第一章:研究背景和现状,全文结构介绍
第二章:一般滤波器介绍
第三章:微波滤波器相关论述
第四章:微波滤波器的微带线实现
第五章:仿真与优化
1.4 本章小结
本文主要介绍了现如今滤波器的研究背景及滤波器的发展历程,阐述了本文的主要目的、相关设计指标要求以及采用的设计方式。同时用流程图的方式介绍了本文完成滤波器设计的结构布局。
2 滤波器基础理论
2.1 滤波与滤波器
2.1.1 滤波的概念文献综述
滤波是将信号中特定频段频率滤除的操作,是抑制和防止干扰的重要措施。滤波一词起源于通信理论,它是从含有干扰的接收信号中提取有用信号的一种技术,例如,在用雷达跟踪飞机,在测得的飞机位置数据中,含有测量误差及其他随机干扰,如何利用这些数据,尽可能准确地估计出飞机在某一时刻的位置,速度,加速度等信息,这就是一个滤波问题。很显然,这种问题在电子技术、航天科学、控制工程及其他学科部门中都是大量存在的。历史上最早考虑的是维纳滤波,在20世纪60年代,R.E.卡尔曼和R.S.布西于提出了卡尔曼滤波。现如今,对一般非线性滤波问题的研究已相当活跃。
2.1.2 经典滤波器与现代滤波器
滤波器是一种对频率具有选择性的复杂网络,它对某一频率范围内的信号给以很小的衰减,使得这一部分的信号可以顺利通过,而对其他频率范围内的信号则给以很大的衰减,从而今可能阻止这部分信号的通过。
经典滤波和现代滤波并非过去和现在的关系,两者联系紧密。经典滤波的概念,是根据傅里叶分析和变换提出的一个工程概念,根据高等数学理论,任何一个满足一定条件的信号,都可以看成是无限个正弦波叠加而成。即工程信号是由不同频率的正弦波线性叠加而成的,组成信号的不同频率的正弦波叫做信号的频率成分或者谐波成分。只允许一定频率范围内的信号成分正常通过,而阻止另一部分频率成分通过的电路,叫做经典滤波器。现代滤波简单的说就是用模拟电子电路对模拟信号进行滤波,其基本原则就是利用电路的频率特性实现对信号中频率成分的选择。根据频率滤波时,是把信号看成由不同频率正弦波叠加而成的模拟信号,通过选择不同的频率成分来实现信号滤波。
2.2 滤波器的分类来~自^751论+文.网www.751com.cn/
滤波器的种类很多,根据不同的方式可以分成很多类:
(1)根据通带和阻带所处位置的不同,分为低通滤波器、高通滤波器、带通滤波
器、带阻滤波器等。
(2)按元件分类,滤波器可分为:有源滤波器、无源滤波器、陶瓷滤波器、晶体滤波器、机械滤波器、锁相环滤波器、开关电容滤波器等。
(3)按信号处理的方式分类,可分为:模拟滤波器、数字滤波器。
(4)按通带滤波特性分类,有源滤波器可分为:最大平坦型(巴特沃思型)滤波器、等波纹型(切比雪夫型)滤波器、线性相移型(贝塞尔型)滤波器等。
(5)按运放电路的构成分类,有源滤波器可分为:无限增益单反馈环型滤波器、无限增益多反馈环型滤波器、压控电源型滤波器、负阻变换器型滤波器、回转器型滤波器等。
(6)特殊滤波器,如满足一定频响特性、相移特性的特殊滤波器,例如,线性相移滤波器、时延滤波器、音响中的计杈网络滤波器、电视机中的中放声表面波滤波器等。