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微波滤波器的设计及实例要点

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滤波器( Filter )(一)滤波器之种类以信号被滤掉的频率范围来区分,可分为「低通」(Lowpass)、「高通」(Highpass)、「带通」(Bandpass)及「带阻」(Bandstop)四种。若以滤波器原型之频率响应来分,则常见有「巴特沃斯型」(Butter-worth)、「切比雪夫 I 型」(Tchebeshev Type-I)、「切比雪夫 II型」(Tchebyshev Type-II)及「椭圆型」(Elliptic) 等几类。若以使用组件型态来分,则可分为「主动型」(Active)及「被动型」(Passive)两类。其中「被动型」又可分为「L-C 型」(L-C Lumped)及「传输线型」(Transmission line)。而「传输线型」以其结构不同又可分为「平行耦合型」(Parallel Coupled)、「交叉指型」(Interdigital)、「梳型」(Combline)及「发针型」(Hairpin-line)等不同型态。这里以较为常使用的「巴特沃斯型」(Butterworth)、「柴比雪夫 I型」(Tchebeshev Type-I)为例,说明其设计方法。42(二)「低通滤波器」设计方法(A) 「巴特沃斯型」(Butterworth Lowpass Filter)步骤一:决定规格。电路特性阻抗(Impedance): Zo (ohm)通带截止频率(Cutoff Frequency): fc (Hz)阻带起始频率(Stopband Frequency): fx (Hz)通带衰减量(Maximum Attenuation at cutoff frequency): Ap (dB)阻带衰减量(Minimum Attenuation at stopband frequency):Ax(dB)步骤二:计算组件级数(Order of elements,N)。10 Ax /10 10.5logAp /10101N  fx , N 取最接近的整数。log fc 步骤三:计算原型组件值(Prototype Element Values,gK)。ggK0 1、gn 1 1(2K  1) 2  sin,2NK  1,2,....,N步骤四:先选择「串 L 并 C 型」或「并 C 串 L 型」,再依公式计算实际电感电容值。(a)「串 L 并 C 型」Loddgodd Zo2fC,Cevengeven 2fc Zo(b)「并 C 串 L 型」coddgodd 2fC Zo,geven ZoLeven 2fc43(B)「切比雪夫 I 型」(Tchebyshev Type-I Lowpass Filter)步骤一:决定规格。电路阻抗(Impedance): Zo (ohm)通带截止频率(Cutoff Frequency): fc (Hz)阻带起始频率(Stopband Frequency): fx (Hz)通带涟波量(Maximum Ripple at passband): rp (dB)阻带衰减量(Minimum Attenuation at stopband):Ax(dB)步骤二:计算组件级数...

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