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从电气工程上,所有的元件可以归纳为三类最基本的元件,即电阻,电感和电容.电阻的阻值与交流电的频率无关.电感的阻值(称为感抗)Xl=2πfL,即与交流电的频率成正比.频率越高,感抗越大.电容元件则与电感...
这个必须接合图纸来说明较清楚些,简单地说吧就是利用电容,电感量的不一样,所对不同频率产生的阻抗不一样.阻抗大的被阻挡,阻抗小的被通过.同时也可以利用电容,电感对某个频段产生偕振,使之通过或被阻挡.这就...
模拟的一阶滤波器带外衰减是20db/十倍频,而二阶则是40db/十倍频,阶数越高带外衰减越快。可以粗略地认为阶数越高滤波效果越好,但有时可能需要折中考虑相移,稳定性等因素。
全相位自适应滤波器设计
文中首先通过单位圆相位影射的方式推导出任意正交变换下全相位信号处理的数学表达式,并画出系统实现原理图和带双窗的全相位正交变换域处理图。基于全相位数字滤波器,本文设计并实现了频域自适应滤波器,对加噪信号进行N次全相位频谱归一化处理,并递归设置幅值为1的频点而形成完整的传输特性,噪声的判断通过单次谱分析和全相位谱分析的均值和方差特性来进行。实验中,对于淹没在强噪声中的信号进行了全相位自适应滤波,结果表明,对于整倍频率分辨率信号可以无失真恢复。全相位自适应滤波恢复得到的信号信噪比提高0.8dB左右,而且通过提高滤波器阶数N或进行频谱校正可以进一步提高恢复信号质量。
线性相位滤波器主要有两种实现方法:外部均衡法和自均衡方法。
外部均衡线性相位滤波器的设计思路是:在滤波器所在电路中连接一个相移均衡器,其相位特性与滤波器相反。插入的外部均衡器的群时延的起伏与滤波器带内起伏是相反的,二者抵消从而使整个系统的群时延平坦。耦合谐振器型外部群时延均衡器为单端口微波器件,它通过环形器或3dB定向耦合器与滤波器连接,用于改善滤波器的群时延特性。系统的总群时延等于滤波器的传输群时延与均衡器的反射群时延之和,如图1所示,其中(a)方案采用环形器将滤波器与相位均衡器相连,方案(b)是通过3d B混合耦合器将滤波器与相位均衡器相连。
外部均衡线性相位滤波器的优点是相位均衡器可以制作成独立的微波元件与微波滤波器级联使用,也可以与滤波器集成在同一片介质基片上使用,可以分别单独设计和加工,在一定程度上便于性能的控制,降低了加工的难度。缺点是外接相位均衡器使得系统的体积增加很多,不利于系统的小型化集成。
自均衡线性相位滤波器就是利用交叉耦合在复平面的是实轴引入传输零点,从而在滤波器通带内产生平坦的群时延特性。因为谐振器间的耦合除相邻的直接耦合外,还存在非相邻谐振器间的交叉耦合,因此电路结构相对复杂,设计难度更大。但是自均衡设计方法的优点是集成度高,可以有效减小系统的体积。
原理图如图2所示,其中节点AB为信号输入输出口,线A和线B是滤波器中用于输入输出阻抗匹配的部分,线1到线n是谐振级。每个谐振级由多层带状线组成,各个谐振级之间通过带状线的宽边耦合。
在没有集总电容
谐振器的电长度为
通常情况下,滤波器通带的相对带宽大于15%时,滤波器的设计可以采用交指线结构;相对带宽大于5%时,可以选用梳状线结构;相对带宽小于5%时,采用同轴腔体结构。一般而言,如果采用梳状线结构设计带宽较窄的滤波器,体积会比采用同轴腔体结构大很多。因为腔体结构内导体之问有隔板可以减弱耦合,但是梳状线结构内导体之间只有介质,为了减弱耦合就要拉宽谐振级的间距。这样,窄带的梳状线滤波器在体积上没有优势,但是与同轴腔体结构相比,由于有公式和软件协助计算,梳状线滤波器设计起来更加方便简单。
矩形环状谐振器是由传输线构成的一种封闭环型节构,具有较低的损耗和很高的频率稳定性,而且成本低、尺寸小、加工方便、易集成。矩形环状谐振器结构如图3所示,w为矩形环的宽度,l为矩形环的周长。
这种谐振器属于二端口微波器件,可以采用二端口网络的电路理论来分析其性能 。2100433B
因而在通常频带内相位移与频率的关系图是线性的,截距一定是2π倍,结果每个分量相等地延迟。也叫做延迟滤波器。这样的滤波器不产生相位畸变。如果截距是π的奇数倍,它会把子波反相。线性相位滤波器通过滤波之后移动时间标度来达到零相位滤波。有时用作偏振滤波的一个部分,为了滤除振动的水平分量或垂直分量。