率损耗比在通带内将在 1 和1k 2 之间摆动。在截止频率时,将等于 k 2 ;在c 时,将单调 地增加。与最平坦响应曲线相比,切比雪夫响应曲线的一个突出的特点是在过了截止点以后 其上升速率很大。这意味着若需要通带和阻带之间有尖锐截止区,切比雪夫滤波器能满足这 个通常所需要的特性。
当 / c 较大时,式(2。2)所表示的功率损耗比近似为文献综述
与最平坦响应曲线比较,它增大为最平坦响应的 2N-2 倍。事实上,没有一个通带容限为
k 2 的多项式 P(2 ) 能比上式给出的
具有更高的增加速率。反之,当高于截止频率时的功率
损耗比的增加速率给定时,由切比雪夫多项式得到的通带容限最小,在这个意义上,切比雪 夫滤波响应可认为是一种最佳的设计。
最平坦和切比雪夫低通滤波器可以用图 2。2 中所示的电容器和电感器组成的梯形网络的 形式来实现,即集总元件低通滤波器原型。取其负载阻抗等于 1 欧姆,波源阻抗为 R。图 2。2(b) 是图 2。2(a)的对偶电路。可以把两个电路设计为具有同样的功率损耗比。当通带为最平坦或切 比雪夫响应时,若元件为奇数,则梯形网络是对称的。而在最大平坦滤波器的情形,当 N 是
偶数时,梯形网络也是对称的元件的值用 gk 表示,并且两个电路都可用 gk 表示。但是,在图
2。2(b)的网络中所需的波源阻抗 R' 等于 1/R。当 N 为奇数时,R 和 R' 都等于 1。
图 2。2 低通原型滤波网络——梯形结构
若令 Zin 为图 2。2(a)上 aa 平面的输入阻抗,则其反射系数为
用 Zin 和 R 表示的功率损耗比不难算出,为当 ω=0 时,所有电容的阻抗为无穷大,而所有电感的阻抗为零,所以 Zin 1 。对于 N 为 奇数的最平坦滤波器或切比雪夫滤波器,在0 时,功率损耗比必须为 1,这要求取波源的来,自,优.尔:论;文*网www.youerw.com +QQ752018766-
阻抗等于 1。对于 N 为偶数的切比雪夫滤波器,当0 时, PLR
对于功率损耗比为2N 的最大平坦网络,其元件值为
式中, gk 是国际标准单位下的电感值或者是电容值。 对于 c 1 的切比雪夫类型滤波器,元件值为
当元件 gN 是个电容时, gN 1 R ,但是当元件 gN 是个电感时, gN 1 1/ R 。
2。3 低通到带通的频率变换
在 c 1时截止且端接 1Ω 负载阻抗的低通滤波器,可以作为设计端接任意电阻性负载的 高通和带通滤波器的基础。因此,把它称为原型滤波器。最平坦和切比雪夫响应的功率损耗 比可表示为如下的形式: