射频滤波器(射频信号发生器)

 

在通信设备中，射频信号处理单元负责信号的发送与接收，包含射频收发器、天线、射频前端等。其中，射频前端由一系列组件构成，包含功率放大器（PA）、滤波器（Filters）、开关（Switch）、双工器（Diplexer/Duplexer，由 2个滤波器组成、低噪声放大器（LNA） 等，分别对应不同的射频信号处理功能。今天我们就一起来聊聊射频滤波器。

（一）定义

在射频/微波系统中通常需要把信号频谱中有用的几个频率信号分离出来而滤除无用的其他频率信号，完成这一功能的设备称为滤波器。射频/微波滤波器是指在通带范围在射频与微波频段的滤波器。

在无线通信系统中，滤波器是一种关键的射频部件。

滤去镜频干扰、衰减噪声，频分复用

用于高性能的振荡、放大、倍频、混频电路

有效的宽频带阻抗匹配网络和耦合结构

（二）分类

通常采用工作衰减LA来描述滤波器的幅值特性。

1.按衰减特性

低通滤波器允许低频信号以很小的衰减量从输入端口传输到输出端口，当信号频率超过特点的截止频率后，信号的衰减量将急剧增大，从而使输出端口的信号幅度下降

高通滤波器的特征恰好相反，当信号频率超过特定的截止频率后，信号则以很小的衰减量从输入端口传输到输出端口。

带通和带阻滤波器由特定的下边频和上边频划分出确定的频带，在这个频带内，信号衰减器相对于其他频段有低（带通）或者高（带阻）的衰减量。

2. 按结构划分

有源滤波器使用调谐电子设备，波器设计为具有预定的频率相关的传输响应，主要用于衰减频谱中可能存在不良信号分量、干扰或噪声的部分。

无源滤波器由无源结构和元件组成，例如电阻器、电容器、电感器、谐振器、衰减器等。

射频数字滤波器，它们使用数字硬件对数字化信号进行信号调节功能，例如专用集成电路（ASIC）、现场可编程门阵列（FPGA）或数字信号处理器（DSP）。

最常用的滤波器是低通滤波器和带通滤波器。

低通滤波器在混频器部分的镜像抑制、频率源部分的谐波抑制等有广泛应用。

带通滤波器在接收机前端信号选择、发射机功放后杂散抑制、频率源杂散抑制等方面广泛使用。

（三）技术指标

阶数（级数）

对于高通和低通滤波器来讲，阶数就是滤波器中电容、电感的个数总和。对于带通滤波器来讲，阶数是并联谐振器的总数；对于带阻滤波器来讲，阶数是串联谐振器与并联谐振器的总数。

绝对带宽 / 相对带宽

该指标通常用于带通滤波器，表征可以通过滤波器的信号频率范围，体现滤波器的频率选择。相对带宽是绝对带宽与中心频率的百分比。

截止频率

通常用于高通跟低通滤波器。对于低通滤波器截止表征滤波器最高能通过的频率范围；对于高通滤波器，截止频率表征滤波器最低能通过的频率范围。

互联网小常识：设计一个网络安全方案时，需要完成以下四个基本任务：（1）设计一个算法，执行安全相关的转换（2）生成该算法的秘密信息（如密钥）（3）研制秘密信息的分发和共享的方法（4）设定两个责任者使用的协议，利用算法和秘密信息取得安全服务。

驻波

即矢网测得的 S11，表示滤波器端口阻抗与系统所需阻抗的匹配程度。表示输入信号有多少未能进入滤波器而被反射回输入端。

带外抑制

互联网小常识：综合布线系统分为六个子系统，分别为：工作区子系统、配线（水平）子系统、干线（垂直）子系统、设备间子系统、管理子系统和建筑群子系统。

滤波器通带频率范围以外的衰减量。表征滤波器对不需要的频率信号的选择能力。

纹波

滤波器通带内 S21 曲线起伏的波峰与波谷之间的差值。

损耗

表示信号通过滤波器后损失的能量，也就是滤波器消耗的能量。

通带平坦度

滤波器通带范围内损耗最大值与损耗最小值之差的绝对值。表征滤波器对不同频率信号的能量消耗的区别。

相位线性度

滤波器通带频率范围内相位与一条与中心频率时延相等的传输线之间的相位差值。表征滤波器的色散特性。

绝对群时延

滤波器通带范围内信号从输入端口传输至输出端口所用的时间。

功率容量

可以输入滤波器的通带信号的最大功率。

相位一致性

同一指标同一批次不同滤波器之间的传输信号相位的差值。表征批次滤波器之间的差别（一致性）。

幅度一致性

同一指标同一批次不同滤波器之间的传输信号损耗的差值。表征批次滤波器之间的差别（一致性）。

工作温度

滤波器设计的工作温度范围。

（四）应用

射频滤波器是实现频段过滤的专用器件，它可以使信号中特定的频率成分通过，而极大地衰减或抑制其他频率成分，实现射频信号的滤波、共存、双工、聚合等功能。

从应用上看，滤波器广泛应用于手机、平板电脑、智能家居、汽车、生物医学领域，市场巨大；滤波器也可在GPS导航、电子对抗等军用领域有重要应用，可以说它是关乎国家信息安全的重要一环。

（五）Pasternack

Pasternack 射频滤波器是无源同轴元件，主要包括三种基本类型：即带通滤波器、低通滤波器及高通滤波器。

带SMA连接器

频率范围很宽，DC~5.9GHz

插入损耗极低，从0.75dB到1.5dB

采用梳形线的设计方式构成

有杰出的电压驻波比和持久耐用的性能

互联网小常识：通过控制端口配置需要一台提供超级终端软件的计算机和一根RJ-45到9针或25针异步串行接口的电缆。接口配置阐述为：传输速率9600，数据位8位，停止位1位

免责声明：本站所有信息均搜集自互联网，并不代表本站观点，本站不对其真实合法性负责。如有信息侵犯了您的权益，请告知，本站将立刻处理。联系QQ：1640731186