濾波器，是對(duì)波進(jìn)行過濾的器件。通過濾波器，可以使輸出電壓紋波系數(shù)降低，從而使得波形變得比較平滑。為增進(jìn)大家對(duì)濾波器的認(rèn)識(shí)，本文將對(duì)濾波器的主要參數(shù)以及濾波器截止頻率予以介紹。如果你對(duì)濾波器具有興趣，不妨繼續(xù)往下閱讀哦。

一、濾波器的主要參數(shù)

中心頻率(CenterFrequency)：濾波器通帶的頻率f0，一般取f0=(f1+f2)/2，f1、f2為帶通或帶阻濾波器左、右相對(duì)下降1dB或3dB邊頻點(diǎn)。窄帶濾波器常以插損最小點(diǎn)為中心頻率計(jì)算通帶帶寬。

截止頻率(CutoffFrequency)：指低通濾波器的通帶右邊頻點(diǎn)及高通濾波器的通帶左邊頻點(diǎn)。通常以1dB或3dB相對(duì)損耗點(diǎn)來標(biāo)準(zhǔn)定義。相對(duì)損耗的參考基準(zhǔn)為：低通以DC處插損為基準(zhǔn)，高通則以未出現(xiàn)寄生阻帶的足夠高通帶頻率處插損為基準(zhǔn)。

通帶帶寬(BWxdB)：指需要通過的頻譜寬度，BWxdB=(f2-f1)。f1、f2為以中心頻率f0處插入損耗為基準(zhǔn)，下降X(dB)處對(duì)應(yīng)的左、右邊頻點(diǎn)。通常用X=3、1、0.5即BW3dB、BW1dB、BW0.5dB表征濾波器通帶帶寬參數(shù)。分?jǐn)?shù)帶寬(fractionalbandwidth)=BW3dB/f0×100[%]，也常用來表征濾波器通帶帶寬。

插入損耗(InsertionLoss)：由于濾波器的引入對(duì)電路中原有信號(hào)帶來的衰耗，以中心或截止頻率處損耗表征，如要求全帶內(nèi)插損需強(qiáng)調(diào)。

紋波(Ripple)：指1dB或3dB帶寬(截止頻率)范圍內(nèi)，插損隨頻率在損耗均值曲線基礎(chǔ)上波動(dòng)的峰-峰值。

帶內(nèi)波動(dòng)(PassbandRiplpe)：通帶內(nèi)插入損耗隨頻率的變化量。1dB帶寬內(nèi)的帶內(nèi)波動(dòng)是1dB。

帶內(nèi)相位線性度：該指標(biāo)表征濾波器對(duì)通帶內(nèi)傳輸信號(hào)引入的相位失真大小。按線性相位響應(yīng)函數(shù)設(shè)計(jì)的濾波器具有良好的相位線性度。

帶寬B和品質(zhì)因數(shù)Q值：上下兩截止頻率之間的頻率范圍稱為濾波器帶寬，或-3dB帶寬，單位為Hz。帶寬決定著濾波器分離信號(hào)中相鄰頻率成分的能力——頻率分辨力。在電工學(xué)中，通常用Q代表諧振回路的品質(zhì)因數(shù)。在二階振蕩環(huán)節(jié)中，Q值相當(dāng)于諧振點(diǎn)的幅值增益系數(shù)，Q=1/2ξ(ξ——阻尼率)。對(duì)于帶通濾波器，通常把中心頻率f0()和帶寬B之比稱為濾波器的品質(zhì)因數(shù)Q。例如一個(gè)中心頻率為500Hz的濾波器，若其中-3dB帶寬為10Hz，則稱其Q值為50。Q值越大，表明濾波器頻率分辨力越高。

倍頻程選擇性W：在兩截止頻率外側(cè)，實(shí)際濾波器有一個(gè)過渡帶，這個(gè)過渡帶的幅頻曲線傾斜程度表明了幅頻特性衰減的快慢，它決定著濾波器對(duì)帶寬外頻率成分衰阻的能力。通常用倍頻程選擇性來表征。所謂倍頻程選擇性，是指在上截止頻率fc2與2fc2之間，或者在下截止頻率fc1與fc1/2之間幅頻特性的衰減值，即頻率變化一個(gè)倍頻程時(shí)的衰減量或倍頻程衰減量以dB/oct表示(octave，倍頻程)。顯然，衰減越快(即W值越大)，濾波器的選擇性越好。對(duì)于遠(yuǎn)離截止頻率的衰減率也可用10倍頻程衰減數(shù)表示之。即[dB/10oct]。

二、濾波器截止頻率

濾波器的截止頻率是指濾波器在頻率范圍內(nèi)，信號(hào)的衰減程度達(dá)到一定程度時(shí)的頻率。一般來說，濾波器的截止頻率是指濾波器在頻率范圍內(nèi)，信號(hào)的衰減程度達(dá)到-3dB時(shí)的頻率。

電子濾波器等信號(hào)傳輸通道中的諸如低通、高通、帶通、帶阻等頻帶特性都應(yīng)用了截止頻率的概念。截止頻率有時(shí)被定義為電子濾波器的導(dǎo)通頻帶和截止頻帶的交點(diǎn)，例如電路標(biāo)稱輸出信號(hào)減3分貝的位置的頻率。在帶阻濾波器中，截止頻率則被定義在輸出信號(hào)能量大幅上升(或大幅下降)、失去“阻止”(或失去“通過”)信號(hào)效果的位置。在波導(dǎo)管或者天線的例子中，截止頻率通常包括上限頻率和下限頻率。

截止頻率的概念除了在電子工程有廣泛應(yīng)用，截止頻率的概念還在等離子區(qū)振蕩中有所應(yīng)用。

濾波器的截止特性是指濾波器在不同頻率處的衰減量，信號(hào)的衰減程度隨頻率的變化而變化的特性。濾波器的截止特性可以分為高通濾波器、低通濾波器、帶通濾波器和帶阻濾波器等。它可以用來衡量濾波器的性能。一般來說，濾波器的截止特性越平緩，濾波器的性能越好。

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