图5带通滤波器基本构成 事实上，低通滤波器是整个滤波器设计的基础，包括带通滤波器、带阻滤波器和高通滤 波器均是低通滤波器变化而来。 比如低通滤波器到带通滤波器采用了如下的变换：
图 5 低通滤波器到带通滤波器元件转换示意图
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体积，以同轴腔为例，一个900MHz的8级滤波器，如果采用如下排列：
图 20 一个 8 级同轴腔示意图
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如果采用20mm×20mm的谐振腔，滤波器的总尺寸大约是50mm×200mm可能损耗是1.5dB， 而如果采用40mm×40mm的谐振腔，滤波器的总尺寸大约是100mm×380mm可能的损耗是 0.7dB。 Ø Ø 滤波器级数，滤波器级数越大，损耗越大。因此要获得一定的带外损耗，我们必须选择 合适的数学函数和尽可能少的级数。 当然还会有其它的一些因素，加工误差、电镀（镀银的质量）和表面光洁度等。
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图11 WCDMA发射机和接收机采用双工器连接 l 信号的选择等， 中频滤波器带宽直接影响接收机的性能，实际上所有雷达通信 等接收机系统设计很大程度上就是滤波器指标的提出。
图12 接收机采用不同的中频滤波器的输出信号 （采用不同的带宽，信号的幅度并没有多少改变，而噪声能量却大大降低，滤波器带宽 越窄，噪声能量越低，这样信号越能够被检测而不被噪声干扰。） l 频率合成器中大量使用滤波器
无源器件技术介绍
提高篇
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目录
一、滤波器 ............................................................ 3 1.1 滤波器的理想特性 ................................................. 3 1.2 滤波器的电气符号 ................................................. 4 1.3 滤波器的的分类： ................................................. 4 1.4 滤波器的基本构成 ................................................. 5 1.5 滤波器的作用 ..................................................... 6 1.6 基本技术指标 ..................................................... 9 二、 功分器 .......................................................... 17 2.1 概述 ............................................................ 17 2.2 功分器的通用符号 ................................................ 18 2.3 功分器的技术指标 ................................................ 19 三、 耦合器与电桥 .................................................... 23 3.1 耦合器的符号 .................................................... 23 3.2 耦合器的技术指标 ................................................ 26 3.3 电桥 ............................................................ 30
图 14 低通滤波器的 1dB 带宽和 3dB 带宽的定义
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图15 带通滤波器的1dB带宽和3dB带宽的定义 现在最常用的定义不是 3dB 带宽和 1dB 带宽，很多用户直接定义其工作频带，比如一 个频率为 960-1040MHz，通常用户要求在规定的工作频段内，各项技术指标必须满足其要 求，比如插入损耗、带内纹波、驻波等。比如在 960-1040MHz 频带内，要求插入损耗小于 0.5dB， 带内纹波小于 0.25dB， 此时的 1dB 带宽或 3dB 带宽设计和调试时应比 960-1040MHz 宽，否 则如将 1dB 带宽或 3dB 带宽定义 960-1040MHz 范围，无论如何均不能满足要求。
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图 8 接收机干扰抑制
图9 更加复杂的系统
如舰载电子系统，非常多的各种电子系统集中在一个很小的空间上
图 10 超外差接收机 l 不同频率信号的合路和收发开关等；
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图18 低通滤波器的插入损耗和带内波动示意图 因此在实际应用的时候， 必须保证与滤波器连接的器件的稳定性，包括在工作频带之外 的稳定性。
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a 图19 滤波器带外驻波
a 低通滤波器 b 高通滤波器
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图17 低通滤波器的插入损耗和带内波动示意图 (3). 回波损耗(Return Loss)和驻波（VSWR） 绝大多数的滤波器的回波损耗的描述均是指通带内的情况。 我们可以看到一个非常需要注意的事实： 滤波器的带外衰减是靠滤波器的反射将信号反射回 去从而达到衰减的作用，因此滤波器的通带指外，回波损耗基本为 0，驻波为无穷大。见图 19 。
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1.4 滤波器的基本构成
滤波器的基本组成元件为电容和电感， 任何其它形式的滤波器均是以分布电容和电感的 方式实现的。 ,
图4低通滤波器和高通滤波器基本构成 （上两图为低通滤波器，下两图为高通滤波器）
1.1 滤波器的理想特性
Байду номын сангаас图 1 理想滤波器特性
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1.2 滤波器的电气符号
图 2 滤波器的电气符号
1.3 滤波器的的分类：
l 从功能上分： 分为低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器和带阻滤波器。 l 从实现方式分： l LC滤波器（LC Filter）（低通、高通、带通、带阻） l 同轴腔滤波器(Coaxial Cavity Filter)（带通、带阻） l 梳齿滤波器(Combline Filter)（带通、带阻） l 交指滤波器(Interdigital Filter)（带通、带阻） l l l l l l 波导滤波器(Waveguide Filter)（低通、高通、带通、带阻） 介质滤波器(Dielectric Filter)（低通、高通、带通、带阻） 同轴滤波器(Coaxial Cavity Filter)（低通、带通） 微带线和带状线滤波器(Microstrip/Stripline Filter)（低通、高通、带通、带阻） 悬置线滤波器(Suspend line Filter)（低通、高通、带通、带阻） 超导滤波器（HTS Filter）（低通、高通、带通、带阻）……..
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图6从理想LC滤波器到实际滤波器的转换示意图 a 低通滤波器 b 带通滤波器
1.5 滤波器的作用
l
抑制电磁干扰， 包括防止其它的信号进入接收机和防止发射机发射不需要的信 号，如图7、图8、图9所示。 抑制不需要的信号：如在混频器前加入的镜像抑制滤波器，如图10所示；
l
图 7 低通滤波器对发射机谐波抑制
图16 带通滤波器工作频带和1dB带宽和3dB带宽的关系
相对带宽（Relative Bandwidth，RBW）： 相对带宽定义为（1dB带宽或3dB带宽或工作频带）与中心频率的比值。 比如一个中心频率为2000MHz的滤波器，1dB带宽为200MHz，则1dB相对带宽10%; 再比如，中心频率为10GHz的滤波器， 1dB带宽为200MHz（0.2GHz），则1dB相对带 宽2%; 尽管两种滤波器的带宽是一样的，但这两种滤波器的相对带宽差异很大。 相对带宽主要的影响是插入损耗，相对带宽越小，同样工艺的滤波器损耗也越大。 (2). 插入损耗(Insertion Lossy)和带内波动(Ripple) 插入损耗的定义为在工作频带内滤波器的最大损耗。 带内波动定义为在工作频带内滤波器最大损耗和最小损耗之差； 我们不能将频带内的最小的损耗定义为插入损耗，但很多其它的公司这么做；在进行市场宣 传时必须注意。
图13 一个频率合成器实例
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1.6 基本技术指标
1. 通带(Pass Band)描述 (1).带宽和相对带宽 带宽(Bandwidth) 由于滤波器的衰减随频率的不同是不一样的，所以滤波器的带宽必须 有一个基准，也就是说多大的衰减才算是出了滤波器的通带，一般可以定义某dB衰减对应 的频率范围，即×dB带宽，常用1dB带宽和3dB带宽来定义。 1dB带宽为插入损耗的最小值下降1dB所对应的频率范围，3dB带宽一样定义。 也有用×dB带宽定义带外衰减的，比如40dB带宽，其定义与1dB带宽和30dB带宽 相同，但是这种滤波器仅仅只用在比较对称的滤波器形状下。