Blog
Базовые знания о фильтрах.
21 Jun 2023

Сетевой фильтр представляет собой схему фильтра, состоящую из емкости, индуктивности и сопротивления. Фильтр может эффективно отфильтровывать определенную точку частоты в линии электропередачи или частоты за пределами этой точки частоты, получая сигнал мощности определенной частоты или устраняя сигнал мощности определенной частоты.


Фильтр, как следует из названия, представляет собой устройство, фильтрующее волны. Волна» — очень широкое физическое понятие, а в области электронной техники «волна» узко ограничивается описанием процесса изменения значений различных физических величин во времени. Этот процесс преобразуется во временную функцию напряжения или тока под действием различных датчиков, известных как временной сигнал различных физических величин или как сигнал. Поскольку независимая переменная «время» является непрерывной величиной, ее называют непрерывным временным сигналом, также обычно называемым аналоговым сигналом. , С появлением и быстрым развитием цифровых электронно-вычислительных (обычно называемых компьютерными) технологий, чтобы облегчить компьютерную обработку сигналов, возникла полная теория и метод преобразования непрерывных сигналов времени в сигналы дискретного времени под руководством теоремы выборки. Другими словами, исходный аналоговый сигнал может быть выражен с использованием только выборочных значений исходного аналогового сигнала в ряде точек дискретных временных координат без потери какой-либо информации. Поскольку понятия волны, формы волны и сигнала выражают изменения различных физических величин в объективном мире, они, естественно, являются носителями различной информации, на которую опирается современное общество для выживания.


Информацию необходимо передавать посредством передачи сигналов формы волны. Сигнал может подвергаться искажениям на каждом этапе его генерации, преобразования и передачи из-за наличия окружающей среды и помех. Во многих случаях это искажение даже серьезное, в результате чего сигнал и информация, которую он несет, глубоко скрыты в шуме.
Фильтр является одним из основных ключевых компонентов в радиочастотных системах, в основном используется для выбора частоты, позволяя проходить сигналу нужной частоты и отражать нежелательные сигналы частоты помех.
Классическим примером применения фильтра является внешний интерфейс приемника или передатчика, как показано на рисунке:

Из рисунка видно, что фильтры широко используются в ВЧ, ПЧ и основной полосе частот приемников. Хотя цифровые фильтры использовались для замены аналоговых фильтров в основной полосе или даже промежуточных частотах в части развития цифровых технологий, фильтры в радиочастотной части по-прежнему незаменимы. Таким образом, фильтры являются одним из основных ключевых компонентов радиочастотных систем.


Существует множество методов классификации фильтров.
Например:
Характеристики, выбранные по частоте, можно разделить на: низкочастотный, высокочастотный, полосовой, режекторный фильтр и т. Д. По различным функциям частотной характеристики его можно разделить на: Чебышева, обобщенного Чебышева, Баттерворта, Гаусса, Функция Бесселя, эллиптическая функция и т.д.
Его можно разделить на LC-фильтр, фильтр SAW/BAW, спиральный фильтр, диэлектрический фильтр, полостной фильтр, фильтр высокотемпературной сверхпроводимости и фильтр плоской структуры в соответствии с режимом реализации.


Для различных классификаций фильтров основной подход заключается в описании различных характеристик фильтров на основе их конкретных требований.

Многочисленные методы классификации фильтров описывают разнообразные характеристики фильтров, которые в совокупности отражают необходимость всестороннего рассмотрения требований к фильтрам в практических инженерных приложениях. То есть при разработке для нужд пользователей необходимо всесторонне учитывать потребности пользователей.
При выборе фильтра первое, что нужно определить, это использовать фильтр нижних частот, верхних частот, полосовой или полосовой режекторный фильтр.


Ниже мы сначала представим характеристики частотной характеристики и их влияние на фильтр верхних частот, фильтр нижних частот, полосу пропускания и заграждающую полосу, которые классифицируются в соответствии с характеристиками, выбранными по частоте.



Чаще всего используются фильтры нижних частот и полосовой фильтр. Низкочастотный фильтр широко используется для подавления изображения в секции микшера и подавления гармоник в секции источника частоты.

Полоса пропускания широко используется для выделения сигнала на входе приемника, подавления шума после усилителя в передатчике и подавления шума источника частоты.
Фильтры широко используются в микроволновых и радиочастотных системах, и в качестве функционального компонента должны иметься соответствующие показатели электрических характеристик, описывающие требования к производительности системы для этого компонента.
В соответствии с различными сценариями применения существуют разные требования к определенным электрическим характеристикам фильтров. К техническим показателям, описывающим электрические характеристики фильтров, относятся: порядок (серия), абсолютная полоса пропускания/относительная полоса пропускания, частота среза, стоячая волна, подавление внеполосных частот, пульсации, потери, неравномерность полосы пропускания, фазовая линейность, абсолютная групповая задержка, флуктуация групповой задержки. , мощность, постоянство фазы, постоянство амплитуды и диапазон рабочих температур.


Далее будут объяснены индикаторы электрических характеристик фильтра один за другим.

Порядок (серия): Для фильтров верхних и нижних частот порядок представляет собой сумму количества конденсаторов и катушек индуктивности в фильтре. Для полосовых фильтров порядок равен общему количеству параллельных резонаторов; Для полосового фильтра порядок равен общему количеству последовательных резонаторов и параллельных резонаторов.
резонаторы.


Абсолютная полоса пропускания/относительная полоса пропускания: этот показатель обычно используется для полосовых фильтров, характеризуя частотный диапазон сигнала, который может пройти через фильтр, и отражая частотный выбор фильтра. Относительная полоса пропускания — это процент абсолютной полосы пропускания от центральной частоты.




Частота среза: Частота среза обычно используется для фильтров верхних и нижних частот. Для ФНЧ порог среза характеризует самый высокий частотный диапазон, через который фильтр может пройти; Для фильтров верхних частот частота среза представляет собой самый низкий частотный диапазон, через который фильтр может пройти.


Стоячая волна: S11, измеренный векторной сетью, представляет степень соответствия между импедансом порта фильтра и требуемым импедансом системы. Указывает, сколько входных сигналов не попадает в фильтр и отражается обратно к входному концу.



Потери: Потери представляют собой энергию, потерянную сигналом после прохождения через фильтр, то есть энергию, потребляемую фильтром.


Неравномерность полосы пропускания: абсолютное значение разницы между максимальными потерями и минимальными потерями в диапазоне полосы пропускания фильтра. Охарактеризуйте разницу в энергопотреблении фильтров для сигналов разных частот.


Внеполосное подавление: «затухание» за пределами частотного диапазона полосы пропускания фильтра. Охарактеризуйте способность фильтра выбирать нежелательные частотные сигналы. Пульсация: разница между пиками и впадинами колебаний кривой S21 в пределах полосы пропускания фильтра.


Линейность фазы: разность фаз между фазой в диапазоне частот полосы пропускания фильтра и линией передачи с задержкой, равной центральной частоте. Охарактеризуйте дисперсионные характеристики фильтров.


Абсолютная групповая задержка: время, необходимое для передачи сигнала от входного порта к выходному порту в пределах полосы пропускания фильтра.


Флуктуация групповой задержки: разница между максимальной и минимальной абсолютной групповой задержкой в ​​диапазоне полосы пропускания фильтра. Охарактеризуйте дисперсионные характеристики фильтров.


Мощность: максимальная мощность сигнала полосы пропускания, который может быть введен в фильтр. Фазовая согласованность: разница в фазе сигналов передачи между разными фильтрами в одной партии и одним и тем же индикатором. Охарактеризовать различия (постоянство) между пакетными фильтрами.


Постоянство амплитуды: разница в потерях сигнала передачи между разными фильтрами в одной партии и с одним и тем же индикатором. Охарактеризовать различия (постоянство) между пакетными фильтрами.


Phase linearity: The phase difference between the phase within the passband frequency range of the filter and a transmission line with a delay equal to the center frequency. Characterize the dispersion characteristics of filters.


Absolute group delay: The time taken for a signal to be transmitted from the input port to the output port within the passband range of the filter.


Group delay fluctuation: The difference between the maximum and minimum absolute group delay within the passband range of the filter. Characterize the dispersion characteristics of filters.


Power capacity: The maximum power of the passband signal that can be input into the filter.


Фазовая согласованность: разница в фазе сигналов передачи между разными фильтрами в одной партии и одним и тем же индикатором. Охарактеризовать различия (постоянство) между пакетными фильтрами.


Постоянство амплитуды: разница в потерях сигнала передачи между разными фильтрами в одной партии и с одним и тем же индикатором. Охарактеризовать различия (постоянство) между пакетными фильтрами.

Вы ищете дополнительную информацию о профессионале EverExceed? продукты и энергетические решения? у нас есть команда экспертов, готовых помочь вам всегда. Пожалуйста, заполните форму и наш торговый представитель свяжемся с вами в ближайшее время.
Авторские права © 2024 EverExceed Industrial Co., Ltd.все права защищены.
оставить сообщение
Добро пожаловать в everexceed
Если вы заинтересованы в наших продуктах и ​​хотите узнать более подробную информацию, пожалуйста, оставьте сообщение здесь, и мы ответим вам, как только сможем.

дом

товары

о

контакт