0
  • 聊天消息
  • 系统消息
  • 评论与回复
登录后你可以
  • 下载海量资料
  • 学习在线课程
  • 观看技术视频
  • 写文章/发帖/加入社区
会员中心
创作中心

完善资料让更多小伙伴认识你,还能领取20积分哦,立即完善>

3天内不再提示

无源滤波器为什么能滤波,它的原理是怎样的

云创硬见 来源:微波射频网 作者:云创硬见 2020-12-31 10:48 次阅读

滤波器能够滤波的本质是利用构造特定的阻抗特性引起反射和损耗来实现对频率的选择。如果从能量守恒的角度来讲,被抑制掉的信号去哪里了?

2f8fd953a6d74947b47243f6522a546b~tplv-tt-shrink:640:0.image

我们先看一下基本电路原理,上图中,负载接收的功率为

2a7181ea0f224e5ab97733f28ff66170~tplv-tt-shrink:640:0.image

我们知道,最大功率传输条件是,源和负载满足共轭匹配。当源阻抗选为纯电阻50欧时,负载也得为50欧,它才能吸收最大的功率。负载阻抗与源阻抗相差越大,能量反射回到源的比例越大,负载吸收功率越少。

8748243d7a53406faf9bd95341efe189~tplv-tt-shrink:640:0.image

怎样衡量两阻抗差异程度呢,我们回顾一下电磁场与波,电磁波从媒质1垂直入射到媒质2,会出现透射与反射的现象。反射系数模值越大,反射能量越多。

e7915295b0bf4973b4f8595d238d6365~tplv-tt-shrink:640:0.image

如果在源和负载之间插入一个无源无耗二端口网络,使得我们从源向右看去的阻抗,在通带等于50欧,而阻带与50欧相差很大(即反射系数很大),这个网络就有了滤波性能。所以说滤波器在某种程度上可以看作一个阻抗变换器。

793efc43643c47ecb42ffa2dd3e74577~tplv-tt-shrink:640:0.image

举个例子说明,在AWR中,查看上图电路的阻抗实部虚部

4e4bc37d516e4399acb69849639c8ab6~tplv-tt-shrink:640:0.image

取源电阻50欧,查看反射系数(S11)、负载与源功率比(Pratio),有

c73e1a4bd31c4cbeb0262d0ba9a11d9c~tplv-tt-shrink:640:0.image

通带内,实部接近50欧,虚部趋于零,也就是负载阻抗接近于源阻抗;反射系数模值趋于零(匹配,全透射),功率传输接近50%。阻带内,实部接近于零,虚部很大,类似一个纯电抗元件,储能而不耗能;反射系数模值很大,接近于1(全反射),功率传输基本为零。这也就解释了为什么滤波器在通带内传输功率,而在阻带内抑制功率的频率选择特性了。

fqj

声明:本文内容及配图由入驻作者撰写或者入驻合作网站授权转载。文章观点仅代表作者本人,不代表电子发烧友网立场。文章及其配图仅供工程师学习之用,如有内容侵权或者其他违规问题,请联系本站处理。 举报投诉
  • 滤波器
    +关注

    关注

    161

    文章

    7817

    浏览量

    178122
  • 变换器
    +关注

    关注

    17

    文章

    2099

    浏览量

    109305
收藏 人收藏

    评论

    相关推荐

    言必信什么是滤波器

    滤波器作为一种经典的滤波装置,凭借其结构简单、成本低廉、运行可靠等优点,在多个领域发挥着重要作用。然而,随着科技的发展和对滤波性能要求的
    的头像 发表于 10-24 15:55 277次阅读

    滤波器的影响因素

    滤波器,作为一种基于电感(L)、电容(C)和电阻(R)等无源元件组成的滤波电路,在信号处理领域具有广泛的应用。然而,其滤波效果受到多种因
    的头像 发表于 10-16 18:26 333次阅读

    什么是滤波器

    滤波器,又称LC滤波器,是一种基于电感(L)、电容(C)和电阻(R)等无源元件组成的滤波电路。它不需要外部电源供电,即可实现对信号中特定
    的头像 发表于 10-16 18:12 1091次阅读

    什么是陷波滤波器的频率特性

    陷波滤波器的频率特性主要描述了其在不同频率下对信号的响应能力,特别是其在特定频率处形成的深陷波特性。这种滤波器通过其独特的电路结构和元件参数设计,使得在某一特定频率上信号的幅度被大
    的头像 发表于 09-27 15:19 373次阅读

    陷波滤波器的结构和功能

    陷波滤波器是一种特殊的带阻滤波器的主要功能是抑制或消除信号中特定频率的成分,同时允许其他频率的信号通过。这种
    的头像 发表于 09-27 15:18 735次阅读
    <b class='flag-5'>无</b><b class='flag-5'>源</b>陷波<b class='flag-5'>滤波器</b>的结构和功能

    滤波器和有源滤波器的区别

    滤波器和有源滤波器在多个方面存在显著差异。滤波器
    的头像 发表于 09-26 16:23 891次阅读

    请问微弱信号滤波使用有源滤波器好还是滤波器好?

    还是滤波器好? 2)采用滤波器会不会因为L/C/R不一致问题导致我这100个通道相位、延
    发表于 09-05 07:37

    在OPA2227前加一个LC低通滤波器滤波器应该按什么阻抗来设计呢?

    如果我在OPA2227前加一个LC低通滤波器滤波器应该按什么阻抗来设计呢?OPA2227的输入阻抗很高,按这个输入阻抗设计
    发表于 08-19 08:11

    iir滤波器和fir滤波器的优势和特点

    (Infinite Impulse Response)滤波器是一种具有无限脉冲响应的数字滤波器的输出不仅取决于当前的输入值,还取决于之前的输入值。IIR滤波器通常由递归
    的头像 发表于 07-19 09:28 1489次阅读

    滤波器的工作原理和应用

    滤波器,又称LC滤波器,是一种基于电感(L)、电容(C)和电阻(R)等被动元件组合而成的电路装置。通过对电路中不同频率的信号进行选择性
    的头像 发表于 07-09 17:57 2197次阅读
    <b class='flag-5'>无</b><b class='flag-5'>源</b><b class='flag-5'>滤波器</b>的工作原理和应用

    RC带通滤波器的工作原理与特性

    在电子工程领域,滤波器是不可或缺的重要元件。其中,RC带通滤波器作为一种常见的滤波器类型,在信号处理、通信、测量等领域有着广泛的应用。本
    的头像 发表于 05-24 14:54 2494次阅读

    有源滤波器滤波器的原理及区别是什么

    滤波器是电子电路中用于选择性地传输特定频率信号的设备。根据设计和实现方式的不同,滤波器可以分为有源滤波器
    的头像 发表于 05-22 16:17 2602次阅读

    滤波器与有源滤波器能否相连,如果可以需要注意什么?

    滤波器和有源滤波器是两种不同类型的滤波器,它们在电路设计中扮演着重要的角色。
    的头像 发表于 05-22 16:02 585次阅读

    来聊聊有源滤波滤波

    滤波和有源滤波是电子滤波器的两种不同设计方法,它们各自具有特点和适用场景。这两种方法涉及如何在滤波器
    的头像 发表于 05-06 08:10 645次阅读
    来聊聊有源<b class='flag-5'>滤波</b>和<b class='flag-5'>无</b><b class='flag-5'>源</b><b class='flag-5'>滤波</b>吧

    高通滤波器、低通滤波器、带通滤波器怎样测幅频特性?

    高通滤波器、低通滤波器、带通滤波器怎样测幅频特性? 高通滤波器、低通滤波器和带通
    的头像 发表于 03-28 17:28 5153次阅读