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滤波器系列之一:滤波器基础知识解析

  。这种网络允许某些频率通过,对其它的频率成分加以抑制衰减,滤波器其实就是选频电路。

  中低于f2的频率成分不受衰减地通过,而高于f2工的频率成分受到极大地衰减。

  与低通滤波器相反,从f1~∞频率之间,其幅频特性平直,使信号高于f1的频率成分几乎无衰减的通过,而低于f1的频率成分将受到极大地衰减。

  在通频带f1~f2之间,它使信号中高于f1而低于f2的频率成分可以不受衰减地通过,而其它成分受到衰减。

  与带通滤波器相反,阻带在频率f1~f2之间,它使信号中高于f1而低于f2的频率成分受到衰减,而其它频率成分的信号几乎不受到衰减地通过。

  低通滤波器和高通滤波器是滤波器的两种基本形式,其它的滤波器都能分解为这两种类型的滤波器,低通滤波器与高通滤波器的串联为带通滤波器,低通滤波器与高通滤波器的并联为带阻滤波器。

  是在电磁信号传输路径上形成很大的特性阻抗不连续,使大部分电磁能量反射回信号源处。反射式滤波器采用电感L、电容C等储能元件组成的无源网络,有很好的频率选择特性,但易产生谐振。

  吸收式滤波器:采用有损耗的滤波元件,使骚扰信号的能量消耗在滤波器中,以达到抑制干扰的目的,又称有损滤波器,吸收式滤波可避免反射式滤波因寄生参数效应或阻抗不匹配引起的谐振,但其频率选择性较差。吸收式滤波器采用铁氧体材料或其他有损耗材料,将导线穿过或缠绕在各种形状的铁氧体材料上,利用其电感及磁场涡流损耗阻断骚扰信号的传播。

  从幅频特性提出要求,而不考虑相频特性。巴特沃斯滤波器具有最大平坦幅度特性,特点是通频带内的频率响应曲线最大限度平坦,没有纹波,而在阻频带则逐渐下降为零。巴特沃斯低通滤波器可用如下振幅的平方对频率的公式表示:

  切比雪夫滤波器,又名车比雪夫滤波器,是在通带或阻带上频率响应幅度等纹波波动的滤波器。切比雪夫滤波器来自切比雪夫分布,是用以纪念俄罗斯数学家巴夫尼提.列波维其.切比雪夫。

  切比雪夫滤波器在过渡带比巴特沃斯滤波器的衰减快,但频率响应的幅频特性不如后者平坦。切比滤波器和理想滤波器的频率响应曲线之间的误差最小,但是在通频带内存在幅度波动。

  也称倒数切比雪夫滤波器,较不常用,因为频率截止速度不如I型快,也不需要用更多的

  元件。II型切比雪夫滤波器在通频带内没有幅度波动,只在阻带内有幅度波动。

  贝塞尔滤波器是具有最平坦的幅度和相位响应。带通的相位响应近乎呈线性。贝塞尔滤波器由于具有向其截止频率以下的所有频率提供等量延时的特性,才被用于

  设备中,在音频设备中,必须在不损害频带内多信号的相位关系前提下,消除带外噪声。描述贝塞尔滤波器低通滤波器的传递函数如下:

  理想滤波器是指能使通带内信号的幅值和相位都不失真,阻带内的频率成分都衰减为零的滤波器,其通带和阻带之间有明显的分界线。也就是说,理想滤波器在通带内的幅频特性应为常数,相频特性的斜率为常数,在通带外的幅频特性为零。

  理想滤波器是不存在的,在实际滤波器的幅频特性图中,通带和阻带之间应没有严格的界限。在通带和阻带之间有过渡带,在过渡带内的频率不会被完全抑制,只会被衰减。滤波器设计时希望过渡带越窄越好,也就希望对通带外频率成分衰减的越快越好,实际滤波器设计时,总是通过种种方法使其尽量逼近理想滤波器。

  滤波器的主要参数:插入损耗、回波损耗、通带带宽、带内波动、纹波、带内驻波比、

  频率、截止频率、延迟、带内相位线、插入损耗(Insertion Loss):

  由于滤波器的引入对电路中原有信号带来的衰减,以中心或截止频率处损耗表征,如要求全带内插损需要强调。插入损耗是衡量滤波器的主要指标参数,插入损耗是不带滤波器时,从源端到负载转换的信号电压与加入滤波器时源到负载转换的信号电压的比值:

  又称为反射损耗,是表示信号反射性能的参数,回波损耗说明入射功率的部分被反射回到信号源。回波损耗主要是链路中阻抗不匹配所产生的,回波损耗与反射系数的关系为:

  滤波器要满足负载电路工作频率和需抑制频率的要求。在所要求的频率上,滤波器的阻抗必须与它连接的干扰源阻抗和负载阻抗匹配,如果干扰源是高阻抗,则滤波器的输出阻抗应为低阻;如果干扰源是低阻抗,则滤波器的输出阻抗应为高阻。

  指信号通过滤波器所需要的时间,数值上为传输相位函数对角频率的导数,即TD=DF/DV。

  指3dB带宽(截止频率)范围内,插损随频率在损耗均值曲线基础上波动的峰-峰值。

  衡量滤波器通带内信号是否良好匹配传输的一项重要指标。理想匹配VSWR=1:1,失配时

  滤波器通带的频率为f0,一般取f0=(f1+f2)/2,f1、f2为带通或带阻滤波器左、右相对下降1dB或3dB边频点。窄带滤波器常以插损最小点为中心频率计算通带带宽。

  4.1、滤波器安装的地方要求:ü一个骚扰源影响多个敏感设备时,滤波器靠近骚扰源放置。反之,只有一个敏感设备,而有多个骚扰源时,滤波器靠近敏感设备放置。滤波器靠近骚扰源放置的好处,使干扰局限在骚扰源附近,切断骚扰源的干扰路径,抑制骚扰源的发射。

  ü滤波器的输入与输出线必须屏蔽隔离,输入与输出布线靠近时会互相耦合,降低滤波器的滤波效果。ü其它信号布线应避免贴近要增加滤波器的干扰信号布线放置,避免干扰信号源耦合到其它信号布线,降低滤波器的滤波效果。ü滤波后的信号布应避免靠近强干扰信号布线,避免滤波后信号线被二次污染,降低滤波器的滤波效果。4.3、滤波器的接地要求:

  ü滤波器通过细地线接地,高频滤波效果很差,使滤波器的接地外壳与金属结构平面良好搭接,改善接地效果。

  ü滤波器接地点应选择静地(无强干扰源污染的地平面),接地线应尽量短而粗,减小接地的寄生电感,且接地点应选择回流干扰源环路面积最小的点。

  是具有频率选择作用的电路或运算处理系统,具有滤除噪声和分离各种不同信号的功能。2、类型

  是语音处理,图像处理,模式识别,频谱分析等应用的基本处理算法。从本章起,我们将开始讲解

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  问答) /

  ,主要是用来作频率选择----让需要的频率信号通过而反射不需要的干扰频率信号。

  ,主要是用来作频率选择----让需要的频率信号通过而反射不需要的干扰频率信号。 经典的

  简介 /

  Altair RapidMiner助力发动机舱电磁场强仿真,实现快速预测