《濾波器原理簡(jiǎn)介》教學(xué)課件

《濾波器原理簡(jiǎn)介》幻燈片本課件PPT僅供大家學(xué)習(xí)使用學(xué)習(xí)完請(qǐng)自行刪除，謝謝！本課件PPT僅供大家學(xué)習(xí)使用學(xué)習(xí)完請(qǐng)自行刪除，謝謝！本課件PPT僅供大家學(xué)習(xí)使用學(xué)習(xí)完請(qǐng)自行刪除，謝謝！本課件PPT僅供大家學(xué)習(xí)使用學(xué)習(xí)完請(qǐng)自行刪除，謝謝！《濾波器原理簡(jiǎn)介》幻燈片本課件PPT僅供大家學(xué)習(xí)使用一、雙工器在基站中的作用雙工器在基站中的作用是將發(fā)射和接收信號(hào)相隔離，保證接收和發(fā)射都能同時(shí)正常工作.它是由兩組不同頻率的帶通濾波器組成，防止發(fā)射信號(hào)對(duì)接收信號(hào)進(jìn)展干擾。一、雙工器在基站中的作用雙工器在基站中的作用是將發(fā)二、濾波器原理簡(jiǎn)介

濾波器是通信工程中常用的重要器件，它對(duì)信號(hào)具有頻率選擇性，在通信系統(tǒng)中通過(guò)或阻斷、分開(kāi)或合成某些頻率的信號(hào)。二、濾波器原理簡(jiǎn)介濾波器是通信工程中常用的重要器件濾波器主要類型

通常采用工作衰減來(lái)描述濾波器的幅值特性:(dB)

式中，Pin和PL分別為輸出端接匹配負(fù)載時(shí)濾波器輸入功率和負(fù)載吸收功率。根據(jù)衰減特性不同，濾波器通常分為低通、高通、帶通和帶阻濾波器。低通高通帶通帶阻濾波器主要類型通常采用工作衰減來(lái)描述濾波器的幅值特性:帶通濾波器的工作原理原始信號(hào)濾波器響應(yīng)濾波后的信號(hào)帶通濾波器的工作原理原始信號(hào)濾波器響應(yīng)濾波后的信號(hào)帶通濾波器的構(gòu)造通常的帶通濾波器具有左圖所示的構(gòu)造：抽頭：將外部輸入信號(hào)饋入濾波器或者將經(jīng)過(guò)濾波器的信號(hào)導(dǎo)出。諧振腔：形成通帶內(nèi)的諧振點(diǎn)；耦合窗口：在諧振腔之間傳輸電磁信號(hào)，同時(shí)調(diào)整成不同的耦合度，以滿足濾波器設(shè)計(jì)的需要；感飛，容飛，對(duì)稱飛：形成通帶外的傳輸零點(diǎn)〔即抑制點(diǎn)〕帶通濾波器的構(gòu)造通常的帶通濾波器具有左圖所示的構(gòu)造：帶通濾波器的水池模型過(guò)濾水池帶通濾波器閥門抽頭通過(guò)水閘窗口過(guò)濾單元諧振器入水閥門一級(jí)過(guò)濾通過(guò)水閘二級(jí)過(guò)濾通過(guò)水閘……出水閥門*閥門要求開(kāi)得最大，保證最大的水流量；*每級(jí)過(guò)濾單元要求正常工作；*過(guò)濾單元密封良好、做工精良，防止水流失或者被損耗；*每級(jí)通過(guò)水閘要求大小適中，保證過(guò)濾單元有足夠的工作時(shí)間，并且不阻塞水流帶通濾波器的水池模型過(guò)濾水池帶通濾波器入水閥門濾波器抽頭模型〔閥門〕抽頭為帶通濾波器的饋電裝置。其構(gòu)造關(guān)系到饋電強(qiáng)度，以及與外部接口的匹配，不同帶寬，不同種類的濾波器所用到的抽頭是不一樣的?？偟膩?lái)講有兩種形式：電耦合：通過(guò)電流或者電場(chǎng)來(lái)進(jìn)展耦合。磁耦合：通過(guò)磁場(chǎng)進(jìn)展耦合，也稱感性耦合。對(duì)于同軸諧振器帶通濾波器，必須將輸入/輸出端的抽頭都設(shè)計(jì)到位，才能保證通帶駐波較小。不合理的抽頭設(shè)計(jì)，會(huì)導(dǎo)致輸入能量較多被反射，S11較大，駐波調(diào)不下來(lái)，通帶插損增大。ab濾波器抽頭模型〔閥門〕抽頭為帶通濾波器的饋電裝置。其c金屬同軸濾波器的電耦合方式有兩種，一種是探針耦合〔b〕，一種是直接饋電耦合〔a〕。對(duì)于a中抽頭，通過(guò)壁電流直接饋電，可以適用于帶寬較寬的情況，構(gòu)造穩(wěn)定性好，是最常用的一種抽頭方式。對(duì)于b中的探針饋電方式，通過(guò)電場(chǎng)使得外部電路和第一個(gè)諧振腔進(jìn)展耦合，可以適用于窄帶情況下，構(gòu)造穩(wěn)定性不好，不常用。對(duì)于c中的磁耦合方式，一般適用于窄帶濾波器，構(gòu)造可靠性高，但裝配不方便。c金屬同軸濾波器的電耦合方式有兩種，一種是探針耦合〔b〕，一諧振器模型〔過(guò)濾單元〕左圖為單個(gè)諧振腔的電場(chǎng)模型及其等效電路原理圖。圖為不帶圓盤的諧振桿的圓腔諧振器，諧振桿頂部與蓋板形成的電容，可以理解成等效電路中的端接電容。等效電路中的諧振頻率計(jì)算公式為：為諧振桿參加圓盤，相當(dāng)于加大了端接電容，圓盤越大，電容越大，諧振頻率越低；同樣參加調(diào)諧螺桿，也相當(dāng)于加大端接電容，螺桿進(jìn)得越深，端接電容值越大，諧振頻率越低。所以，將所有的調(diào)諧螺桿往里進(jìn)，那么濾波器通帶低偏。諧振器模型〔過(guò)濾單元〕左圖為單個(gè)諧振腔的電場(chǎng)模型及其等效電路單腔諧振器電場(chǎng)分布圖單腔諧振器電場(chǎng)分布圖單腔諧振器磁場(chǎng)分布圖單腔諧振器磁場(chǎng)分布圖兩個(gè)諧振器的耦合模型〔水閘〕左上圖為兩個(gè)圓形諧振腔相互耦合的電場(chǎng)分布模型。電磁場(chǎng)通過(guò)諧振腔之間的窗口耦合；耦合螺桿的參加，“吸引〞電力線向螺桿集中，從而加強(qiáng)兩相鄰腔的耦合效果。每個(gè)諧振腔有各自的諧振頻率，當(dāng)相鄰的兩個(gè)腔發(fā)生耦合時(shí)，其諧振頻率相互“排斥〞，耦合越強(qiáng)，“排斥〞效果越明顯，如左以下圖所示。所以，假設(shè)將所有的耦合螺桿都往里進(jìn)，那么通帶帶寬變寬。

兩個(gè)諧振器的耦合模型〔水閘〕左上圖為兩個(gè)圓形諧相鄰耦合兩腔電場(chǎng)分布圖相鄰耦合兩腔電場(chǎng)分布圖相鄰耦合兩腔磁場(chǎng)分布圖相鄰耦合兩腔磁場(chǎng)分布圖相鄰耦合兩腔外表電流分布圖相鄰耦合兩腔外表電流分布圖帶通濾波器的飛桿〔額外水閘〕容飛構(gòu)造感飛構(gòu)造右上圖的感飛/容飛位置上，假設(shè)參加容飛構(gòu)造那么實(shí)現(xiàn)容飛，參加感飛構(gòu)造那么實(shí)現(xiàn)感飛；右以下圖的對(duì)稱飛位置上參加容飛構(gòu)造，可實(shí)現(xiàn)對(duì)稱飛，參加感飛構(gòu)造不能形成零點(diǎn)。調(diào)試中，感飛太強(qiáng)/弱，可以通過(guò)勾/壓飛桿來(lái)改變飛桿強(qiáng)度；容飛或?qū)ΨQ飛太強(qiáng)/弱那么需要翻開(kāi)蓋板，減短/加長(zhǎng)飛桿。帶通濾波器的飛桿〔額外水閘〕容飛構(gòu)造感飛構(gòu)造右容飛感飛容飛幾種傳輸零點(diǎn)圖為三種傳輸零點(diǎn)的響應(yīng)。傳輸零點(diǎn)可以增加相應(yīng)頻點(diǎn)的S12衰減。飛桿越強(qiáng)，那么零點(diǎn)越靠近通帶；飛桿越弱，那么零點(diǎn)越遠(yuǎn)離通帶。幾種傳輸零點(diǎn)圖為三種傳輸零點(diǎn)的響應(yīng)。雙工器介紹

雙工器由一個(gè)接收端濾波器和一個(gè)發(fā)射端濾波器組成，實(shí)現(xiàn)收/發(fā)共用；高/低端濾波器可以是帶通、帶阻、低通、高通濾波器；可以由各種諧振器濾波器組合；最常見(jiàn)的是同軸諧振器帶通濾波器組成的雙工器；詳細(xì)的介紹可以參考濾波器的介紹典型雙工器模型帶通雙工器響應(yīng)帶阻雙工器響應(yīng)雙工器介紹雙工器由一個(gè)接收端濾波器和一個(gè)發(fā)射端典型雙工器同軸帶通雙工器螺旋帶阻雙工器波導(dǎo)帶通雙工器陶瓷帶通雙工器幾種常見(jiàn)的雙工器同軸帶通雙工器螺旋帶阻雙工器波導(dǎo)帶通雙工器陶瓷帶通雙工器幾種二、雙工器設(shè)計(jì)簡(jiǎn)介目前我司可根據(jù)客戶要求定制各種規(guī)格各種類型無(wú)源器件產(chǎn)品類型：CDMAGSMWDMATD-SCDMAWIMAXLTE……室內(nèi)/室外單模塊/機(jī)箱一體化雙工器/耦合器/LNA/報(bào)警器……一體化設(shè)計(jì)濾波器/雙工器/低通濾波器/陷波器……集成化設(shè)計(jì)二、雙工器設(shè)計(jì)簡(jiǎn)介目前我司可根據(jù)客戶要求定制各種規(guī)設(shè)計(jì)軟件例:帶通濾波器設(shè)計(jì)過(guò)程設(shè)計(jì)軟件優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)綜合數(shù)學(xué)模型電路模型物理模型電磁軟件仿真構(gòu)造設(shè)計(jì)物理構(gòu)造實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)過(guò)程:優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)綜合數(shù)學(xué)模型電路模型物理模型電磁軟件仿真構(gòu)造設(shè)計(jì)物理自主開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)界面友好，仿真效率高仿真效果好持續(xù)優(yōu)化自主開(kāi)發(fā)的仿真軟件自主開(kāi)發(fā)的仿真軟件模型測(cè)試仿真相關(guān)軟件完整的分析場(chǎng)分布和電壓分布溫度補(bǔ)償仿真準(zhǔn)確預(yù)測(cè)窗口尺寸和Q值減少設(shè)計(jì)周期完整有效的設(shè)計(jì)流程模型測(cè)試仿真相關(guān)軟件測(cè)試軟件完整的自動(dòng)測(cè)試套件簡(jiǎn)化的測(cè)試流程優(yōu)化的測(cè)試周期完整有效的測(cè)試方法降低操作錯(cuò)誤可能本錢降低測(cè)試軟件以WCDMA的一個(gè)產(chǎn)品為例介紹濾波器的設(shè)計(jì)流程以WCDMA的一個(gè)產(chǎn)品為例介紹濾波器的設(shè)計(jì)流程2022/12/3029謝謝！2022/12/2629謝謝！《濾波器原理簡(jiǎn)介》幻燈片本課件PPT僅供大家學(xué)習(xí)使用學(xué)習(xí)完請(qǐng)自行刪除，謝謝！本課件PPT僅供大家學(xué)習(xí)使用學(xué)習(xí)完請(qǐng)自行刪除，謝謝！本課件PPT僅供大家學(xué)習(xí)使用學(xué)習(xí)完請(qǐng)自行刪除，謝謝！本課件PPT僅供大家學(xué)習(xí)使用學(xué)習(xí)完請(qǐng)自行刪除，謝謝！《濾波器原理簡(jiǎn)介》幻燈片本課件PPT僅供大家學(xué)習(xí)使用一、雙工器在基站中的作用雙工器在基站中的作用是將發(fā)射和接收信號(hào)相隔離，保證接收和發(fā)射都能同時(shí)正常工作.它是由兩組不同頻率的帶通濾波器組成，防止發(fā)射信號(hào)對(duì)接收信號(hào)進(jìn)展干擾。一、雙工器在基站中的作用雙工器在基站中的作用是將發(fā)二、濾波器原理簡(jiǎn)介

濾波器是通信工程中常用的重要器件，它對(duì)信號(hào)具有頻率選擇性，在通信系統(tǒng)中通過(guò)或阻斷、分開(kāi)或合成某些頻率的信號(hào)。二、濾波器原理簡(jiǎn)介濾波器是通信工程中常用的重要器件濾波器主要類型

通常采用工作衰減來(lái)描述濾波器的幅值特性:(dB)

式中，Pin和PL分別為輸出端接匹配負(fù)載時(shí)濾波器輸入功率和負(fù)載吸收功率。根據(jù)衰減特性不同，濾波器通常分為低通、高通、帶通和帶阻濾波器。低通高通帶通帶阻濾波器主要類型通常采用工作衰減來(lái)描述濾波器的幅值特性:帶通濾波器的工作原理原始信號(hào)濾波器響應(yīng)濾波后的信號(hào)帶通濾波器的工作原理原始信號(hào)濾波器響應(yīng)濾波后的信號(hào)帶通濾波器的構(gòu)造通常的帶通濾波器具有左圖所示的構(gòu)造：抽頭：將外部輸入信號(hào)饋入濾波器或者將經(jīng)過(guò)濾波器的信號(hào)導(dǎo)出。諧振腔：形成通帶內(nèi)的諧振點(diǎn)；耦合窗口：在諧振腔之間傳輸電磁信號(hào)，同時(shí)調(diào)整成不同的耦合度，以滿足濾波器設(shè)計(jì)的需要；感飛，容飛，對(duì)稱飛：形成通帶外的傳輸零點(diǎn)〔即抑制點(diǎn)〕帶通濾波器的構(gòu)造通常的帶通濾波器具有左圖所示的構(gòu)造：帶通濾波器的水池模型過(guò)濾水池帶通濾波器閥門抽頭通過(guò)水閘窗口過(guò)濾單元諧振器入水閥門一級(jí)過(guò)濾通過(guò)水閘二級(jí)過(guò)濾通過(guò)水閘……出水閥門*閥門要求開(kāi)得最大，保證最大的水流量；*每級(jí)過(guò)濾單元要求正常工作；*過(guò)濾單元密封良好、做工精良，防止水流失或者被損耗；*每級(jí)通過(guò)水閘要求大小適中，保證過(guò)濾單元有足夠的工作時(shí)間，并且不阻塞水流帶通濾波器的水池模型過(guò)濾水池帶通濾波器入水閥門濾波器抽頭模型〔閥門〕抽頭為帶通濾波器的饋電裝置。其構(gòu)造關(guān)系到饋電強(qiáng)度，以及與外部接口的匹配，不同帶寬，不同種類的濾波器所用到的抽頭是不一樣的?？偟膩?lái)講有兩種形式：電耦合：通過(guò)電流或者電場(chǎng)來(lái)進(jìn)展耦合。磁耦合：通過(guò)磁場(chǎng)進(jìn)展耦合，也稱感性耦合。對(duì)于同軸諧振器帶通濾波器，必須將輸入/輸出端的抽頭都設(shè)計(jì)到位，才能保證通帶駐波較小。不合理的抽頭設(shè)計(jì)，會(huì)導(dǎo)致輸入能量較多被反射，S11較大，駐波調(diào)不下來(lái)，通帶插損增大。ab濾波器抽頭模型〔閥門〕抽頭為帶通濾波器的饋電裝置。其c金屬同軸濾波器的電耦合方式有兩種，一種是探針耦合〔b〕，一種是直接饋電耦合〔a〕。對(duì)于a中抽頭，通過(guò)壁電流直接饋電，可以適用于帶寬較寬的情況，構(gòu)造穩(wěn)定性好，是最常用的一種抽頭方式。對(duì)于b中的探針饋電方式，通過(guò)電場(chǎng)使得外部電路和第一個(gè)諧振腔進(jìn)展耦合，可以適用于窄帶情況下，構(gòu)造穩(wěn)定性不好，不常用。對(duì)于c中的磁耦合方式，一般適用于窄帶濾波器，構(gòu)造可靠性高，但裝配不方便。c金屬同軸濾波器的電耦合方式有兩種，一種是探針耦合〔b〕，一諧振器模型〔過(guò)濾單元〕左圖為單個(gè)諧振腔的電場(chǎng)模型及其等效電路原理圖。圖為不帶圓盤的諧振桿的圓腔諧振器，諧振桿頂部與蓋板形成的電容，可以理解成等效電路中的端接電容。等效電路中的諧振頻率計(jì)算公式為：為諧振桿參加圓盤，相當(dāng)于加大了端接電容，圓盤越大，電容越大，諧振頻率越低；同樣參加調(diào)諧螺桿，也相當(dāng)于加大端接電容，螺桿進(jìn)得越深，端接電容值越大，諧振頻率越低。所以，將所有的調(diào)諧螺桿往里進(jìn)，那么濾波器通帶低偏。諧振器模型〔過(guò)濾單元〕左圖為單個(gè)諧振腔的電場(chǎng)模型及其等效電路單腔諧振器電場(chǎng)分布圖單腔諧振器電場(chǎng)分布圖單腔諧振器磁場(chǎng)分布圖單腔諧振器磁場(chǎng)分布圖兩個(gè)諧振器的耦合模型〔水閘〕左上圖為兩個(gè)圓形諧振腔相互耦合的電場(chǎng)分布模型。電磁場(chǎng)通過(guò)諧振腔之間的窗口耦合；耦合螺桿的參加，“吸引〞電力線向螺桿集中，從而加強(qiáng)兩相鄰腔的耦合效果。每個(gè)諧振腔有各自的諧振頻率，當(dāng)相鄰的兩個(gè)腔發(fā)生耦合時(shí)，其諧振頻率相互“排斥〞，耦合越強(qiáng)，“排斥〞效果越明顯，如左以下圖所示。所以，假設(shè)將所有的耦合螺桿都往里進(jìn)，那么通帶帶寬變寬。

兩個(gè)諧振器的耦合模型〔水閘〕左上圖為兩個(gè)圓形諧相鄰耦合兩腔電場(chǎng)分布圖相鄰耦合兩腔電場(chǎng)分布圖相鄰耦合兩腔磁場(chǎng)分布圖相鄰耦合兩腔磁場(chǎng)分布圖相鄰耦合兩腔外表電流分布圖相鄰耦合兩腔外表電流分布圖帶通濾波器的飛桿〔額外水閘〕容飛構(gòu)造感飛構(gòu)造右上圖的感飛/容飛位置上，假設(shè)參加容飛構(gòu)造那么實(shí)現(xiàn)容飛，參加感飛構(gòu)造那么實(shí)現(xiàn)感飛；右以下圖的對(duì)稱飛位置上參加容飛構(gòu)造，可實(shí)現(xiàn)對(duì)稱飛，參加感飛構(gòu)造不能形成零點(diǎn)。調(diào)試中，感飛太強(qiáng)/弱，可以通過(guò)勾/壓飛桿來(lái)改變飛桿強(qiáng)度；容飛或?qū)ΨQ飛太強(qiáng)/弱那么需要翻開(kāi)蓋板，減短/加長(zhǎng)飛桿。帶通濾波器的飛桿〔額外水閘〕容飛構(gòu)造感飛構(gòu)造右容飛感飛容飛幾種傳輸零點(diǎn)圖為三種傳輸零點(diǎn)的響應(yīng)。傳輸零點(diǎn)可以增加相應(yīng)頻點(diǎn)的S12衰減。飛桿越強(qiáng)，那么零點(diǎn)越靠近通帶；飛桿越弱，那么零點(diǎn)越遠(yuǎn)離通帶。幾種傳輸零點(diǎn)圖為三種傳輸零點(diǎn)的響應(yīng)。雙工器介紹

雙工器由一個(gè)接收端濾波器和一個(gè)發(fā)射端濾波器組成，實(shí)現(xiàn)收/發(fā)共用；高/低端濾波器可以是帶通、帶阻、低通、高通濾波器；可以由各種諧振器濾波器組合；最常見(jiàn)的是同軸諧振器帶通濾波器組成的雙工器；詳細(xì)的介紹可以參考濾波器的介紹典型雙工器模型帶通雙工器響應(yīng)帶阻雙工器響應(yīng)