如何提高滤波器的带外抑制

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带阻滤波器在克服甚高频干扰中的实践

带阻滤波器在克服甚高频干扰中的实践

• 173•准备下一次接收。

其中主机接收从机发送的48位数据,从机接收主机发送的8位信号指令。

当接收到完整的信号时,对信号进行解码并判断是否正确,如正确则将信号进行处理并显示。

4 调试方案4.1 接收部分电路调试与测试采用模拟信号进行联调调试,将发射频率与接收频率对准,分别观察两边的波形是否对应,之后,在进行单片机传输数据测试,同样观察两边的波形是否相同,并监测实时数据是否精确。

4.2 发射部分电路调试与测试先将接收机部分按照标准调试正常后,通过发射机送给匹配网络进行网络匹配,发射与接收中间利用天线相接。

分别调试发射与接收各个性能是否达标,若达标合格,即进行各种气象数据的传输与监测。

观察整套系统是否达到要求。

4.3 测试结果表1 接收机测试数据节点A温度/℃14.224.230.234.2节点B温度/℃14.224.230.234.2接收机监测温度/℃14.823.630.734.9误差/℃0.60.60.50.74.4 结果分析本系统的测试环境为空旷的平地。

通过测试,能发现传输距离可达42m ,各气象数据在一定距离之后误差变大,甚至出现误码。

在测试过程中,我们遇到两个问题:一是数据信号出现误码。

出现误码原因是经TA8164解调后有一定的误差,导致之后转化为数字信号出现识别错误现象。

改进办法是在解调后增加以OP A2350为核心的比较放大电路。

5 结语一种简易的无线气象检测仪的设计与实现采用晶体振荡器以及TA8164为核心设计的硬件电路结构,实现了对各种温度、湿度、风速、光照等气象数据信号的识别,并通过液晶屏显示。

通过资料查询、方案选择完成了电路、软件的设计和调试。

由于其结构简单,低成本、低功耗的特性,本气象检测仪可以用于某些只需要检验接收气象数据采集功能模板中。

资助课题:2018年湖南省教育厅科学研究一般项目《基于FPGA 的遥测数据高精度采集存储系统的研究》(项目编号:18C0982);2019年怀化学院科学研究项目《麻阳优质猕猴桃生长环境数据采集系统的设计》(项目编号:HHUY2019-27)。

带阻滤波器介绍及ADS设计实例

带阻滤波器介绍及ADS设计实例

帯阻滤波器研究1 绪论1.1带阻滤波器的研究意义微波滤波器具有选频、分频和隔离信号等重要作用,在现代微波毫米波通信、卫星通信、遥感和雷达技术等系统中应用广泛,其性能的优劣将直接影响到整个系统的运行质量。

而带阻滤波器作为微波滤波器的一种,在通信系统中也起着十分重要的作用。

通常在许多微波系统中,要求信号传输时,衰减应尽可能的小,而对不需要的噪声、干扰、杂散等则要抑制掉,即需具有很高的衰减度。

带阻滤波器适于在宽频范围滤除某窄带频,无线通信系统中抑制高功率发射机、非线性功放的杂散频谱以及带通滤波器的寄生通带等,这时,如采用一个或几个带阻滤波器来抑制它们,就比采用带通滤波器的宽阻带来抑制更加灵活有效。

传统的带阻滤波器设计结构一般是由1 /4波长短截线谐振器,并沿主波导或主传输线排列,而谐振器间隔为1/ 4波长的奇数倍,这种结构的带阻滤波器的矩形系数不够理想且体积庞大。

事实上,比较带通滤波器和带阻滤波器的频率响应,不难发现,带通滤波器的回波损耗对应带阻滤波器的带内衰减,带通滤波器的通带对应带阻滤波器的阻带,带通滤波器的传输零点对应带阻滤波器的反射零点,可见将带通滤波器的各种拓扑结构来实现带阻滤波器的设计是可行的。

随着信息产业和无线通信的蓬勃发展,微波频段呈现相对拥挤的状态,这就对滤波器的性能提出了更高的要求,尤其是在移动通讯基站双工器和多工器中使用的滤波器,除了通带内低插入损耗、小型化的要求外,对通带外的衰减更是提出了苛刻的要求。

据此传统的滤波器,比如:最大平坦和切比雪夫滤波器很难胜任。

增加滤波器的阶数,可以提高矩形系数,是一种在传统的滤波器设计中比较有效的方法,但这样体积、带内插损均增加了。

虽然椭圆函数滤波器具有带外有限零点,零点位置却由阶数决定,且只适用于零点位置对称的情况。

以广义切比雪夫函数实现的滤波器通过非相邻谐振腔的交叉耦合,可以产生有限零点,且这些零点可以是对称的,也可以是非对称的,这使得可以更加灵活地根据需要对滤波器的带外抑制度进行调节,提高其矩形系数。

阶跃阻抗微波低通滤波器设计与仿真毕业设计_说明

阶跃阻抗微波低通滤波器设计与仿真毕业设计_说明

阶跃阻抗微波低通滤波器设计与仿真设计总说明微波滤波器在无线通信系统中至关重要,起到频带和信道选择的作用,并且能滤除谐波,抑制杂散。

在射频电路设计时,经常会用滤波器从各种信号中提取出想要的频谱信号。

Angilent ADS 软件可以支持从模块到系统设计,能够完成微波电路设计、通信系统设计、射频集成电路设计,因此是当前射频和微波电路设计的首选工程软件。

本文主要用三种方法达到了任务书的要求,其具体参数指标为截止频率ω=2.5GHz;在ω=4GHz处的插入损耗大于20dB;输入输出阻抗为50Ω,依c据理论是巴特沃兹、切比雪夫、Richards变换与Kuroda规则,并得出了三种方法设计的滤波器。

利用滤波器向导设计在基于Richards变换与Kuroda规则最低需采用五阶,就可以达到最平坦响应,但其过渡带过于平坦;采用最平坦响应阶跃阻抗低通滤波器原理图设计需要六阶就可以达到设计参数要求,同时该方法设计的滤波器过渡带比采用向导设计的要陡峭;采用切比雪夫设计的滤波器所需节数需五阶,但其通带内会出现波纹。

本文的设计结果和结论为微波滤波器的设计提供了重要的理论参考。

关键词:ADS,巴特沃兹,切比雪夫,Richards ,Kuroda,低通滤波器。

Stepped impedance of microwave low-pass filter design and simulationDesign DescriptionMicrowave filters in a wireless communication system is essential , and play a role in band and channel selection, and harmonic, suppr ession of spurious.When the RF circuit design, often used filter want s spectrum signal is extracted from the signal. Angilent ADS softwar e can support from the module to the system design, able to complet e microwave circuit design,communication design, RFIC design, so i s the current choice for RF and microwave circuit design engineerin g software.This article mainly three ways to meet the requirements of the tas k, the specific parameters for as at frequencies low pass cut-off freq uency of=2.5GHz ; insertion loss greater than 20dB at the =4GHz in put output impedance is 50, based on the theory of Butterworth, Ch ebyshev , Richards rules of transformation and Kuroda, and the thre e methods of design of the filter. In based on Richards transform an d Kuroda rules using Filter Wizard design just used four order, o n can reached most flat response, but its transition with too flat; used principle figure design of has most flat response order jump impedance low pass filter need six order to reached design parameter requirements, while the method design of filter transition with than used wizard design of to steep; used cut than snow husban d design of filter by needed section number just five order, while t ransition with than former are stee,But it appears in the pass ban d ripple.This design results and conclusions for the design of microwave fil ters offer theory reference.Keyword:ADS, Butterworth, Chebyshev ,Richards ,Kuroda and low-pa ss filters.目录目录 (3)1绪论 (5)1.1阶跃阻抗微波低通滤波器简介 (5)2 滤波器的基本原理 (14)2.1二端口射频网络参量 (15)2.1.1归一化参量 (15)2.1.2散射参量的定义 (16)2.2 微带线 (20)2.2.1 微带线的有效介电常数和特性阻抗 (20)2.2.1 微带线的损耗与衰减 (23)2.3 微带阶跃阻抗低通滤波器的理论基础 (24)2.3.1微带传输线段的近似等效电路 (24)2.3.2阻抗变换 (27)2.3.3频率变换 (27)3微带阶跃阻抗低通滤波器的设计 (29)3.1 利用ADS中的滤波器设计向导设计 (29)3.1.1 滤波器电路生成 (30)3.1.2 集总参数滤波器转化为微带滤波器 (31)3.1.3微带滤波器版图生成与仿真 (34)3.2 巴特沃兹响应的阶跃阻抗微波低通滤波器的设计 (35)3.2.1滤波器原理图设计 (36)3.2.2 仿真参数设置和原理图仿真 (38)3.2.4微带滤波器版图生成与仿真 (42)3.3波纹为0.5dB切比雪夫阶跃阻抗微波低通滤波器设计 (44)3.3.1低通滤波器原型设计 (44)3.3.2仿真参数设置和原理图仿真 (48)3.3.3滤波器电路参数优化 (49)参考文献 (54)1绪论1.1阶跃阻抗微波低通滤波器简介在无线通信系统中,如何选择合适的信道,并运用微带滤波器提取有用的频谱信号,同时抑制干扰滤除谐波分量是非常重要的环节。

增加电子秤抗干扰效果的滤波方法与相关技术

增加电子秤抗干扰效果的滤波方法与相关技术

增加电子秤抗干扰效果的滤波方法与相关技术电子秤是一种利用称量传感器测量物体质量的设备,其精度和准确性直接影响到称量结果的可靠性。

然而,电子秤往往受到多种干扰因素的影响,例如温度变化、电磁干扰和机械振动等,这些因素都可能导致称量结果的不准确。

为了提高电子秤的抗干扰能力,可以采用一些滤波方法和相关技术。

1.模拟滤波:对电子秤的电路进行优化设计,引入模拟滤波电路来滤除输入信号中的高频噪声。

常用的模拟滤波电路有低通滤波器、带通滤波器和带阻滤波器等。

低通滤波器能够阻止高频信号通过,带通滤波器能够选择性地通过一定频率范围内的信号,而带阻滤波器能够抑制其中一特定频率范围内的信号。

2.数字滤波:将模拟信号转换为数字信号后,可以采用数字滤波算法来实现滤波效果。

常用的数字滤波算法有移动平均滤波、中值滤波和无限脉冲响应(IIR)滤波等。

移动平均滤波是一种简单的滤波算法,通过取样点的平均值来平滑数据,可以有效滤除高频噪声。

中值滤波是一种非线性滤波算法,通过取样点的中值来消除噪声干扰。

IIR滤波则是一种递归滤波算法,能够根据过去的样本和当前的样本进行滤波运算。

3.去噪技术:除了滤波方法外,还可以采用一些去噪技术来提高电子秤的抗干扰能力。

常见的去噪技术包括小波去噪和自适应滤波等。

小波去噪是一种非线性滤波技术,通过将信号分解为不同频率的子带,再对每个子带进行滤波和重构,可以有效地去除噪声。

自适应滤波是一种根据输入信号的特征动态调整滤波参数的技术,能够适应不同干扰环境下的情况,提高滤波效果。

4.传感器选择:选择合适的称量传感器也是提高电子秤抗干扰能力的重要因素之一、常见的称量传感器有电阻应变式和电容式传感器等。

电阻应变式传感器利用材料应变引起的电阻变化来测量质量,其输出信号较小,容易受到外部干扰的影响;而电容式传感器则利用电极间电容变化来测量质量,信号较稳定,抗干扰能力较强。

因此,在选用传感器时需要考虑其抗干扰能力与测量准确性之间的平衡。

带通滤波器

带通滤波器

摘要滤波器的功能是让一定频率范围内的信号通过,而将此频率范围之外的信号加以抑制或使其急剧衰减。

当干扰信号与有用信号不在同一频率范围之内,可使用滤波器有效的抑制干扰。

用LC网络组成的无源滤波器在低频范围内有体积重量大,价格昂贵和衰减大等缺点,而用集成运放和RC网络组成的有源滤波器则比较适用于低频,此外,它还具有一定的增益,且因输入与输出之间有良好的隔离而便于级联。

由于大多数反映生理信息的光电信号具有频率低、幅度小、易受干扰等特点,因而RC有源滤波器普遍应用于光电弱信号检测电路中。

关键字:滤波器;集成运放;RC网络;有源滤波器The function of the filter is to make certain frequency within the scope of the signal, and the frequency by outside the scope curbed the signal or sharp attenuation. When the disturbance signal and the useful signal not in the same frequency range, can use filter to suppress the interference effectively.With LC network consisting of passive filter in the low frequency within the area, volume weight expensive and attenuation shortcomings, but with integrated op-amp and RC network consisting of active filter is more applicable to low frequency, in addition, it also has some of the gain, and because between the input and output has good isolation and facilitate cascade. Since most reflect the photoelectric signal has a physical information low frequency and amplitude small, vulnerable to interference, and characteristics of the RC active filters widely applied electric light weak signal detection circuit.Filter;integrated op-amp;RC network;active filter引言滤波器的功能是让一定频率范围内的信号通过,而将此频率范围之外的信号加以抑制或使其急剧衰减。

滤波 吉布斯效应

滤波 吉布斯效应

滤波与吉布斯效应滤波的概念和作用滤波是一种信号处理技术,用于去除信号中的噪声或不需要的频率成分,从而提取出我们所关注的有用信息。

在信号处理、图像处理、通信系统等领域中广泛应用。

滤波器通过对输入信号进行加权求和来实现滤波效果。

常见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。

低通滤波器允许低频分量通过,抑制高频分量;高通滤波器则相反,抑制低频分量,保留高频分量;带通滤波器允许某个频率范围内的信号通过,而其他频率则被抑制;带阻滤波器则相反,抑制某个频率范围内的信号。

吉布斯效应的原理和特点吉布斯效应(Gibbs phenomenon)是指在对非周期函数进行傅里叶级数展开时,在级数收敛处出现振荡现象。

这种振荡现象表现为级数展开在距离非周期函数不连续点附近出现明显的震荡,且这种震荡无法通过增加级数项的方式消除。

吉布斯效应的主要原因是非周期函数在非连续点处的跃变。

由于傅里叶级数展开要求函数满足周期性,而非周期函数在非连续点处的跃变破坏了周期性,导致级数展开产生振荡。

吉布斯效应的特点是振荡幅度固定且无法消除。

无论增加多少级数项,都无法完全消除振荡。

这意味着在非连续点附近,级数展开不能准确表示原始函数。

滤波器对吉布斯效应的影响滤波器可以对信号进行频域处理,抑制不需要的频率成分。

对于包含吉布斯效应的信号,在滤波时需要注意以下几点:1.选择合适的滤波器类型:根据吉布斯效应产生的振荡特点,选择适合的滤波器类型。

由于吉布斯效应主要集中在频域上,因此常用低通滤波器来抑制高频成分。

2.合理设置滤波器参数:根据信号的特点和应用需求,设置滤波器的截止频率、通带宽度等参数。

需要注意的是,过高或过低的截止频率可能会导致滤波器无法准确抑制吉布斯效应。

3.平衡滤波效果与信号保真度:滤波器的设计需要在抑制吉布斯效应的同时尽量保持信号的原始特征。

过强的滤波效果可能会引入额外的失真,使得信号无法准确还原。

4.多级滤波器串联:如果单个滤波器无法完全抑制吉布斯效应,可以考虑将多个滤波器串联使用。

小型化微带带通滤波器的设计的开题报告

小型化微带带通滤波器的设计的开题报告开题报告:小型化微带带通滤波器的设计一、研究背景与意义随着无线通信技术的快速发展,对滤波器的性能要求越来越高。

微带带通滤波器具有体积小、重量轻、性能稳定等优点,因此在雷达、通信、导航等领域得到广泛应用。

然而目前市场上的微带带通滤波器在小型化方面仍存在一定的局限性,难以满足日益苛刻的性能要求。

因此本研究旨在设计一款小型化微带带通滤波器,以满足现代通信系统对高性能滤波器的需求。

二、研究目标与内容1. 研究目标:本课题的主要目标是设计一款小型化微带带通滤波器,实现以下目标:(1)降低滤波器的体积和重量;(2)提高滤波器的Q值和带宽稳定性;(3)优化滤波器的带外抑制和插入损耗;(4)满足不同应用场景下的性能要求。

2. 研究内容:为实现上述研究目标,本课题将开展以下研究内容:(1)分析现有微带带通滤波器的设计方法,提取关键参数;(2)基于电磁场理论,建立微带带通滤波器的数学模型;(3)优化滤波器的尺寸、形状和材料选择,实现小型化设计;(4)采用先进的仿真软件对滤波器性能进行模拟验证;(5)制作样品,并进行性能测试与评估。

三、研究方法与步骤1. 文献调研:收集并整理国内外关于微带带通滤波器设计的相关文献资料,了解当前研究现状和发展趋势。

2. 建立数学模型:根据微带带通滤波器的电路原理,建立数学模型,包括传递函数、频率响应等。

3. 优化设计:基于建立的数学模型,采用遗传算法、粒子群算法等优化算法对滤波器参数进行优化,实现小型化设计。

4. 仿真验证:使用先进的电磁场仿真软件对优化后的滤波器性能进行模拟验证,确保满足设计要求。

5. 制作样品:根据优化结果,制作微带带通滤波器样品,并进行性能测试与评估。

6. 结果分析:对测试结果进行分析,总结设计经验,为后续研究提供参考。

四、预期成果与创新点1. 预期成果:成功设计出一款满足性能要求的小型化微带带通滤波器,并进行性能测试与评估。

2. 创新点:本课题将从以下几个方面进行创新:(1)采用先进的优化算法对滤波器参数进行优化,实现小型化设计;(2)优化滤波器的尺寸、形状和材料选择,降低滤波器的体积和重量;(3)采用电磁场仿真软件对滤波器性能进行模拟验证,提高设计的准确性和可靠性。

一种新型SIR交指微带带通滤波器的设计

现代电子技术Modern Electronics Technique2023年6月1日第46卷第11期Jun.2023Vol.46No.110引言随着信息时代的飞速发展,各种通信需求不断呈现,相应的各类通信系统也应运而生,例如GSM (全球移动通信系统)、3G (第三代移动通信系统)、4G (第四代移动通信系统)、5G (第五代移动通信系统)等。

通信系统随着技术发展而更新迭代,对于射频前端器件的要求也日新月异。

微带带通滤波器是一种常用的无源器件,在滤除杂波、减小干扰、频率选择等应用中起到非常关键的作用[1]。

交指型带通滤波器由于结构简单、适用频率及相对带宽比较宽、产生谐波频率近似于三倍谐振频率,在工程应用中受到青睐。

随着技术的发展,微带带通滤波器尺寸的小型化、频率的高选择性需求越来越受到重视[2]。

小尺寸意味着整体模块在重量和空间上的轻量化;高选择性意味着器件性能上的优势。

在实现手段上,交指型带通滤波器较为常见的小型化方式是优化谐振结构以及缩小谐振单元的尺寸。

而对于高选择性,则主要关注其在带外抑制性能的提升。

本文设计了一种小尺寸且改善了抑制性能的交指型带通滤波器,可满足系统日益增加的小型化和高性能需求。

在小型化方面,文献[3]中总结介绍了LTCC (低温共烧陶瓷)技术、SIR 技术(阶梯阻抗谐振器)、DGS 技术(缺陷接地结构)、双模滤波器、左手材料等小型化技术。

但LTCC 技术对制备工艺要求较高,DGS 技术对加工精度有一定影响,双模滤波器以及左手材料的使用范围都具备一定的限制。

一种新型SIR 交指微带带通滤波器的设计杨新宇(中国电子科技集团有限公司第十研究所,四川成都610000)摘要:交指带通滤波器是工程应用中常用的带通滤波器,但随着产品的小型化及带外抑制性能要求的多样化,常规交指带通滤波器在使用上受到较多限制。

文中设计了一种新型SIR 交指型微带带通滤波器结构,对常规交指微带带通滤波器进行小型化以及抑制性能优化。

无线通信系统中小型化微带滤波器的研究

无线通信系统中小型化微带滤波器的研究一、本文概述随着无线通信技术的快速发展,微带滤波器在无线通信系统中扮演着越来越重要的角色。

由于其具有体积小、重量轻、易于集成等优点,微带滤波器在移动通信、卫星通信、雷达系统等领域得到了广泛应用。

然而,随着无线通信系统对性能要求的不断提高,微带滤波器的设计面临着小型化、高性能化等挑战。

因此,本文旨在研究无线通信系统中小型化微带滤波器的设计理论与方法,以提高滤波器的性能并满足实际应用需求。

本文将首先介绍微带滤波器的基本原理和分类,并分析其在无线通信系统中的应用场景。

然后,重点探讨小型化微带滤波器的设计技术,包括新型材料的应用、结构优化设计、多模谐振技术等方面。

还将研究微带滤波器的性能优化方法,如提高带外抑制、改善群时延等。

通过仿真和实验验证,对所提出的小型化微带滤波器设计方法进行性能评估,并给出实际应用建议。

本文的研究不仅有助于推动微带滤波器的小型化和高性能化,也为无线通信系统的优化和升级提供了有力支持。

通过深入研究微带滤波器的设计理论与方法,有望为未来的无线通信系统带来更高效、更可靠的性能提升。

二、微带滤波器的基本理论微带滤波器,作为无线通信系统中的重要组成部分,其基本理论主要基于传输线理论和网络分析。

微带滤波器通常采用微带线作为其基本结构,这种结构具有体积小、重量轻、易于集成等优点,因此在无线通信系统中得到了广泛应用。

微带线是一种在介质基板上印刷有金属导体的传输线,其电磁波传播特性可以通过传输线理论进行分析。

微带线的传播常数、特性阻抗等参数,对于微带滤波器的设计至关重要。

这些参数不仅影响滤波器的频率响应,还直接关系到滤波器的插入损耗、带外抑制等性能指标。

网络分析是微带滤波器设计的另一个基础理论。

通过把滤波器看作一个二端口或多端口的网络,可以运用网络分析的方法,如散射参数(S参数)等,对滤波器的性能进行定量描述。

网络分析方法有助于理解滤波器内部不同元件之间的相互作用,从而指导滤波器的设计和优化。

带通滤波器(个人学习总结)

有源模拟带通滤波器的设计滤波器是一种具有频率选择功能的电路,它能使有用的频率信号通过。

而同时抑制(或衰减)不需要传送频率范围内的信号。

实际工程上常用它来进行信号处理、数据传送和抑制干扰等,目前在通讯、声纳、测控、仪器仪表等领域中有着广泛的应用。

1滤波器的结构及分类以往这种滤波电路主要采用无源元件R、L和C组成,60年代以来,集成运放获得迅速发展,由它和R、C组成的有源滤波电路,具有不用电感、体积小、重量轻等优点。

此外,由于集成运放的开环电压增益和输入阻抗都很高,输出阻抗比较低,构成有源滤波电路后还具有一定的电压放大和缓冲作用。

通常用频率响应来描述滤波器的特性。

对于滤波器的幅频响应,常把能够通过信号的频率范围定义为通带,而把受阻或衰减信号的频率范围称为阻带,通带和阻带的界限频率叫做截止频率。

滤波器在通带内应具有零衰减的幅频响应和线性的相位响应,而在阻带内应具有无限大的幅度衰减。

按照通带和阻带的位置分布,滤波器通常分为低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器和带阻滤波器。

文中结合实例,介绍了设计一个工作在低频段的二阶有源模拟带通滤波器应该注意的一些问题。

2二阶有源模拟带通滤波器的设计2.1基本参数的设定二阶有源模拟带通滤波器电路,如图1所示。

图中R1、C2组成低通网络,R3、C1组成高通网络,A、Ra、Rb组成了同相比例放大电路,三者共同组成了具有放大作用的二阶有源模拟带通滤波器,以下均简称为二阶带通滤波器。

根据图l可导出带通滤波器的传递函数为令s=jω,代入式(4),可得带通滤波器的频率响应特性为波器的通频带宽度为BW0.7=ω0/(2πQ)=f0/Q,显然Q值越高,则通频带越窄。

通频带越窄,说明其对频率的选择性就越好,抑制能力也就越强。

理想的幅频特性应该是宽度为BW0.7的矩形曲线,如图3(a)所示。

在通频带内A(f)是平坦的,而通带外的各种干扰信号却具有无限抑制能力。

各种带通滤波器总是力求趋近理想矩形特性。

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如何提高滤波器的带外抑制
滤波器已经越来越广泛地运用于CATV有线电视系统中,为了使通带以外的干扰信号更
小,提高滤波器的带外抑制显得尤为重要,那么如何提高滤波器的带外抑制呢?综合多年来
在滤波器设计过程中积累的经验,应该有三个方面需要考虑,首先要选好滤波器的形式,第
二选择合适的参数,第三合理布局印刷线路板。现以BTLPF一230同轴低通滤波器为例对
以上三个方面在滤波器设计过程中的重要性加以说明。
1 设计过程
该低通滤波器技术参数如下:
1.1选择滤波器的形式
通过滤波器设计软件输入参数,阶数为11,频率230MHz,阻抗75欧姆,选择切比雪
夫形式和椭圆函数形式来对比。
切比雪夫形式在275IV[Hz处的带外抑制约为27dB,椭圆函数形式在275MHz处的带
外抑制约为86dB,可见同样的参数,椭圆函数形式滤波器要比切比雪夫形式滤波器的带外
抑制高很多。所以对于带外抑制要求高的滤波器采用椭圆函数形式是比较合理的。当然增加
切比雪夫形式滤波器的阶数也能提高带外抑制,但由于同轴结构尺寸较小,器件太多排列不
下,而且成本又高,所以我们选择椭圆函数形式的滤波器。
1.2选择合适的参数
对于同轴结构的滤波器来说,50dB的带外抑制是比较高的。在器件能够排列得F的情
况下,我们尽量选择阶数多一些,但也要兼顾插入损耗这一指标,大家都知道,阶数越多,
插入损耗越大,所以我们选择ll阶,使带外抑制有一定的余量,因为实际滤波器会比理论上
的要差一些。
通过滤波器设计软件输入参数,改变shape factor值得到以下二张图表:
对比发现,shape factor值越小,滤波器过渡带越陡。
同样地其他参数相同,改变ripple值又得到二张图表:
可见rippie参数对反射和抑制都有影响,提高了带外抑制,反射损耗差了,所以要兼顾
二个指标一起符合要求。
四张图表虽然都是1 l阶,但参数的不同却使带外抑制有很大的差异,综合考虑选择图
5的参数。
1.3合理布局印刷线路板
通过印刷线路板软件绘制该低通滤波器印板,上下两边都有接地线。将电容和电感装至
加工好的印板上,然后装入同轴外壳中,一种是只焊一边的接地线,另一种是两边都焊接。
连接HP网络分析仪,略加调试测得以下二张曲线图:
观测数据发现,两边都与外壳接地的带外抑制在高频部分明显要高很多,而~边接地尽
管理论上达到设计要求,实际上带外抑制在高频部分不至tJ30dB。频率越高接地影响越大。
可见合理布局、良好接地也可以提高带外抑制。测试结果符合最初的设计要求。
2 结论
以上就是BTLPF一230t氐通滤波器的设计过程。由此可见,结构不同町以选择不I_J
形式的滤波器,当你选定了一种形式,还需要选择合适的参数来提高一些指标。虽然理论上
达到了指标,但没有合理布局也会达不到这种效果。以上三个方面缺一不可,适用于低通滤
波器,也适用于高通滤波器、带通滤波器、带阻滤波器以及其它相关产品。

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