选用射频滤波器(馈通滤波器、穿心电容)的方法

如何选用滤波器，你造吗？什么是滤波器？滤波器是一种用于信号处理的设备，它可以去除原始信号中的某些频率成分，以便对信号进行更精确的分析或传输。

在电子工程中，信号可能存在于不同的频率范围内，因此滤波器被广泛应用于通信系统、音频系统、调制解调器、无线电传输系统、计算机网络以及音乐等领域。

如何选择滤波器？在选择滤波器时，以下是一些需要考虑的因素：1. 频率特性滤波器的频率特性表明了它们如何处理特定频率范围内的信号。

除非你知道自己的信号频率范围，否则很难选择适当的滤波器。

对于许多应用程序，一个双通滤波器是最适合的，因为它可以去除高低频中不需要的频率成分。

2. 滤波器类型滤波器分为两类：激励滤波器和被动滤波器。

其中，激励滤波器可以被用于通过对未知附加噪声的心电图波形片段的滤波来恢复ECG波形。

被动滤波器是一种无源电路，在输入和输出之间没有任何源。

主要包括RC滤波、LC滤波、RL滤波器等，它们基于不同的物理原理，具有不同的性能和应用。

3. 停波带和通带在选择滤波器时，停波带和通带是很重要的两个概念。

通带是一个滤波器可以传递的频率范围，而在停波带内的频率则被滤波器抑制。

因此，在选择滤波器时，必须考虑信号的频率和所需的频率响应。

4. 带通滤波器和带阻滤波器带通滤波器和带阻滤波器是两种常见的滤波器类型。

带通滤波器仅传递来自某个频率范围内的信号分量，而阻止其他分量的通过。

带阻滤波器则在特定频率范围内阻止信号分量，但使其他信号通过。

5. 滤波器的衰减率在选择滤波器时，滤波器的衰减率也是一个很重要的因素。

衰减率描述了滤波器能够抑制信号分量的强度。

在频率响应图中，衰减率通常用分贝来衡量。

滤波器的衰减率越高，它就能够压制更多的信号分量。

总结在选择滤波器时，我们需要考虑信号的频率范围、滤波器类型、停波带和通带、带通滤波器和带阻滤波器以及滤波器的衰减率。

根据应用，我们可以选择不同类型的滤波器，以获得最佳的信号处理效果。

穿心电容选用的方法随着电子设备工作频率的迅速提高，电磁干扰的频率也越来越高，干扰频率通常会达到数百MHz，甚至GHz以上。

由于电压或电流的频率越高，越容易产生辐射，因此，正是这些频率很高的干扰信号导致了辐射干扰的问题日益严重。

因此，对用来解决辐射干扰的滤波器的一个基本要求就是要能对这些高频干扰信号有较大的衰减，这种滤波器就是射频干扰滤波器。

普通干扰滤波器的有效滤波频率范围为数kHz数十MHz，而射频干扰滤波器的有效滤波频率范围从数kHz到GHz以上。

按照传统方式构造的滤波器不能成为射频滤波器。

这是由于两个原因：第一个原因是：图1中的旁路电容寄生电感较大（导致串联谐振，增加了旁路阻抗），导致电容器在较高的频率并不具有较低的阻抗，起不到旁路的作用。

第二个原因是：滤波器的输入端和输出端之间的杂散电容导致高频干扰信号耦合，使滤波器对高频干扰失去作用。

解决这个问题的方法是用穿心电容作为旁路电容。

穿心电容具有非常小的寄生电感，旁路阻抗非常小，并且由于采用隔离安装方式，消除了输入输出端之间的高频耦合。

本样本中的各种射频滤波器都是基于穿心电容制造的，并且安装方式都是馈通形式的（输入与输出被金属板隔离）。

虽然本样本中的射频滤波器品种很多，但是每一种型号在设计时都考虑了具体使用场合的要求，使设计师能够在性能、体积、成本等方面获得满意的结果。

选择射频滤波器需要考虑的因素有：截止频率：滤波器的插入损耗大于3dB的频率点称为滤波器的截止频率，当频率超过截止频率时，滤波器就进入了阻带，在阻带，干扰信号会受到较大的衰减。

根据使用滤波器的场合不同（信号电缆滤波还是电源线滤波），可以用两个方法来确定滤波器的截止频率。

在对信号电缆进行滤波时，根据有效信号的带宽来确定，截止频率要大于信号的带宽，这样才能保证有用信号不被衰减。

在对电源线或直流信号线，滤波时，由于有效信号的频率很低，信号失真的问题不是主要因素，因此主要根据干扰信号的频率来定，要使干扰频率全部落在滤波器的阻带内。

射频滤波器的选用有哪些要求呢随着通信技术的不断发展，射频滤波器作为通信系统中不可或缺的组件，已经被广泛应用于各种无线通信设备中。

而在选择射频滤波器时，不仅需要考虑其技术特性和性能参数，还需要考虑其适应环境以及成本等多重因素。

为此，本文将从多个方面来探讨射频滤波器的选用要求，以便更好地应用于通信系统中。

适应频率范围首先，射频滤波器的选用要求需要考虑到其适应的频率范围。

由于不同的无线通信设备在传输数据时所涉及的频率并不相同，因此在滤波器的选用过程中，需要考虑到其频率响应特性和中心频率的设置。

同时，还需要考虑到滤波器的带宽和阻带范围，以满足对信号的精确过滤和抑制，保证通信质量和稳定性。

技术特性和性能指标其次，射频滤波器的选用还需要考虑到其技术特性和性能指标。

包括但不限于：•通带插损和衰减系数•阻带衰减和带宽•带内波纹和抖动•群延迟和群时延•输入和输出阻抗匹配•温度特性和线性度以上各项性能指标将直接影响射频滤波器的可靠性、精度和稳定性。

在实际应用中，需要根据设备的具体使用场景和要求，选择满足特定性能指标的射频滤波器才能有效地抑制干扰或过滤信号。

抗干扰和抗放大器起振能力第三，射频滤波器的选用还需要考虑到其抗干扰和抗放大器起振能力。

在实际通信环境中，存在着各种形式的干扰和噪声，这些干扰源可能会导致射频滤波器失效或无法正常工作。

因此，需要在选择射频滤波器时，考虑其对不同类型干扰的响应能力，以保证系统性能的稳定和可靠。

同时，射频滤波器本身具有一定的放大器效应，可能会对相邻频道的信号产生放大器起振的影响，从而导致系统失效。

因此，在选择射频滤波器时，需要考虑其抗放大器起振能力，以减少系统失效的风险。

体积、功耗和成本最后，射频滤波器的选用还需要考虑到其体积、功耗和成本等方面因素。

通常来说，在实际应用中，需要将滤波器体积和功耗尽量降低，以方便集成和使用。

同时，在选择射频滤波器时，还需要综合考虑其价格和性能比，以选择性价比更高的滤波器。

选用射频滤波器（馈通滤波器、穿心电容）的方法随着电子设备工作频率的迅速提高，电磁干扰的频率也越来越高，干扰频率通常会达到数百MHz，甚至GHz以上。

由于电压或电流的频率越高，越容易产生辐射，因此，正是这些频率很高的干扰信号导致了辐射干扰的问题日益严重。

因此，对用来解决辐射干扰的滤波器的一个基本要求就是要能对这些高频干扰信号有较大的衰减，这种滤波器就是射频干扰滤波器。

普通干扰滤波器的有效滤波频率范围为数kHz 数十MHz，而射频干扰滤波器的有效滤波频率范围从数kHz到GHz以上。

按照传统方式构造的滤波器不能成为射频滤波器。

这是由于两个原因：第一个原因是：旁路电容寄生电感较大（导致串联谐振，增加了旁路阻抗），导致电容器在较高的频率并不具有较低的阻抗，起不到旁路的作用。

第二个原因是：滤波器的输入端和输出端之间的杂散电容导致高频干扰信号耦合，使滤波器对高频干扰失去作用。

解决这个问题的方法是用穿心电容作为旁路电容。

穿心电容具有非常小的寄生电感，旁路阻抗非常小，并且由于采用隔离安装方式，消除了输入输出端之间的高频耦合。

选择射频滤波器需要考虑的因素有：截止频率：滤波器的插入损耗大于3dB的频率点称为滤波器的截止频率，当频率超过截止频率时，滤波器就进入了阻带，在阻带，干扰信号会受到较大的衰减。

根据使用滤波器的场合不同（信号电缆滤波还是电源线滤波），可以用两个方法来确定滤波器的截止频率。

在对信号电缆进行滤波时，根据有效信号的带宽来确定，截止频率要大于信号的带宽，这样才能保证有用信号不被衰减。

在对电源线或直流信号线，滤波时，由于有效信号的频率很低，信号失真的问题不是主要因素，因此主要根据干扰信号的频率来定，要使干扰频率全部落在滤波器的阻带内。

滤波器的截止频率越低，滤波器的尺寸越大，价格越高，因此没有必要时（干扰的频率不是很低时），不要盲目选用截止频率过低的滤波器。

插入损耗：指滤波器在阻带的损耗数值（dB），每一种滤波器都有一张插入损耗与频率对应的表格，选用滤波器时，根据干扰信号的频率和需要衰减的程度确定对插入损耗的要求。

滤波器选型的注意事项在进行滤波器选型时，有一些重要的注意事项需要考虑。

以下是一些关键要点：1.滤波类型：首先需要确定滤波器的类型。

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。

选择适当类型的滤波器取决于实际应用需求。

2.频率响应：滤波器的频率响应是选择滤波器的关键因素之一、频率响应指的是滤波器对不同频率的信号的处理能力。

为了实现所需的信号滤波效果，需要选择具有合适频率响应的滤波器。

3.通带和阻带：对于带通和带阻滤波器，通带和阻带的宽度是非常重要的参数。

通带是指在该频段内允许信号通过的频率范围，而阻带则是指在该频段内滤除信号的频率范围。

选择合适的通带和阻带宽度可以确保滤波器能够满足应用需求。

4.滤波器阶数：滤波器的阶数指的是滤波器的阻带和通带之间的过渡区域的陡度。

阶数越高，过渡区域越陡峭，滤波器的性能越好。

在选择滤波器时，需要根据应用的要求权衡滤波器的阶数和性能。

5.噪声性能：滤波器的噪声性能是选择滤波器时需要考虑的另一个重要因素。

滤波器的噪声性能对于需要处理低信噪比信号的应用非常关键。

选择低噪声滤波器可以改善信号质量。

6.温度稳定性：滤波器的性能在不同的温度下可能会有所变化。

在选择滤波器时，需要考虑滤波器的温度稳定性，特别是对于需要在温度变化较大的环境下使用的应用。

7.功耗：滤波器的功耗也是选择滤波器时需要考虑的一个关键因素。

对于需要低功耗的应用，选择低功耗的滤波器是非常重要的。

8.尺寸和成本：滤波器的尺寸和成本也是进行选型时需要考虑的因素。

对于有特殊空间限制或预算限制的应用，需要选择满足尺寸和成本要求的滤波器。

9.应用需求：最后，选择滤波器时需要充分考虑实际应用的需求。

不同的应用对滤波器的要求可能有所不同，因此需要将滤波器的性能与应用的需求相匹配。

总之，在进行滤波器选型时，需要考虑滤波类型、频率响应、通带和阻带、阶数、噪声性能、温度稳定性、功耗、尺寸和成本以及应用需求等因素。

第9章射频滤波器设计射频滤波器在无线通信系统中起着至关重要的作用，用于滤除不需要的频率分量，以便在接收机中获得高质量的信号。

本章将介绍射频滤波器的设计原理和常见的设计方法。

射频滤波器的设计原理基于频率选择性，即对于输入信号中的特定频率分量，滤波器会通过或抑制。

滤波器的设计目标通常包括带宽、频率响应、衰减等参数。

常见的射频滤波器设计方法有主动滤波器和被动滤波器。

主动滤波器是利用放大器和反馈网络来实现频率选择性，具有较高的增益和较低的损耗，但需要外部电源供电。

被动滤波器则是利用电感、电容和电阻等被动元件来实现频率选择性，没有外部电源需求，但具有较高的损耗。

对于主动滤波器的设计，常见的方法包括巴特沃斯滤波器、切比雪夫滤波器和椭圆滤波器等。

这些滤波器的设计基于无源RC滤波器的改进，通过选择合适的放大器增益和反馈网络参数，可以实现不同的频率响应和带宽。

被动滤波器的设计则依赖于电感、电容和电阻等被动元件的选择和组合。

常见的被动滤波器包括低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器和带阻滤波器等。

这些滤波器的设计原理基于被动元件的阻抗特性和频率响应。

在射频滤波器设计中，还需要考虑到滤波器的稳定性和抗干扰能力。

稳定性是指滤波器在不同工作条件下的频率响应和增益的稳定性，抗干扰能力是指滤波器对于外部干扰信号的抑制能力。

这些因素需要在设计中进行考虑，并采取相应的措施来提高滤波器的性能。

最后，射频滤波器的设计还需要经过仿真和实验验证。

仿真可以通过电路仿真软件进行，可以对滤波器的频率响应和增益等参数进行评估。

实验验证可以通过实际搭建滤波器电路，并通过测试仪器进行性能测试。

综上所述，射频滤波器设计是无线通信系统中重要的一部分，需要考虑到频率响应、带宽、稳定性和抗干扰能力等因素。

设计方法包括主动滤波器和被动滤波器，设计过程需要经过仿真和实验验证。

通过合理的设计和优化，可以实现高性能的射频滤波器。

几种常用的EMI滤波器件介绍
伴随电子技术的高速发展，电磁环境日益恶化，大量的电子设备在这种电磁环境中很难正常工作。

另一方面，电子设备的迅速增加，又进一步导致电磁环境的恶化。

因此，现代电子产品设计技术中，如何选用干扰抑制滤波器件，是我们每一位电子产品设计人员必须面对的问题，本文对此进行了详细的阐述。

 1. 穿心电容器- 馈通滤波器
 馈通滤波器常用于移动通讯设备、雷达导航等一些高频处理模块中，与屏蔽结构体配合，处理输入或输出的低频信号，是其他形式的电容器不能替代的产品。

现在电子线路的工作频率和周围环境中的电磁干扰频率越来越高，将滤波器安装在线路板上所暴露出的高频滤波不足的问题比较突出。

要想在UHF或更高的频段获得更好的滤波效果，特别是保护屏蔽体不被穿透时，必须使用馈通型滤波器解决。

馈通型滤波器安装在金属面板上，具有很低的接地阻抗，并且利用金属面板隔离滤波器的输入和输出，因此滤波器具有非常好的高频滤波效果。

馈通滤波器的电路结构分为C 型（穿心电容）、L 形（一个穿心电容加一个电感）、T 形（两个电感加一个穿心电容）、π形（两个穿心电容加一个电感）等；滤波器的器件越多，则滤波器的过渡带越短，阻带的插入损耗越大。

其中C 型馈通滤波器一般成为穿心电容器。

 图1 穿心电容
 任何有引线的电容器的滤波效果都会受到接地电感的限制。

如图1 所示，通过将电容器外表面直接用螺纹或焊接的方式接到金属屏蔽体或面板上构成电容器的接地。

由于地电流分散在中心导体周围360°的范围内，实际上不存。

几种常用的抗干扰滤波器件介绍2009-10-20 11:19:00 【文章字体：大中小】推荐收藏打印北京科力亚特电子有限公司李华伴随电子技术的高速发展，电磁环境日益恶化，大量的电子设备在这种电磁环境中很难正常工作。

另一方面，电子设备的迅速增加，又进一步导致电磁环境的恶化。

因此，现代电子产品设计技术中，如何选用干扰抑制滤波器件，是我们每一位电子产品设计人员必须面对的问题，本文对此进行了详细的阐述。

1. 穿心电容器 - 馈通滤波器馈通滤波器常用于移动通讯设备、雷达导航等一些高频处理模块中，与屏蔽结构体配合，处理输入或输出的低频信号，是其他形式的电容器不能替代的产品。

现在电子线路的工作频率和周围环境中的电磁干扰频率越来越高，将滤波器安装在线路板上所暴露出的高频滤波不足的问题比较突出。

要想在UHF或更高的频段获得更好的滤波效果，特别是保护屏蔽体不被穿透时，必须使用馈通型滤波器解决。

馈通型滤波器安装在金属面板上，具有很低的接地阻抗，并且利用金属面板隔离滤波器的输入和输出，因此滤波器具有非常好的高频滤波效果。

馈通滤波器的电路结构分为C 型（穿心电容）、L 形（一个穿心电容加一个电感）、T 形（两个电感加一个穿心电容）、π形（两个穿心电容加一个电感）等；滤波器的器件越多，则滤波器的过渡带越短，阻带的插入损耗越大。

其中C 型馈通滤波器一般成为穿心电容器。

图1 穿心电容任何有引线的电容器的滤波效果都会受到接地电感的限制。

如图1 所示，通过将电容器外表面直接用螺纹或焊接的方式接到金属屏蔽体或面板上构成电容器的接地。

由于地电流分散在中心导体周围360°的范围内，实际上不存在引线电感，电容可以在很高的频率范围内保持良好的性能。

馈通滤波器的使用方法有以下三种：1）安装在屏蔽体（屏蔽盒、屏蔽机箱等）的面板上。

这是最基本的使用方法，当有导线要穿过屏蔽体时，就需要在屏蔽体的面板上安装馈通滤波器，使导线通过馈通滤波器穿过屏蔽体。

射频滤波器设计一、引言射频滤波器是一种重要的电子元件，用于滤除射频电路中不需要的频率成分，以保证系统的正常运行。

本文将介绍射频滤波器的设计方法和步骤。

二、射频滤波器的类型根据滤波器的工作原理，射频滤波器可以分为主动滤波器和被动滤波器两大类。

主动滤波器采用放大器等主动元件来实现滤波功能，适用于对信号进行加工和处理的场合；被动滤波器则由电感、电容和电阻等被动元件构成，适用于对信号频率进行筛选和分离的场合。

三、射频滤波器设计步骤1. 确定滤波器的规格和参数：根据应用场景和需求，确定滤波器的工作频率范围、通带衰减、阻带衰减等参数。

2. 选择滤波器的拓扑结构：根据规格和参数要求，选择合适的滤波器结构，如低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器或带阻滤波器等。

3. 选择滤波器的元件：根据选定的拓扑结构，选择合适的电感、电容和电阻等元件，并计算它们的数值。

4. 进行滤波器的电路设计：根据元件的数值，设计滤波器的电路图，并进行仿真和优化，以满足预定的滤波规格和参数。

5. 制作滤波器的原型：根据设计的电路图和元件数值，制作滤波器的原型电路板。

6. 进行滤波器的测试和调整：使用仪器设备对滤波器进行测试，如频率响应、插入损耗等，根据测试结果对滤波器进行调整和优化。

7. 滤波器的最终验证和生产：经过调整和优化后的滤波器，需要进行最终的验证测试，确保其满足设计要求。

之后，可以进行批量生产和应用，以满足实际的工程需求。

四、射频滤波器设计的注意事项1. 保持信号的完整性：滤波器的设计需要综合考虑信号质量与功耗等因素，确保通信信号的完整性。

2. 抑制杂散信号：射频滤波器的设计要能有效抑制杂散信号，以避免对系统产生不需要的干扰。

3. 阻止电磁干扰：射频滤波器也需要具备一定的抗干扰能力，以阻止外界的电磁干扰对系统的影响。

4. 注意滤波器的可靠性和稳定性：射频滤波器在工作过程中需要保持一定的可靠性和稳定性，以确保系统的正常运行。

五、结语射频滤波器的设计是一项复杂而重要的工作，它能够有效地滤除射频电路中不需要的频率成分，保障系统的稳定运行。

选用射频滤波器（馈通滤波器、穿心电容）的方法随着电子设备工作频率的迅速提高，电磁干扰的频率也越来越高，干扰频率通常会达到数百MHz，甚至GHz以上。

由于电压或电流的频率越高，越容易产生辐射，因此，正是这些频率很高的干扰信号导致了辐射干扰的问题日益严重。

因此，对用来解决辐射干扰的滤波器的一个基本要求就是要能对这些高频干扰信号有较大的衰减，这种滤波器就是射频干扰滤波器。

普通干扰滤波器的有效滤波频率范围为数kHz 数十MHz，而射频干扰滤波器的有效滤波频率范围从数kHz到GHz以上。

按照传统方式构造的滤波器不能成为射频滤波器。

这是由于两个原因：第一个原因是：图1中的旁路电容寄生电感较大（导致串联谐振，增加了旁路阻抗），导致电容器在较高的频率并不具有较低的阻抗，起不到旁路的作用。

第二个原因是：滤波器的输入端和输出端之间的杂散电容导致高频干扰信号耦合，使滤波器对高频干扰失去作用。

解决这个问题的方法是用穿心电容作为旁路电容。

穿心电容具有非常小的寄生电感，旁路阻抗非常小，并且由于采用隔离安装方式，消除了输入输出端之间的高频耦合。

本样本中的各种射频滤波器都是基于穿心电容制造的，并且安装方式都是馈通形式的（输入与输出被金属板隔离）。

虽然本样本中的射频滤波器品种很多，但是每一种型号在设计时都考虑了具体使用场合的要求，使设计师能够在性能、体积、成本等方面获得满意的结果。

选择射频滤波器需要考虑的因素有：截止频率：滤波器的插入损耗大于3dB的频率点称为滤波器的截止频率，当频率超过截止频率时，滤波器就进入了阻带，在阻带，干扰信号会受到较大的衰减。

根据使用滤波器的场合不同（信号电缆滤波还是电源线滤波），可以用两个方法来确定滤波器的截止频率。

在对信号电缆进行滤波时，根据有效信号的带宽来确定，截止频率要大于信号的带宽，这样才能保证有用信号不被衰减。

在对电源线或直流信号线，滤波时，由于有效信号的频率很低，信号失真的问题不是主要因素，因此主要根据干扰信号的频率来定，要使干扰频率全部落在滤波器的阻带内。