4-14Hz的带通滤波器bandpass如何设置参数?

4-14Hz的带通滤波器bandpass如何设置参数?,第1张

根据已知条件,可以计算出两个关键参数:

中心频率fo:取上下限频率的几何平均值(相乘后开根),约为7.5Hz。

品质因素Q:中心频率与带宽的比值,为0.75。

因为相对带宽较大,Q值较低,不一定要采用带通滤波器,完全可以用一个4Hz的高通与一个14Hz的低通串联来实现它。

由于你没有给定带外衰减要求,无法决定滤波器的阶数。

由于你没有给定带内频响曲线形态要求,无法确定用哪种滤波函数(最平坦的巴特沃思?等纹波的切比雪夫?等等)。

        带通滤波器是一种只允许特定频率通过而抑制其他频率信号的电路。由于其对信号的选择性,它被应用于电子设计中。例如,RLC 谐振回路是一个模拟带通滤波器。带通滤波器是指可以通过某个频率范围内的频率分量,但将其他范围内的频率分量衰减到低水平的滤波器,与带阻滤波器的概念相反。

        为了获得较好系统性能,带通滤波器的插入损耗须相对于它保持平坦。ADG904-R开关的插入损耗平坦,因此是该电路的理想选择。关断隔 离是决定该电路性能的另一个很重要的参数。ADG904-R具有出色的关断隔 离特性,其值在200 MHz以下大于-50 dB。

         为了实现输入端口到输出端口的大隔 离,滤波器下方有一个接地槽。提隔 离度有助于实现足够的带外衰减和小的带内纹波。每个滤波器的输入端口和输出端口均已匹配 50 Ω。为了进一步提隔 离度,将滤波器与开关和射频边缘连接器连接的50Ω传输线设计为共面波导。

        通用优化器对于滤波器设计并不是特别有用,除非它们可以使用定义滤波器即佳响应的数学基础。无损切比雪夫滤波器的即佳性能是通带中间纹波插入损耗和回波损耗响应。因此,如果优化器能够不断地找到相等的纹波响应,则优化器可以地使用。

        带通滤波器的中心频率为 28 GHz(3GPP 频带 n257)。该结构基于单个线性腔,采用叉指排列,在距中心频率 800 MHz 处实现 30 dB 抑制,带内回波损耗为 20 dB。带内纹波设置为 0.044 dB。 根据这些规范,确定预期的插入损耗和重要的滤波器阶数。

耦合微带线带通滤波器的设计指标如下所示:

(1)通带频率范围:902~928 MHz,中心频率为915 MHz

(2)带内波纹小于3 dB

(3)阻带损耗:850 MHz以下及950 MHz以上衰减大于40 dB

(4)带内输入/输出端口反射系数小于-20 dB.

耦合微带线带通滤波器的设计采用FR-4作为基片材料,基片参数为:d=1.6 mm,Er=4.5,tan δ=0.02,铜导体的厚度t=0.035 mm.

1.2 带通滤波器设计-理论计算

当频率达到或接近GHz时,滤波器通常由分布参数元件构成,分布参数不仅可以构成低通滤波器,而且可以构成带通和带阻滤波器。平行耦合微带传输线由两个无屏蔽的平行微带传输线紧靠在一起构成,由于两个传输线之间电磁场的相互作用,在两个传输线之间会有功率耦合,这种传输线也因此称为耦合传输线。平行耦合微带线可以构成带通滤波器,这种滤波器是由1 4波长耦合线段构成,是一种常用的分布参数带通滤波器。当两个无屏蔽的传输线紧靠一起时,由于传输线之间电磁场的相互作用,在传输线之间会有功率耦合,这种传输线称之为耦合传输线


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