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介質(zhì)濾波器(Dielectric Filter)是利用介質(zhì)諧振器的濾波器。而介質(zhì)諧振器(Dielectric Resonator)是由于電磁波在介質(zhì)內(nèi)部進行反復地全反射所形成的。因為電磁波在高介質(zhì)常數(shù)的物質(zhì)里傳播時,其波長可以縮短,正是利用這一特點可以構(gòu)成微波諧振器。
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濾波器的指標可以形象的描述濾波器的頻率響應(yīng)特性。對于微波濾波器的設(shè)計來說,通常需要考慮的指標有下幾項:
1、工作頻率:是濾波器的通帶頻率范圍,有兩種定義方式;
①3dB帶寬;由通帶最小差損點(通帶傳輸特性的最高點)向下移3dB時,所測得的通帶寬度;送個定義是經(jīng)典的定義,沒有考慮插入損耗,工程中較少使用。
②差損帶寬;滿足插入損耗時所測帶寬;這個定義相對嚴謹,在工程上常用。
2、中心頻率:濾波器的通帶的中心頻點。
3、相對帶寬:濾波器的絕對帶寬與中心頻率f0的比值。
4、插入損耗:由于濾波器的介入,在系統(tǒng)內(nèi)引入的損耗,用網(wǎng)絡(luò)插入濾波器前的負載功率與插入后的負載功率的比值來表示;可用S21參數(shù)來定量描述。
5、回波損巧:輸入功率與反射功率的比值,可用S11參數(shù)來定量描述dB為度量單位。回波損耗表征了通帶內(nèi)駐波特性,與外部電路的匹配情況,一般認為至少應(yīng)該大于10dB。
6、波紋系數(shù):濾波器通帶內(nèi)頻率響應(yīng)函數(shù)的變化,波紋系數(shù)的大小等于頻率響應(yīng)畫數(shù)最大幅值與最小幅值的差。
7、矩形系數(shù):描述濾波器對帶外信號的衰減程度,過渡帶越陡峭,選擇性越好。
8、品質(zhì)因數(shù)Q值:濾波器品質(zhì)因數(shù)描述了濾波器的頻率選擇性,定義為在諧振頻率點上濾波器的平均儲能與每周期損耗能量的比值。
9、群時延:微波濾波器的物理尺寸與通帶內(nèi)信號的波長在同一個量級,甚至大于通帶內(nèi)信號波長,信號在濾波器內(nèi)的相位不再是常量,通過濾波器的信號相位會發(fā)生變化。
10、寄生通帶:由于微波濾波器采用的是分布參數(shù)元件,分布參數(shù)傳輸線的頻率響應(yīng)特性是周期變化的,隨著工作頻率的升高,這些元件的感性和容性將發(fā)生轉(zhuǎn)化,故在阻帶中又會出現(xiàn)通帶。這種通帶就是寄生通帶。
11、傳輸零點:傳輸零點又稱衰減極點或者陷波點,指從通帶到阻帶的過渡段中一個明顯的下陷點,傳輸零點的出現(xiàn)意味著濾波器的帶外抑制能力非常好。