滤波器包含低通滤波器(LPF)、高通滤波器(HPF)、带通滤波器(BPF)、带阻滤波器(BEF)、全通滤波器(APF)。这些滤波器的幅度频率响应都是不平坦的。
中文名称 | 全通滤波器 | 外文名称 | All-Pass Filter |
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特点 | 幅度频率响应是完全平坦 | 作用 | 用于产生相移(延迟) |
比如,低通滤波器会衰减高频信号。低通滤波器有一个截止频率,这个频率是滤波器允许通过的信号的分界线,低于截止频率的信号成分可以基本不受影响的通过,而高于截止频率的信号被衰减而不能顺利通过。正因为这种滤波器能过通过低频信号,所以被称为低通滤波器。
和低通滤波器类似:高通滤波器允许通过频率超过截止频率的信号,而低于截止频率的信号被衰减;带通滤波器有两个截止频率,两个截止频率之间的信号被允许通过,两个截止频率之外的信号被衰减;带阻滤波器也有两个截止频率,和带通滤波器相反,被衰减的是两个截止频率之间的信号,两个截止频率之外的信号可以通过。
与前面所说的几种滤波器不同,全通滤波器具有平坦的频率响应,也就是说全通滤波器并不衰减任何频率的信号。由此可见,全通滤波器虽然也叫做滤波器,但它并不具有通常所说的滤波作用,大概正是因为这个缘故,有些教科书上宁愿用全通网络这个词,而不叫它全通滤波器。
全通滤波器(APF)虽然并不改变输入信号的频率特性,但它会改变输入信号的相位。利用这个特性,全通滤波器可以用做延时器、延迟均衡等。实际上,常规的滤波器(包括低通滤波器等)也能改变输入信号的相位,但幅频特性和相频特性很难兼顾,使两者同时满足要求。全通滤波器和其他滤波器组合起来使用,能够很方便的解决这个问题。
在通讯系统中,尤其是数字通讯领域,延迟均衡是非常重要的。不夸张的说,没有延迟均衡器,就没有现在广泛使用的宽带数字网络。延时均衡是全通滤波器最主要的用途,全世界所有生产出来的全通滤波器,估计有超过90%的全通滤波器被用于相位校正,因此全通滤波器也被(不准确的)被称为延迟均衡器。
全通滤波器也有其他很多用途。
比如:单边带通讯中,可以利用全通滤波器得到两路正交的音频信号,这两路音频信号分别对两路正交的载波信号进行载波抑制调制,然后叠加就能得到所需要的无载波的单边带调制信号。
从电气工程上,所有的元件可以归纳为三类最基本的元件,即电阻,电感和电容.电阻的阻值与交流电的频率无关.电感的阻值(称为感抗)Xl=2πfL,即与交流电的频率成正比.频率越高,感抗越大.电容元件则与电感...
这个必须接合图纸来说明较清楚些,简单地说吧就是利用电容,电感量的不一样,所对不同频率产生的阻抗不一样.阻抗大的被阻挡,阻抗小的被通过.同时也可以利用电容,电感对某个频段产生偕振,使之通过或被阻挡.这就...
模拟的一阶滤波器带外衰减是20db/十倍频,而二阶则是40db/十倍频,阶数越高带外衰减越快。可以粗略地认为阶数越高滤波效果越好,但有时可能需要折中考虑相移,稳定性等因素。
基于复倒谱系数,提出了一种等波纹逼近数字全通滤波器设计方案。由于平稳数字全通滤波器的分母多项式一定具有最小相位,因此,该方案首先基于最小相位滤波器的群延迟函数和其复倒谱系数之间的关系,采用切比雪夫最佳一致逼近准则求得分母多项式的倒谱系数,然后依据全通滤波器分母多项式与其复倒谱系数的关系求得分母多项式,由分母多项式系数确定全通滤波器的传递函数。仿真结果表明,采用该方案使所设计的滤波器的群延迟特性在整个频带上近似为理想群延迟,其误差在整个频带上呈均匀分布,误差的最大值也有所降低。
按所处理的信号分为模拟滤波器和数字滤波器两种。
无源滤波器中按所通过信号的频段分为低通、高通、带通、带阻和全通滤波器五种。
低通滤波器:它允许信号中的低频或直流分量通过,抑制高频分量或干扰和噪声;
高通滤波器:它允许信号中的高频分量通过,抑制低频或直流分量;
带通滤波器:它允许一定频段的信号通过,抑制低于或高于该频段的信号、干扰和噪声;
带阻滤波器:它抑制一定频段内的信号,允许该频段以外的信号通过,又称为陷波滤波器。
全通滤波器:全通滤波器是指在全频带范围内,信号的幅值不会改变,也就是全频带内幅值增益恒等于1。一般全通滤波器用于移相,也就是说,对输入信号的相位进行改变,理想情况是相移与频率成正比,相当于一个时间延时系统。
按所采用的元器件分为无源和有源滤波器两种。
根据滤波器的安放位置不同,一般分为板上滤波器和面板滤波器。
板上滤波器安装在线路板上,如PLB、JLB系列滤波器。这种滤波器的优点是经济,缺点是高频滤波效果欠佳。其主要原因是:
1、滤波器的输入与输出之间没有隔离,容易发生耦合;
2、滤波器的接地阻抗不是很低,削弱了高频旁路效果;
3、滤波器与机箱之间的一段连线会产生两种不良作用: 一个是机箱内部空间的电磁干扰会直接感应到这段线上,沿着电缆传出机箱,借助电缆辐射,使滤波器失效;另一个是外界干扰在被板上滤波器滤波之前,借助这段线产生辐射,或直接与线路板上的电路发生耦合,造成敏感度问题;
滤波阵列板、滤波连接器等面板滤波器一般都直接安装在屏蔽机箱的金属面板上。由于直接安装在金属面板上,滤波器的输入与输出之间完全隔离,接地良好,电缆上的干扰在机箱端口上被滤除,因此滤波效果相当理想。