滤波器设计原理

滤波器设计原理

在现代信号处理和电子应用技术领域，滤波器是必不可少的组成部分，并日益显示出其巨大的应用价值。早期所能看见的滤波器都是一些具有选频特性的电路或系统，如串联或并联谐振回路。

在串联谐振中，回路中的电流达到值，并且与电压同相；而在并联谐振电路中，回路两端的电压达到值，且与电流同相。利用电路的这种特性，可以为我们选出所需要的特定频率的信号，而不是该频率的信号将被滤除。串、并联谐振回路的同频带较窄，且衰减特性陡峭不足，随着邮电通讯的发展，对滤波器的性能又提出了进一步的要求。希望滤波器的话音衰减最小，相互间的连接阻抗也要匹配。这一客观要求导致了多种滤波器的设计理论的产生。出现的是定K 型滤波，即Γ型网络两个支路上的阻抗Z1 和Z2满足如下关系：Z1×Z2=K2，并且引出了特性阻抗的概念。然而定K 式滤波器也有其不足，这种滤波器在通带之内特性阻抗不够平坦，在阻带之内的衰减也不够陡峭。m 式滤波器可以帮助解决定K 型滤波器的以上问题，m 式滤波器在阻带的有限频率处有衰减极点，因此可以使阻带衰减特性更加陡峭；同时，m 式滤波器一端可以与定K 型滤波器有效进行匹配，而另一端的特性阻抗随频率的变化较小，因而可以有效改善定K 型滤波器的性能。

这些滤波器的设计方法统称为经典滤波器设计理论，其本质是利用影象参数法来设计无源集总参数滤波器。http://www.dgzhenghang.com.cn