滤波器课件
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滤波器课件篇一：第二章 有源滤波器 第二章 有源滤波器Active Filter(信号分离电路)
测量系统从传感器拾取的信号往往包含噪声和许多与被测量无关的信号，并且原始的测量信号经传输、放大、变换、运算及各种其它处理过程，也会混入各种不同形式的噪声，从面影响测量精度。 这些噪声一般随机性很强，很难从时域中直接分离，但限于其产生的机理，其噪声功率是有限的，并按一定规律分布于频率域中某一特定频带中。 滤波器（信号分离电路）：从频域中实现对噪声的抑制，提取所需要的信号，是各种测控系统中必不可少的组成部分。 对滤波器的要求：(1)滤波特性好；(2)级联特性好(输入，输出)；(3)滤波频率便于改变
滤波器举例： 心电信号的滤波：主要受到50Hz的工频干扰，采用50Hz陷波(带阻)滤波器。问题：如何设计一个心率计数器？一.滤波器的基本知识 ⒈ 按处理信号的形式分类：模拟（本课程）：连续的模拟信号 (又分为：无源和有源) 数字：离散的数字信号。 ⒉ 理想滤波器对不同频率的作用： 通带内，使信号受到很小的衰减而通过。阻带内，使信号受到很大的衰减而抑制，无过渡带。 ⒊ 按频谱结构分为5种类型： 滤波器对信号不予衰减或以很小衰减让其通过的频段称为通带；对信号的衰减超过某一规定值的频段称为阻带；位于通带和阻带之间的频段称为过渡带。根据通带和阻带所处范围的不同，滤波器功能可分为以下几种： 低通(Low Pass Filter) 高通(High Pass Filter) 带通(Band Pass Filter) 带阻(Band Elimination Filter) 全通(All Pass Filter)（理想）各种频率信号都能通过，但不同 的频率信号的相位有不同的变化，一种移相器。
图2-2 按频谱结构分类的各种滤波器的衰减（1-幅频）特性
几个定义： (1)通带的边界频率：一般来讲指下降―3dB即对应的频率。 (2)阻带的边界频率：由设计时，指定。 (3)中心频率：对于带通或带阻而言，用f0或ω0表示。 (4)通带宽度：用Δf0或Δω0表示。 (5)品质因数：衡量带通或带阻滤波器的选频特性。定义为： Q=f0/Δf0或ω0/Δω0，Q值越高，选频性能越好。
⒋ 按电路类型分类： ⑴LC无源滤波器:LC滤波器：由电感L及电容C两类集总元件组成谐振电路(串联，并联)。当频率在几十kHz到几百kHz范围内时，元件的品质因数Q一般为l00～300，最好的可达500～1000。对于带通滤波器，要求Q(=f0/Δf)＞20，否则滤波器的插入衰减将过大。所以这种电路特别适合于窄带滤波器。 LC滤波器具有不会产生内部燥声、不需电源、性能稳定和成本低等优点，但是不能集成化，在使用频段低的时候体积大、笨重，损耗也大。 优点：具有良好的频率选择性，且并信号能量损耗小，噪声低，灵敏度高，以前广泛用于通信及电子测量。 缺点：电感元件体积大，低频及超低频频带范围品质因数低（即频率选择性差），不便于集成，不方便级联。现在不多用了。 ⑵RC无源滤波器：由于电感元件有很多不足，人们自然希望实现无感滤波。由R和C构成的无源网络，其频率选择性较差，一般只能做低性能滤波器，不方便级联。
⑶由特殊元件构成的无源滤波器: 机械滤波器 压电陶瓷滤波器(带通和带阻)----陶瓷振荡器(选频) 晶体滤波器----晶体振荡器(选频) 声表面波滤波器
其工作原理一般是通过电能与机械能、分子振动的互相转换，并与器件固有频率谐振实现频率选择。多用于频率选择性能很高的带通、带阻滤波器，其品质因数可达到数千到数万，并且稳定性也很高，具有许多其它种类滤波器无法实现的特性，其品种系列有限，调整不便，仅应用于某些特殊场合。 晶体滤波器和陶瓷滤波器：是以压电石英晶体或压电陶瓷作为基本谐振元件构成的滤波器。其中石英晶体谐振器的Q值可以达到10,000～150,000，能实现很窄的带通滤波器。 -8晶体滤波器具有极高的温度稳定性(温度系数约0.5～6×10／℃)，可用来实现的频率 范围为10kHz～30MHz，若利用高次泛音，最高频率可延至150MHz。 陶瓷滤波器谐振体的Q值只有1,500左右，频率范因为0.05--2MHz，主要优点是体积小、成本低，缺点是随着时间的推移其特性将发生变化。收音机和电视机等家电中广泛使用。 机械滤波器：一般指的是以恒弹性合金为振子材料，输入和输出备有机电换能装置的滤波器，其应用频率范围约为30kHz～600kHz，Q值可达10,000左右。 声表面波滤波器：声表面波指的是在压电固体材料表面产生和传播的声波。由于声表面 5波在压电固体表面上传播速度约比电磁波的传播速度慢10倍，所以利用声表面波制成的器 5件要比电磁器件小10倍。此外，声表面波器件具有可抽头、换接、分流、抽样、耦合和控 制信号等特性，因而很易完成各种复杂的功能，扩大了应用范围。声表面被器件是以固体内原子的弹性位移所产生的应力波而进行工作的，所以稳定性好。
⑷RC有源滤波器：(RC+运放，需要供电) RC无源滤波器特性不够理想的根本原因是电阻元件对信号功率的消耗。如在电路中引入具有能量放大作用的有源器件，如晶体管，运放等，补偿损失的能量，可使RC网络像LC网络一样获得良好的频率选择特性。 有源RC滤波器:这种滤波器由于构成的方法不同，质量上有较大的差异，通常适用于低频段，可以做到体积小、重量轻和便于集成。多级滤波器可以方便地进行级联。 在有源RC滤波器中，二阶滤波器是滤波器设计中的一个重要的基本环节。二阶滤波器的构成电路多众多样。滤波器的Q值和电路结构有关，一般可作到100，较好的可达1000。其应用频率l00Hz～200kHz范围内能满足中等极点Q值的要求。 必须指出，有源RC滤波器所能达到的频率范围受到运算放大器带宽的限制。 ⑸开关电容(有源)滤波器：(开关电容+运放) 类似有源RC滤波器，便于集成。滤波器的阶数可以做的很高，有开关脉冲噪声，是一种很有前途的滤波器。 5.各种滤波器的工作频段和Q值范围 从工程设计角度出发，对滤波器的要求是既要满足技术指标，经济上又要合理。因此，对所承担的工程设计任务要作全面的考虑和分析。本章提供包括无源LC、晶体、陶瓷、机械和有源RC等各类滤波器适用的频段界限供设计者。图2-3 各种滤波器的工作频段及Q值范围
上图直观地给出了各类滤波器的品质因数和频率范围。 根据目前的情况看，有源RC滤波器有下列特点； 第一、由图2-1可看出，低频尤其是极低频范围，其它各种滤波形都不适宜，而只有有源RC滤波器可以实现。在自动控制及测量技术中往往要求滤波器处理0.01Hz以下的模拟信号，这时只有有源RC滤波器能够胜任。 第二、可以集成化，做到体积小，重量轻。 第三、有滤RC滤波器理论已很成熟，工程上已有一整套方便的设计方法，可以适应各种需要。 第四、有源元件数量增多、品种增加
质量提高，
已导致有源RC滤波器质量提高和成本的下降。所以有源RC滤波器的应用必将进一步发展，但是它也存在着下列一些问题： 1、供电问题：需要供电电源，消耗能量。 2、引入噪声：由于有源元件本身的特点，在内部噪声，动态范围、高颁响应及处理大信号的能力等方面都受到一定的限制。 3、灵敏度问题：一般高于其它类型的滤波器，即易受元件变化的影响。
二.滤波器的基本概念和定义 滤波器为一个两端口网络： 假定滤波器是一个线性时不变（定常）网络，则在复频域内滤波器的电压传递函数： H（S）=Vo(S)Vi(S) 对于实频率来说：（S=jω）滤波器篇二：锁相课件 锁相环的工作状态 锁相环有两个基本状态，锁定状态和失锁状态。 在锁定和失锁之间有两种动态过程，分别是跟踪过程和捕捉过程。 使用锁相环经常遇到二个问题： (1) 开机后，环路能否进入锁定状态； (2 )环路锁定后能否维持锁定状态。 第一个问题与捕获有关； 第二个问题与跟踪（或同步）有关。 锁相环的主要性能指标：同步带、捕捉带、稳态相差 1锁定状态 在环路刚闭合的瞬间 控制电压uc(t)?0?V??o， =(固有频差=瞬时频差)， ，控制频差??c?0， 此时??0??e 随着增加，在环路产生控制电压的作用下，控制频差 环路锁定时具有如下特点 t??c?，瞬时频差??e(t)?。(1) 当控制频差增加到等于固有频差??c??0时，瞬时频差??e(t)?0，此时环路进入锁定状态； (2) 环路处于锁定时，鉴相器输出的电压为直流 (3) 环路处于锁定时, 控制频差等于固有频 差时，瞬时相差?e(t)趋向于一(转载自： 教 师联盟 网:滤波器课件)个恒定值，满足： limt??p?e(t)?0 。 锁定时的环路方程为： KdKVsin?e(?)F(j0) 由式（9.4.27）求得稳态相差为 ???09.4.27） （
（9.4.28） ?(?)e锁定正是在由稳态相差产生的直流控制电压作用下，强制使VCO的振荡角频率相对于自由振荡频率?0发生??c的偏移，变为?V而与参考输入角频率?i相等。即 ?V??0?KdKVsin?e(?)F(j0)??0???c??i
（9.4.29） F(j0)（4）为环路锁定时，环路滤波器的时域传输特性。其中，无源滤波器 F?j0??1； 无源比例滤波器 F?j0??1； 有源比例滤波器 F?j0???。 （5）K?0?KdKVF(j0)为环路锁定时的环路直流总增益。
??0?e(?)?arcsinKKF(j0)dV由可知，环路锁定时，输入固有频差??0???(?)0e越大，稳态相位误差越大，也就是说，随着的增加，将VCO的自由振动频率 大。 ?0调整到等于?i所需的控制电压越大，因而产生uc?(?)e的也就越 问题：通常??0在设计中无法改变的，若??0较大，可采取什么措施减小?e(?)，以便提高环路相位跟踪精度。
当??0?K?0，式（9.4.28）无解。也就是说??0过大，环路无法锁定。滤波器课件篇三：第五章 数字滤波器 第五章 数字滤波器 一、数字滤波器结构 填空题： 1．FIR滤波器是否一定为线性相位系统？（
）。 计算题： 2．设某FIR数字滤波器的冲激响应，h(0)?h(7)?1,h(1)?h(6)?3, h(2)?h(5)?5,h(3)?h(4)?6，其他n值时h(n)?0。试求H(ej?)的幅频响应和相频响应的表示式，并画出该滤波器流图的线性相位结构形式。 作图题： 3．有人设计了一只数字滤波器，得到其系统函数为： 0.6z?1?2.5z?1 ?
H(z)? ?1?2?1?21?1.9z1?1.9z ?11.855?70.630z3
? ?1?21?0.997z2?0.257z0 请采用并联型结构实现该系统。 4．用级联型结构和并联型结构实现一下传递函数 3z3?3.5z2?2.5z（1）H(z)?2 (z?z?1)(z?0.5) 4z3?2.8284z2?z（2）H(z)?2 (z?1.4142z?1)(z?0.7071) 5．用横截型结构实现以下系统函数： H(z)?(1?1?11z)(1?6z?1)(1?2z?1)(1?z?1)(1?z?1) 26 1(1?3z?1?5z?2?3z?3?z?4) 56．设某FIR数字滤波器的系统函数为 H(z)? 试画出此滤波器的线性相位结构。 7．画出由下列差分方程定义的因果线性离散时间系统的直接Ⅰ型、直接Ⅱ型、级联型和并 联型结构的信号流程图，级联型和并联型只用1阶节， y(n)?311y(n?1)?y(n?2)?x(n)?x(n?1) 483 2z3?3z2?2z8．用级联型及并联型结构实现系统函数：H(z)?2 (z?z?1)(z?1) 9．已知滤波器单位抽样响应为 ?2n h(n)???00?n?5
画出横截型结构。 其它10．用卷积型和级联型网络实现系统函数：H(z)?(1?1.4z?1?3z?2)(1?2z?1) 二、IIR数字滤波器设计 填空题： 0.9?z?1 1．已知一IIR滤波器的H（z)?，该滤波器的类型为（
）。 ?11?0.9z 2．脉冲响应不变法的基本思路是（ ）。 3．写出设计原型模拟低通的三种方法：（1）（ ），（2）（ ），（3）（ ）。 4．设计数字滤波器的方法之一是先设计模拟滤波器，然后通过模拟S域（拉氏变换域）到数字Z域的变换，将模拟滤波器转换成数字滤波器，其中常用的双线性变换的关系式是（ ）。 5．设计IIR DF时采用的双线性变换法，将S域j?轴上的模拟抽样角频率2?Fs变换到Z域单位圆上的数字频率（ ）处。 简答题： 6．试分析脉冲响应不变法设计数字滤波器的基本思想、方法及其局限性。 7．从以下几个方面比较脉冲响应不变法和双线性变换法的特点：基本思路，如何从S平面映射到Z平面，频域变换的线性关系。 判断说明题： 8．将模拟滤波器转换成数字滤波器，除了双线性变换法外，脉冲响应不变法也是常用方法之一，它可以用来将模拟低通，带通和高通滤波器转换成相应的数字滤波器。（ ） 9．采用双线性变换法设计IIR DF时，如果设计出的模拟滤波器具有线性频响特性，那么转换后的数字滤波器也具有线性频响特性。（） 计算题： 10．假设某模拟滤波器Ha(s)是一个低通滤波器，又知H(z)?Ha(z?1)（用了变换z?1 s? （3）在（0，?）内的某一频率上 试判定哪个结论对。 11．设有一模拟滤波器 z?1）于是数字滤波器的通带中心位于： z?1（1）??0（是低通） （2）???（是高通） Ha(s)?(s2?s?1) 抽样周期T=2，试用双线性变换法将它转变为数字系统函数H(z)。 12．下图表示一个数字滤波器的频率响应。 （1）用冲激响应不变法，试求原型模拟滤波器的频率响应。 （2）当采用双线性变换法时，试求原型模拟滤波器的频率响应。13．用双线性变换法设计一个3阶Butterworth数字带通滤波器，抽样频率fs?720Hz，上下 ?边带截止频率分别为f1?60Hz，f2?300Hz。（数字低通原型滤波器的截止频率p可以 自选） 附：低阶次巴特沃斯滤波器的系统函数H(s): 三、FIR数字滤波器设计 填空题： 1．用频率取样法设计线性相位FIR滤波器时，控制滤波器阻带衰减的方法为（
）。 1?z?1 2．已知一FIR数字滤波器的系统函数H（z)?，试判断滤波器的类型（低通，高2 通，带通，带阻）为（
）。 3．要获得线性相位的FIR数字滤波器，其单位脉冲响应h(n)必须满足条件: ⑴ （ ）⑵ （） 4．FIR系统称为线性相位的充要条件是（）。 5．FIR滤波器（单位取样序列h（n）为偶对称且其长度N为偶数）的幅度函数H(?)对?点奇对称，这说明?频率处的幅度是（），这类滤波器不宜做（）。 6．用窗口法设计出一个FIR低通滤波器后，发现它过渡带太宽。这样情况下宜采取的修改措施是（
）。 判断说明题： ??k?,k为常7．所谓线性相位FIR滤波器，是指其相位与频率满足如下关系式：?（?） 数（） 8．用频率抽样法设计FIR滤波器时，减少采样点数可能导致阻带最小衰耗指标的不合格。（
） 9．只有当FIR系统的单位脉冲响应h(n)为实数，且满足奇/偶对称条件h(n)??h(N?n)时，该FIR系统才是线性相位的。 （ ） 10．FIR滤波器一定是线性相位的，而IIR滤波器以非线性相频特性居多。 （
） 11．线性相位FIR滤波器传递函数的零点呈现（）的特征。 简答题： 12．利用窗函数法设计FIR滤波器时，如何选择窗函数？ 13．什么是吉布斯（Gibbs）现象? 窗函数的旁瓣峰值衰耗和滤波器设计时的阻带最小衰耗各指什么，有什么区别和联系？ 14．何为线性相位滤波器?FIR滤波器成为线性相位滤波器的充分条件是什么？ 15．仔细观察下图。 （1） 这是什么类型具有什么特性的数字滤波器？ （2） 写出其差分方程和系统函数。 x?n?1?1z?1y?n? 16．设h(n)是一个N点序列(0?n?N?1)，表示一个因果的FIR滤波器，如果要求该滤波器的相位特性为：?(?)??m?,m为常数。 说明：h(n)需要的充分必要条件，并确定N和m的关系。 17．试述窗函数法设计FIR数字滤波器的基本步骤？ 18．FIR滤波器具有线性相位的条件是什么？其相位表达式是什么？ 计算题： 19．如下图所示，两个长度为8的有限长序列h1(n)和h2(n)是循环位移关系。试问：
hn （1）它们的8点离散傅立叶变换的幅度是否相等？ （2）做一个低通FIR数字滤波器，要求h1(n)或h2(n)之一作为其冲激响应，说明下列哪种说法正确？为什么？ ①用h1(n)比h2(n)好； ②用h2(n)比h1(n)好；③两者相同
滤波器课件 相关文章:3无线通信中用SAW滤波器；在移动通信系统中，无论是数字式还是模拟式，其发射；抑制高；图3GSM系统的发射和接收模块；传统的介质滤波器一般具有损耗低、大带宽以及较高的；3.1等效电路分析；采用电网络分析与综合理论，将梯型结构的SAW滤波；图4SAW谐振器及等效电路图；图4中C0为静电容，C1、L1分别为动态电容、动；图5梯形滤波器结构；设计单端对谐振器时，使
3 无线通信中用SAW滤波器
在移动通信系统中，无论是数字式还是模拟式，其发射和接收信号的功能模块电路结构基本相同，如图3所示。在Tx端，在载波上对信号进行调制, 通过放大电路将功率放大，然后经过SAW滤波器滤波后由天线将信号发出，本通道要求滤波器损耗低，可承受大功率；在Rx端通道，天线接收到的微弱信号经SAW滤波器过滤后，进行放大解调，最终获得所要的信息，要求滤波器损耗低，阻带
图3 GSM系统的发射和接收模块
传统的介质滤波器一般具有损耗低、大带宽以及较高的功率承受能力等特点。但其致命的弱点是体积太大，难以适应移动电话向微型化方向发展的趋势。而SAW滤波器具有体积小，适合于微型封、一致性好、无须调整的优点。本文以无线通信系统中移动电话用SAW滤波器(其技术要求为：Tx端中心频率f 0为902.5 MHz，带宽为25 MHz；Rx端f 0为947.5 MHz，带宽为25 MHz)为例，介绍梯型结构SAW滤波器的等效电路分析，并给出设计结果。
3.1 等效电路分析
采用电网络分析与综合理论，将梯型结构的SAW滤波器由单端对SAW谐振器来代替网络中的各个单元。此结构具有电感电容(LC)滤波器低损耗的优点，而且可承受大功率，体积较小。这种结构一般用来设计射频滤波器，工作频率范围为300～2400 MHz，相对带宽为2％～6％, 插入损耗小于5 dB, SAW谐振器及其等效电路如图4所示。
SAW谐振器及等效电路图
图4中C0为静电容，C1、L1分别为动态电容、动态电感，等效电路忽略了动态电阻。梯型SAW滤波器基本结构如图5所示。
梯形滤波器结构
设计单端对谐振器时，使并臂谐振器的反谐振频率与串臂谐振器的谐振频率相同。其中frp、fap、frs、fas分别为并臂、串臂谐振器的谐振频率和反谐振频率。根据梯型滤波器传输函数截止条件可知，串臂谐振器阻抗Zs和并臂谐振器阻抗ZP性质相同时，形成阻带；Zs、ZP性质相反，且Zs/ZP&－1时，形成通带；Zs/ZP&－1时，形成过渡带；Zs/ZP=－1时的频率点为截止频率。
3.2 滤波器的设计
设计梯型结构滤波器，主要是对单端谐振器的设计，并协调好串臂和并臂谐振器的相互关系。谐振器的阻抗可用其谐振频率和反谐振频率来表示，即
ZS=(ω2-ωrs2)/[jωCos(ω2-ωas2)]
ZP=(ω2-ωrp2)/[jωCop(ω2-ωap2)]
式中 ω rs=2πfrs, ω rp=2πfrp分别为串臂、并臂谐振角频率；ω ra=2π fra , ω ap=2π fap分别为串臂、并臂反谐振角频率；为使梯型滤波器的匹配阻抗为线性阻抗Rp，串、并臂阻抗应满足
谐振器的频率关系为fap≈frs，f0=frp=fas－f0。在通带频率范围内，Δ f=(fas－frp)/2，将式(4)、(5)代入式(6)，可化为
R02=1/(4π2 f 0s2 C0p)
式中 一般取为50 Ω。单端对谐振器的静电容可由下式获得
C0=N(εr+ε0)W
式N中为IDT电极对数；W为IDT有效孔径；εr为基片材料的有效介电常数。由上述C0p/C0s的取值范围，根据上式取C0p、C0s的最优值，从而确定串、并臂谐振器的孔径和指条对数。根据电网络理论分析和SAW滤波器的传输函数，设计出了无线通信系统中移动电话用射频滤波器，基片采用具有高机电耦合系数的LiNbO3晶片。为提高滤波器阻带抑制特性，采用了多节串联的方法，并对各单端对谐振器进行了优化设计，其基本电路结构如图6所示。
图6梯型SAW滤波器电路结构示意图
图7梯型SAW滤波器频率特性
设计得到的SAW滤波器频率特性如图7所示，其中心频率为947.5 MHz，3 dB带宽＞30 MHz，插损≤4.0 dB，SS＞30 dB，匹配阻抗为50 Ω，取得了较为满意的结果。
通过这次通信电路的课程设计，我掌握和了解了许多关于声表面波滤波器、放大器与超差技术的有关知识，使我知识面展宽了，同时更让我坚信，学好电子技术方面的知识，对以后的发展是有很大的益处的，在这条路上一直走下去是前途无量的。
在声表面波滤波器的设计中，单元电路的设计是其中的基础，只有对各部分的作用有深刻的了解，才可以设计出符合设计要求的电路。超差技术在设计中是关键的关键，通过放大输入信号、减少干扰等完成整个设计。各个部分的相互联系，缺少了任何一部分，直接影响到整个设计的最终结果。
在这次的设计过程中，对于如何进行电路的设计，我还存在着许多的不足之处，把握电路的连接方式上还过于稚嫩，但是，在以后的学习中，我会不断地自我完善，争取能在电子技术这一方面能有所发展。
经过近两周的努力，终于将通信电路的课程设计完成了。在整个完成课程设计的过程中司老师给予了我很多的帮助，教会我如何去分析课题，如何去查找资料和检索文献，怎么充分利用手中的资源。司老师很和蔼，平易近人，很有耐心， 她对我们严格要求，让我们不敢有半丝的马虎，即使是一个标点符号的错误都让我们立刻改正，对于我不懂得知识和原理司老师都耐心认真给我讲解。通过此次的课程设计，在司老师的认真指导下，我不仅对我的各门专业基础课有了一次大致的复习，更加深了我对我们电子专业的认识。衷心地谢谢司老师的指导
三亿文库包含各类专业文献、文学作品欣赏、幼儿教育、小学教育、应用写作文书、外语学习资料、高等教育、生活休闲娱乐、声表面波滤波器在通信电路中的应用29等内容。　
　《通信电路》课程设计 声表面波滤波器在通信电路中的应用 院(系)名称 专学学指业班级号生姓名导教师 信息工程学院 2008 电子信息工程(2)班
许浩 司... 　声表面滤波器的作用和应用_电子/电路_工程科技_专业...声表 面滤波器产品广泛应用于电视系列,卫星通讯,...在声表面波滤波器中,信号经过电-声-电的两次转换,... 　下图是常用的声表面波滤波器振荡器的原理图: 这是常用的电路,其正确性不容置疑。实际上可以看出信号由集电极经声表面滤波器传至基极时相位相反时才满足起 振条件... 　声表面波滤波器包括声表面波电视图像中频滤波器、...它采用半导体集成电路的平面工艺, 在压电基片表面蒸...SAW 滤波器在移动通信系统的应用中独占鳌头,这是压... 　以上皆非 20 25 15 10 3. 声表面波滤波器的中心频率可: ( A ) )引起的...110 7. 在变容二极管电路中,中心频率 fC 为 5 MHz,调制信号频率为 5 kHz,... 　在变容二极管电路中,中心频率 fC 为 5 MHz,调制信号频率为 5 kHz,最大频偏...声表面波滤波器的中心频率可: A. 很高 B. 很低 C. 以上都有 正确答案: ... 　声表面滤波器的故障现象和判断法_电子/电路_工程科技_专业资料。声表面滤波器的故障现象和判断法 1.损坏出现的故障现象:1.无图,无声,有杂波和沙沙声. 2. 无... 　常用的集中滤波器主要有:LC 带通滤波器、陶瓷、石 英晶体、声表面波滤波器等...电路中的元件 R、C 是什么滤波器? 若检波二极管 VD 开路,对收音机将会产生... 　声表面滤波器_电子/电路_工程科技_专业资料。滤波器...在声表面波滤波器中,信号经过电-声-电的两次转换,...产品广泛 应用于电视系列,卫星通讯,移动系统,无线...射频声表面波滤波器的研究--《电子科技大学》2009年博士论文
射频声表面波滤波器的研究
【摘要】：
和其它类型的滤波器的作用类似，声表面波滤波器的主要功能是滤除不希望的干扰信号。由于声表面波滤波器具有体积小、一致性好、性能出色、适合大规模生产的优点，因此在通讯、导航、无线数据传输等领域的相关设备以及电子视听产品中获得了广泛的应用。
近年来移动通讯的快速发展，特别是适用于第三代移动通讯系统的多模式、多频段手机的广泛使用带来了对声表面波滤波器和双工器的巨大市场需求，宽带、低损耗的声表面波滤波器成为研发的热点。
本文内容包括声表面波滤波器的基本理论和设计方法、制作工艺与测试方法、滤波器对电路性能的影响等方面的研究内容，并进行了声表面波滤波器和声表面波谐振器的设计、仿真、制作与测试，主要工作包括：
采用单相单向换能器制作了低群延时波动的中心频率500 MHz的声表面波横向滤波器；采用ZnO/IDT/Diamond结构获得高的声表面波传播速度，制作并测试了中心频率5 GHz的声表面波横向滤波器。
使用耦合模分析法分析叉指换能器、谐振器，通过模拟结果研究了谐振器的设计，使用石英基片和铌酸锂基片制作了谐振器，研究了谐振器中存在的寄生谐振模式，采用指条宽度和长度加权的假指抑制寄生模式的影响，使用梯形滤波器结构分别制作并测试中心频率为940 MHz、1 GHz、1．8 GHz的谐振器型声表面波滤波器。
通过改进声表面波分布的图像化测试系统，实现了对声表面波分布的幅度和相位数据的高速采集，采集2620(x)×410(y)点阵的数据仅需大约20 min．。采集的数据变换到波数域进行分析和处理，消除测量过程中电磁直通、光反射率不同等因素的影响，重构质量更好的声表面波场分布的图像。
研究了滤波器的反射系数对放大器性能的影响，提出了用90°混合节与滤波器构成的结构改善滤波器反射系数的方法，并分别使用微带和集总参数元件制作电路，测量结果证实了该方法的有效性。
【关键词】：
【学位授予单位】：电子科技大学【学位级别】：博士【学位授予年份】：2009【分类号】：TN713【目录】：
ABSTRACT6-10
第一章 绪论10-17
1.1 声表面波技术10-11
1.2 声表面波滤波器的特点11-12
1.3 声表面波滤波器的发展概况与研究现状12-15
1.4 课题的目的、意义以及研究内容15-17
第二章 叉指换能器17-34
2.1 基本结构17-18
2.2 频率响应18-22
2.3 脉冲响应与叉指换能器结构的对应关系22-23
2.4 等效电路23-29
2.4.1 马松等效电路23-26
2.4.2 导纳矩阵26-27
2.4.3 输入导纳27-28
2.4.4 一般等效电路28-29
2.5 谐波产生29-31
2.6 单向换能器31-33
2.7 本章小结33-34
第三章 横向滤波器34-65
3.1 基本结构34-35
3.2 频率响应35-37
3.3 二端网络表示37-40
3.4 影响滤波器性能的主要因素40-47
3.4.1 二阶效应40-43
3.4.2 基片材料43-46
3.4.3 结构46-47
3.5 滤波器的设计方法47-55
3.5.1 窗口函数法47-50
3.5.2 傅立叶变换法50-54
3.5.3 优化设计法54-55
3.6 滤波器的制作55-64
3.6.1 常规光刻工艺流程56-58
3.6.2 采用电子束光刻的剥离法工艺流程58-60
3.6.3 实验60-64
3.7 本章小结64-65
第四章 谐振器型声表面波滤波器65-96
4.1 耦合模分析法65-74
4.1.1 耦合模方程65-66
4.1.2 周期分布的金属栅阵的耦合模分析66-69
4.1.3 叉指换能器的耦合模分析69-72
4.1.4 P矩阵72-74
4.2 单端对谐振器74-80
4.2.1 等效电路74-76
4.2.2 寄生参数和高次谐振模76-77
4.2.3 设计77-80
4.3 阻抗元件滤波器80-87
4.3.1 L型滤波器81-83
4.3.2 梯形滤波器83-86
4.3.3 格型滤波器86-87
4.4 双模声表面波滤波器87-89
4.5 实验89-95
4.6 本章小结95-96
第五章 S参数测量及声表面波分布的图像化96-109
5.1 S参数测量96-99
5.2 时域分析99-101
5.3 声表面波分布的图像化101-108
5.3.1 激光刀口法检测原理101-103
5.3.2 系统构成103-104
5.3.3 实验104-108
5.4 本章小结108-109
第六章 反射系数的影响及改善109-116
6.1 信号的无失真传输109-110
6.2 反射系数的影响110-112
6.3 反射系数的改善112-115
6.4 本章小结115-116
第七章 结论与展望116-119
7.1 研究总结116-117
7.2 前景展望117-119
致谢119-120
参考文献120-128
读博期间取得的研究成果128-129
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