| 在設(shè)計(jì)帶通濾波器時(shí),控制好傳輸零點(diǎn)(TZ)的位置可以使所設(shè)計(jì)的帶通濾波器更經(jīng)濟(jì),更有效。所謂的傳輸零點(diǎn),是指什么？圖1(a)中所示為5階低通濾波器,它在低頻衰減很小,超過截止頻率,衰減迅速增加。但是僅僅當(dāng)頻率為無(wú)限大時(shí),才沒有信號(hào)傳輸。事實(shí)上,當(dāng)頻率為無(wú)限大時(shí),各個(gè)電感器開路,而各個(gè)電容器都短路。這個(gè)濾波器在頻率為無(wú)限大時(shí),有5個(gè)傳輸零點(diǎn)。如圖1(b)所示,5階高通濾波器則在DC(直流)時(shí),有5個(gè)傳輸零點(diǎn)。 應(yīng)該注意的是,必須間隔安置電感器與電容器。如果我們想使用5個(gè)串聯(lián)的電感器來(lái)建立5階低通濾波器,那么,這相當(dāng)于我們實(shí)際上只有一個(gè)電感器,它的電感是5個(gè)串聯(lián)電感器電感值的總和,這不過是一個(gè)1階濾波器而已。如果我們使用的元件都是的電容器,結(jié)果也是如此。美國(guó)的Cambell與德國(guó)Wegner,在1915年都發(fā)現(xiàn)了這個(gè)現(xiàn)象,即元件或者諧振器必須交叉間隔安置,這是濾波器理論的基礎(chǔ)。 分析傳輸零點(diǎn)的數(shù)目對(duì)帶通濾波器的影響,更為有趣。以普通的3階帶通濾波器為例,如圖2(a)所示。在DC時(shí),如圖2(b)所示,串聯(lián)的電感器,和并聯(lián)的電容器將不起作用——它們可以從圖中取消。在DC區(qū)域,一共有3個(gè)TZ。當(dāng)頻率為無(wú)限大時(shí)(c）,串聯(lián)的電容器和并聯(lián)的電感器將不起作用,可以從圖中取消。在頻率為無(wú)限大的區(qū)域,一共有3個(gè)TZ。 對(duì)于低通濾波器來(lái)說(shuō),在頻率為無(wú)限大的區(qū)域內(nèi),TZ的數(shù)目決定了濾波器的選擇性性能。對(duì)于帶通濾波器來(lái)說(shuō),在DC區(qū)域的TZ數(shù)目決定了通帶以下頻率段的選擇性;而在頻率為無(wú)限大區(qū)域的TZ數(shù)目,則決定了通帶以上頻率段的選擇性能。并不一定都要求DC區(qū)域與頻率為無(wú)限大的區(qū)域,所具有的TZ數(shù)目相等。事實(shí)上,如果希望通帶以上的頻率段衰減的快一些,可以在無(wú)限大頻率段,多安置一些TZ。請(qǐng)參閱圖3所示的3階帶通濾波器。它有3個(gè)諧振器,并在頂部用電感偶合。它一共有6個(gè)TZ,其中一個(gè)在DC區(qū)域,5個(gè)在頻率為無(wú)限大區(qū)域。 圖4所示為帶通濾波器。與前面所介紹的濾波器不同,這個(gè)濾波器在一定頻率數(shù)值存在TZ,也就是說(shuō),它有一些TZ,既不在DC區(qū)域,也不在頻率為無(wú)限大的區(qū)域。例如,C3與L2在103MHz頻率諧振,在通帶的上部產(chǎn)生一個(gè)凹槽(TZ)。同樣,L3與C5在40MHz頻率諧振,則在通帶的下部產(chǎn)生一個(gè)TZ。 在設(shè)計(jì)普通帶通濾波器和用電容器或電感器偶合的諧振濾波器時(shí),通常使用預(yù)先設(shè)計(jì)好的低通濾波器,向帶通濾波器轉(zhuǎn)換的方式完成的。這些濾波器在DC區(qū)域的TZ數(shù)目,和在頻率為無(wú)限大區(qū)域的TZ數(shù)目之間存在一定的比例。如果希望在有限頻率范圍內(nèi),在DC區(qū)域,或者在頻率為無(wú)限大的區(qū)域內(nèi),任意安置TZ,那么在設(shè)計(jì)這樣的濾波器時(shí),就需要采用直接綜合技術(shù)�！觯ㄕ浠ǎ� |
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