Классификация фильтров по характеристикам

По характеристикам фильтры классифицируют обычно по одному из четырех типов

Фильтры применяются в различных радиотехнических устройствах:

• Нижних частот
• Верхних частот
• Полосовые
• Режекторные

1. Фильтр нижних частот – фильтр, пропускающий сигналы ниже частоты среза, определяемой обычно по уровню 3 дБ.

Простейшим звеном, из которого состоит фильтр нижних частот показан на рисунке 1. S-параметры фильтра нижних частот показаны на рисунке 2.

Рисунок 1.

Рисунок 2.

2. Фильтр верхних частот – фильтр, пропускающий сигналы выше частоты среза, определяемой обычно по уровню 3 дБ.

Простейшим звеном, из которого состоит фильтр нижних частот показан на рисунке 1. S-параметры фильтра верхних показаны на рисунке 2.

Рисунок 3.

Рисунок 4.

3. Полосовой фильтр – устройство, не пропускающее частоты, лежащие ниже и выше полосы пропускания.

Основными понятиями для полосового фильтра являются:

Ширина полосы пропускания - характеристика полосового фильтра, равная разности частот верхней и нижней границ полосы пропускания. Определяется по какому-либо уровню, например, по уровню 3 дБ, или 1 дБ. На рисунке 5 показаны полосы пропускания фильтра по уровням 0,5 и 3 дБ.

Рисунок 5.

Гарантированное затухание на частотах - величина, выражаемая в децибелах и характеризующая степень уменьшения мощности сигнала на данных частотах, при прохождении через фильтр. На рисунке 6 показаны области частот фильтра, с гарантированным затуханием 60 дБ и 30 дБ. Обычно пишется абсолютное знгачение [дБ], может быть указано относительно потерь на центральной частоте [дБн].

Рисунок 6.

Прямоугольность фильтра – отношение ширины полосы заграждения фильтра по одному заданному уровню (например, 30 дБ) к ширине полосы пропускания по другому заданному уровню (например, 3 дБ).

Пример определения прямоугольности фильтра:

прямоугольность @-0,5дБ @-30дБ =(46,23-26,35)/(40,5-29,5)=1.80;

прямоугольность @-0,5дБ @-60дБ =(53,29-23,36)/(40,5-29,5)=2.72.

Чем меньше значение прямоугольности, тем лучше. Идеальный полосовой фильтр – прямоугольник.