常见滤波器的结构类型

简介：
本文介绍了各种常见的滤波器结构类型，包括但不限于低通、高通、带通和带阻滤波器。通过分析这些不同的设计，读者可以更好地理解信号处理中的应用需求和技术特点。 根据谐振器的实现方式可以分为集总元件滤波器和分布参数滤波器两大类。其中，分布参数又细分为印制板电路（包括微带线、悬置微带线）、机械腔体以及介质谐振子等类型。 1. 集总(LC)滤波器适用于3GHz以下的应用场景。这类滤波器采用微波集总元件的设计方法来实现谐振电路，使得它们体积小巧且易于安装，并具有无寄生通带（或远距离）的特性；此外还具备设计灵活和研发周期短等优点。然而由于集总电感元件Q值较低的问题，导致这类滤波器在插入损耗较大以及相对带宽较难做到很窄的情况下应用受到限制（一般大于3%），尤其是在需要低插损、高矩形度、窄带及大功率性能的场合。 2. 介质滤波器利用了较高Q值的介质谐振子，其Q值通常为集总元件的两到三倍或十至二十倍之间。这使得该类滤波器能够实现非常狭窄的通频带（从1%甚至达到千分之一）。然而由于寄生通带接近的问题存在（约为2~3f0），此类滤波器更适用于需要近端抑制同时又要求体积较小的应用场景。 3. 腔体滤波器由纯机械结构构成其谐振单元，因此拥有极高的Q值（可达数千乃至上万）。这使得它们非常适合于那些对低插入损耗（小于1dB）、窄带宽（低于1%）以及大功率处理能力有严格要求的应用场合。