工作衰减特性。即使增加有限位置的传输零 点，这个定律依然成立。
通过比较交叉耦合滤波器设计和传统级联滤波
器设计，从电路结构上可以看出交叉耦合滤波 器中传输零点难于控制。这种现象随着滤波器 带宽的增加会变得更加复杂。即使在相对带宽 较窄的条件下，窄带原型电路也已经不能精确 描述电路工作情况。
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C
L C
零点 s
R
C
R C
零点 s j
1 LC
零点
s
1 RC
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五阶低通滤波器所示，在=∞上每个电感变成
开路，每个电容变成短路，所以这个五阶低通 滤波器有5个=∞的传输零点，它们全部都在无 穷处。