RF滤波器的基础知识学习教案

1、会计学1RF滤波器的基础知识滤波器的基础知识第一页，共95页。第1页/共94页第二页，共95页。第2页/共94页第三页，共95页。第3页/共94页第四页，共95页。RF/微波频段(pn dun)划分第4页/共94页第五页，共95页。第5页/共94页第六页，共95页。第6页/共94页第七页，共95页。n 滤波器按结构(jigu)分类无源滤波器有源滤波器LC滤波器晶体和陶瓷滤波器机械滤波器分布参数滤波器RF有源滤波器数字滤波器滤波器第7页/共94页第八页，共95页。n RF/微波滤波器的综合(zngh)方法很多，可以概括为分布参数法 影象参数法 网络综合法 集总参数法 第8页/共94页第九页，共9

2、5页。型电路（利用适当的频率变换函数，可变换为所需要的高通、带通、带阻），然后，再将集总元件原型电路中各元件用微波(wib)结构来实现。第9页/共94页第十页，共95页。第10页/共94页第十一页，共95页。，出现各种致力小型化的特种材料滤波器（超导、三维、LTCC).第11页/共94页第十二页，共95页。第12页/共94页第十三页，共95页。第13页/共94页第十四页，共95页。第14页/共94页第十五页，共95页。第15页/共94页第十六页，共95页。第16页/共94页第十七页，共95页。第17页/共94页第十八页，共95页。第18页/共94页第十九页，共95页。0lg10LinAPPL

3、21lg10PLA第19页/共94页第二十页，共95页。点都在无限远处(yun ch)，而极点在左半平面的单位圆的等角点上。 nAL21lg10第20页/共94页第二十一页，共95页。第21页/共94页第二十二页，共95页。 Chebyshev响应 Chebyshev响应传递函数的振幅平方为式中 波纹常数(chngsh)，由给定的通带波纹 确定 是n阶第一类Chebyshev函数第22页/共94页第二十三页，共95页。第23页/共94页第二十四页，共95页。第24页/共94页第二十五页，共95页。式中 ， 当 且 时， 将在 间振荡(zhndng)。第25页/共94页第二十六页，共95页。n

4、下图是n=4和n=5时的两种典型的振荡曲线。n 比较 中的零点(ln din)和极点，发现它们刚好成反比，比例常数为 ,若 通带内有等波纹，则阻带必然也会有等波纹。第26页/共94页第二十七页，共95页。第27页/共94页第二十八页，共95页。Bessel第28页/共94页第二十九页，共95页。n 高斯滤波器的选择性比较差，插入损耗近似为n 高斯滤波器的3dB带宽(di kun)是滤波器的阶的函数，阶数越高，3dB带宽(di kun)越宽。n第29页/共94页第三十页，共95页。第30页/共94页第三十一页，共95页。第31页/共94页第三十二页，共95页。n阻带的最小衰减LAs第32页/共9

5、4页第三十三页，共95页。nButterworth低通原型(yunxng)滤波器n元件值n阶数nButterworth滤波器的网络结构是对称的第33页/共94页第三十四页，共95页。1101 . 0ArL第34页/共94页第三十五页，共95页。n 椭圆函数低通原型滤波器n下图是两种比较(bjio)常用的椭圆函数低通原型滤波器的网络结构第35页/共94页第三十六页，共95页。第36页/共94页第三十七页，共95页。第37页/共94页第三十八页，共95页。第38页/共94页第三十九页，共95页。第39页/共94页第四十页，共95页。低通滤波器的变换 令截至频率为 c，频率变换为 应用等衰减(shu

6、i jin)条件与阻抗比结合，有：cscs)()(kkZZ第40页/共94页第四十一页，共95页。第41页/共94页第四十二页，共95页。n低通变换例子n设计一个截止频率为2GHz且源阻抗为50欧的低通滤波器n选择(xunz)3阶Butterwoth低通原型n角截止频率为n结合阻抗比，可以求得n实际低通滤波器如下图所示：第42页/共94页第四十三页，共95页。第43页/共94页第四十四页，共95页。第44页/共94页第四十五页，共95页。n 电路元件变换图n 通过变换3阶Butterwoth低通原型(yunxng)，得到截止频率为2GHz及终端为50欧的高通滤波器如下图：第45页/共94页第四

7、十六页，共95页。第46页/共94页第四十七页，共95页。n 应用等衰减条件，有n 低通原型中的电感（电容）g，通过变换可以变成在带通滤波器中为串联（并联）LC谐振(xizhn)回路。n对于串联LC谐振(xizhn)回路，元件值为n对于并联LC谐振(xizhn)回路，元件值为第47页/共94页第四十八页，共95页。n电路元件(yunjin)变换图n 3阶Butterwoth低通原型变换成通带为12GHz的带通滤波器的示意图第48页/共94页第四十九页，共95页。带阻滤波器的变换 当阻带为 ，频率(pnl)变换公式 带阻滤波器中LC谐振的元件值为：第49页/共94页第五十页，共95页。n 与带通

8、相反，低通原型中的电感（电容）g，通过变换可以变成在带通滤波器中为并联（串联）LC谐振回路n电路(dinl)元件变换图第50页/共94页第五十一页，共95页。第51页/共94页第五十二页，共95页。第52页/共94页第五十三页，共95页。第53页/共94页第五十四页，共95页。第54页/共94页第五十五页，共95页。第55页/共94页第五十六页，共95页。第56页/共94页第五十七页，共95页。n优化n反复修改电路参数以达到预定目标的过程。常用最优化方法主要有两类：直接搜索法和梯度法第57页/共94页第五十八页，共95页。第58页/共94页第五十九页，共95页。第59页/共94页第六十页，共9

9、5页。第60页/共94页第六十一页，共95页。第61页/共94页第六十二页，共95页。第62页/共94页第六十三页，共95页。第63页/共94页第六十四页，共95页。第64页/共94页第六十五页，共95页。第65页/共94页第六十六页，共95页。第66页/共94页第六十七页，共95页。第67页/共94页第六十八页，共95页。第68页/共94页第六十九页，共95页。第69页/共94页第七十页，共95页。第70页/共94页第七十一页，共95页。滤波器第71页/共94页第七十二页，共95页。第72页/共94页第七十三页，共95页。第73页/共94页第七十四页，共95页。第74页/共94页第七十五页，共95页。波器第75页/共94页第七十六页，共95页。第76页/共94页第七十七页，共95页。第77页/共94页第七十八页，共95页。第78页/共94页第七十九页，共95页。第79页/共94页第八十页，共95页。第80页/共94页第八十一页，共95页。第81页/共94页第八十二页，共95页。第82页/共94页第八十三页，共95页。第83页/共94页第八十四页，共95页。第84页/共94页第八十五页，共95页。第85页/共94页第八十六页，共95页。第86页/共94页第八十七页，共95页。第87页/共94页第八十八页，共95页。第88