关于微波滤波器基础知识课件
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第七章 微波滤波器§7-1 概 述微波滤波器的分类:1.微波滤波器按其特性不同可分为:低通、高通、带通和带阻滤波器。
2.按结构不同又可分为:同轴线滤波器、波导滤波器和微带、带状线滤波器。
微波滤波器中所研究的问题:1.分析问题:已知滤波器的结构和元件值计算它的插入衰减频率特性;2. 综合问题:由给定的滤波器插入衰减频率特性来确定滤波器的网络结构和元件值。
§7-2 微波滤波器的基本知识一、滤波器一般知识V Z Lω(b) 低通R LR s V s(c) 高通R LR s V s(a)全通R R s V sR s V sR L按照衰减特性的不同,低频滤波器可分为:低通、高通、带通和带阻滤波器五大类。
衰减:输入功率P i 与负载所吸收功率P L 之比。
通常用A 或A (ω)表示,即:L i P P A = (7.1) 若用dB 表示,则可写成)log(10log 10L i P P A L ==(dB ) (7.2)二、微波滤波器的主要技术指标衡量微波滤波器性能的主要技术指标有: 1. 截止频率ωC 。
2. 通带内允许的最大衰减L p 。
3.阻带内最小衰减L S 及其相应的阻带边频ωS 。
4. 寄生通带,即阻带内出现的不希望有的通带。
ω(a) 低通 (b) 高通(c) 带通(d) 带阻ωL L S CL L L L L L三、微波滤波器的综合设计(一)低通滤波器的三种典型衰减特性理想的滤波特性,用有限个元件的电抗网络是不可能实现的。
实际滤波器的衰减特性,只能是逼近理想滤波器的衰减特性。
逼近函数的种类很多,实际中用得最多的只有三种,其相应的滤波器分别称为最平坦式滤波器、切比雪夫式滤波器和椭圆函数式滤波器。
(二)低通原型滤波器1.低通原型滤波器及其衰减特性 定义:低通原型滤波器就是指以归一化频率ω′=ω/ωc为自变量的衰减特性L (ω′)为基础综合出来的低通滤波器。
2. 最平坦式低通原型滤波器的综合设计步骤(1)由要求的L P 、L S 和ωC ′=1, ωS ′=ωS /ωC 求k和n 。
0102微波滤波器是一种在微波频段内选择性地传输或抑制特定频率信号的器件。
利用不同频率信号在传输线上的传播常数不同,实现频率选择性的传输或反射。
定义基本原理定义与基本原理早期采用集总元件(如电感、电容)实现,体积大、性能差。
中期随着微带线、波导等传输线技术的发展,滤波器逐渐小型化、高性能化。
•近期:基于新材料、新工艺的滤波器不断涌现,如高温超导滤波器、光子晶体滤波器等。
现状多种技术并存,各有优缺点,适用于不同应用场景。
随着5G、6G等通信技术的发展,对滤波器性能的要求不断提高,推动滤波器技术不断创新。
移动通信基站、终端设备等。
卫星通信地面站、卫星载荷等。
雷达系统收发组件、信号处理等。
电子对抗侦察、干扰等。
适应移动设备、可穿戴设备等应用场景的需求。
小型化、轻量化低插损、高带外抑制等,提高系统整体性能。
高性能适应多模多频、宽带通信等应用场景的需求。
多频带、宽频带满足大规模生产、商业应用的需求。
高可靠性、低成本允许低频信号通过,对高频信号具有较大的衰减作用。
低通滤波器允许某一频带内的信号通过,对该频带以外的信号具有较大的衰减作用。
带通滤波器允许高频信号通过,对低频信号具有较大的衰减作用。
高通滤波器阻止某一频带内的信号通过,对该频带以外的信号影响较小。
带阻滤波器01集中参数滤波器由集总元件(如电阻、电容、电感)构成,适用于低频段。
02分布参数滤波器由分布参数元件(如传输线、波导)构成,适用于高频段。
03混合式滤波器结合集中参数和分布参数元件,实现宽频带、高性能的滤波特性。
03采用同轴线作为传输线,具有低损耗、高功率容量等优点,但体积较大。
同轴线滤波器采用微带线作为传输线,具有体积小、重量轻、易于集成等优点,但插入损耗较大。
微带线滤波器采用波导作为传输线,具有高Q 值、低插损等优点,但体积较大且不易于集成。
波导滤波器按传输线类型分类插入损耗不同类型滤波器的插入损耗不同,一般来说,微带线滤波器的插入损耗较大,而同轴线滤波器和波导滤波器的插入损耗较小。