本设计要设计的高频带通滤波器的发挥功能就是对高频信号进行滤波,让高频中的100MHz到400MHz范围的特定频率成分通过,滤掉其他的干扰频率,得到稳定的高频信号,采用仿真软件ADS对设计结果进行了仿真与分析。
1。 概述
1。1 滤波器概念
对于滤波器通带内的频率信号能够顺利通过且受到比较小的衰减,而对通带之外的信号受到很大的抑制衰减。在各种滤波器中,通带是受到小的衰减且使信号能够顺利通过的频率范围;很明显,阻带就是传输信号不能通过且受到极大衰减或者几乎被抑制的频率范围。阻带与通带之间的分界频率就是该滤波器的截止频率;电压增益是零在阻带区域,电压增益是常数在通带区域,在理想的滤波器中[1]。理想滤波器在现实中是不存在的,由于滤波器通带之外的频率不能够马上衰减为零,导致与阻带之间产生过渡带。
滤波器的种类有很多,按照滤波器的通带和阻带属于的频段进行区分[2]:
(1)低通滤波器的通带为零到某频率ƒH,阻带为大于ƒH的频率范围,且受到较大衰减。
(2)高通滤波器的通带为高于某频率ƒH的范围,阻带是低于fH的受到较大衰减的频率范围。
(3)带通滤波器的通带在频率ƒH和ƒL之间不受衰减,通带两侧都是阻带且受到较大衰减。
(4)阻带滤波器的阻带在频率ƒH和ƒL之间受到较大衰减,阻带两侧都是通带,频率可以顺利通过。
1。2 滤波器种类
根据滤波器使用的元件和所处频率范围的差别,滤波器的种类特别多,电子技术的发展是越来越快,人们的需求也提高,滤波器种类也增加的更快。滤波器可划分为巴特沃斯滤波器、切比雪夫滤波器、贝赛尔滤波器等特性[4],按滤波器的逼近函数种类区分。也可划分为有源滤波器以及无源滤波器[6],按元件的性质来划分。文献综述
由无源元件构成无源滤波器。不同形式的能量可以相互转化,可通过元件本身或者元件组合在一起;并且它们之间一定是谐振性的,而且可以转换到最初的形式。总是连续交换把电容器的电场能量与电感线圈的磁场能量,在传输信号的电路之中。所以,之所以能够成为滤波器元件,就是两个有区别的储能装置发生彼此匹配时,可以凭借很小的损耗达到交换各自的能量。
在任何的谐振体中,作为参数的品质因数起到权衡能量交换效率的作用。由于某种要求,一般选择高Q值的元件。必须要这样选择,如果制作一个通带较窄的滤波器。设fb为带宽,fc为中心频率 ,则品质因数必须远大于fc/fb。
1。3 滤波器的发展与现状
滤波器在国外最先使用,应用于通讯设备中。随着电子技术等相关技术的水平不断提高,各类新型滤波器出现并广泛应用于各领域[11]。在通信领域中,为了解决高频电路中高频谐波的干扰,得到稳定可靠的高频信号,各国对于高频滤波器的生产和研究也有很大的突破并广泛应用于各领域。
滤波器在我国的应用比国外晚一些,对于高频滤波器的生产和研究与国际的发展水平相比有些差距。但随着电子技术的发展,在无线通信领域,我国的高频滤波技术也取得了较好的成果。
1。3。2 滤波器的发展前景
如今是信息社会,随着电子技术的发展,对高频滤波器的要求不断提高,使高频滤波器朝着低成本、低功耗、小体积、高精度、多功能、稳定可靠和高频高集成的方向发展。高频滤波器不仅仅可以应用在通信领域,还可以应用在控制系统、机械、科学研究、电子仪器以及生物医学等领域。目前手机的覆盖范围越来越广,手机上的高滤波器数量并不多,但手机的销量逐年增高,因此对于高频滤波技术具有巨大的研究价值,需要引起我们高度的重视。