深圳市金航標電子有限公司，國家級高新技術企業，“中國衛星導航協會”、“中國信息產業商會”、“廣東連接器協會”會員，獲得發明專利和軟件著作權多件。“Kinghelm”品牌產品有北斗GPS天線、微型射頻轉接器組件，電氣數據連接器、端子接插件，及汽車線束、工業連接器、軍用特種定制天線連接器組件三大系列產品。金航標骨干技術團隊來自于清華大學和電子科大，在射頻微波技術方面造詣深厚。[敏感詞]由金航標kinghelm技術顧問張武軍淺析關于濾波器，本文分為上下兩部分

射頻技術應用越來越廣泛，頻譜資源非常寶貴，其中，短距離的無線/射頻設備非常密集。現在大部分系統的基帶信號是數字化的信號(所謂“信息”)。因此，當下的無線/射頻產品中的器件，除了放大器，濾波器和開關也占很大比重。[敏感詞]的濾波器討論，無論基頻BB、中頻IF還是射頻RF都是指模擬的或變為了模擬的信號，不涉及數字濾波器（數字濾波器實際上是數字信號處理DSP，DSP主要是“算法”）。

信號并非單一頻率的標準正弦波（否則它不具備任何“信息”），一個信號是由一群不同振幅/頻率/相位的分量組成，信號在被調制/解調/變換/變頻/放大等過程中，離不開濾波器。

一、 按濾波效果分類

低通濾波器、高通濾波器、帶通濾波器，陷波器（帶阻濾波器）……總之，所謂濾波/陷波，就是按頻率選擇信號(分量)；或將不需要的信號或干擾抑制掉；或將本機產生的交調高次諧波主動抑制，防止干擾其他部件/設備/系統；或將高頻與電源隔離；或多個信號共存時，分離流向……

二、 按結構或材質分類

有：LC濾波器、介質濾波器、表聲波濾波器/體聲波濾波器、腔體濾波器….

三、 一個典型的射頻電路

1.1 濾波器定義

電子電路的作用總的來說就是對信號進行處理。無論是普通的低頻電路還是射頻微波電路，都大量使用濾波器。

低通濾波器（LPF：Low-pass filter）容許低頻信號通過，但抑制高于門限頻率的信號通過。

低通濾波器高通濾波器

高通濾波器（HPF：high-pass filter）則相反，讓某一門限頻率以上的信號通過，而對該門限頻率以下的信號大大抑制。

帶通濾波器（BPF：band-pass filter）則是高通濾波器和低通濾波器的組合。

帶阻濾波器/陷波器（band-stop/notch filter）是指能通過大多數頻率分量、但將某些范圍的頻率分量衰減到極低水平的濾波器,與帶通濾波器的概念相對。

帶通濾波器帶阻濾波器

雙工器（Duplexer) 它是一種天線共用部件。站天線角度看，雙工器能把收發信號組合在一起，以便能使用單個天線，同一根天線上既有接收Rx信號，也有發射Tx信號；站射頻設備角度看，雙工器對接收RX信號和發射TX信號進行隔離分路。以下是雙工器濾波示意圖，低通帶是上行信號，稍高的通帶是下行信號。

雙工器

1.2 濾波器的符號

1.3 濾波器的主要參數

中心頻率（f₀ -Center Frequency）：帶通濾波器或帶阻濾波器是在特定的頻率區間，信號可以通過或不可以通過，因而這個區間有一個中心頻率f₀，一般取f₀= (f1+f2)/2，f1、f2為帶通或帶阻濾波器的相對邊界，即左/右邊界點處，信號相對下降1dB或3dB。

通帶帶寬（BW -Bandwidth）：指帶通/帶阻濾波器的通/阻頻率區間的頻譜寬度，BW= (f2-f1)。f1、f2意義同上。

截止頻率（fc -Cutoff Frequency）：指低通濾波器的通帶右邊界頻點，或高通濾波器的通帶左邊界頻點。通常以1dB或3dB相對損耗點來定義邊界。

[敏感詞]損耗（IL -Insertion Loss）：由于濾波器的引入對電路中原有信號帶來的衰耗（通帶范圍內也存在信號分量損耗）。IL=10Log(Pin/P_L)，其中P_L是負載功率。[敏感詞]損耗(即S21)應盡可能低。

帶內波動（Passband Ripple）：通帶內[敏感詞]損耗隨頻率在損耗均值曲線基礎上波動的峰值。該參數與濾波器通帶中的頻率響應有關，通常以dB表示。濾波器中的紋波大小會影響其回波損耗：紋波越大，回波損耗越大。

帶內駐波比（SWR 或VSWR）：衡量濾波器通帶內阻抗是否良好匹配信號是否良好傳輸的一項重要指標。如下圖，由于存在回波反射，疊加后，駐波的幅度有起伏，也就是其幅度最大值和最小值之間的比率。

SWR =10Log [(Pin+Pr)/(Pin-Pr)]

回波損耗和駐波比有直接關聯(此處不展開)。理想匹配SWR=1，正常狀態下SWR>1。

回波損耗（RL-Return Loss）：回波損耗是衡量濾波器輸入和輸出阻抗與理想阻抗匹配程度的指標，是輸入端口輸入功率與負載端反射功率之比的分貝(dB)數，RL= -20Log10ρ，ρ為電壓反射系數；或RL= -10Log（Pr/Pin），其中Pr是反射回輸入信號源的功率。回波損耗值(即S11)越高，表示阻抗匹配越好，輸入功率被負載端口全部吸收時回波損耗為無窮大。

阻帶抑制/衰減（Rejection/attenuation）：衡量濾波器選擇性能好壞的重要指標，也即濾波器對通帶外信號的衰減程度(單位為dB)。該指標越高說明對帶外干擾信號抑制的越好。

功率容量（Power Handling）：這是射頻輸入功率極限，超過該功率，濾波器的性能可能會下降或失效，單位為瓦特(W)。它通常是指連續波(CW)功率值，即取10個連續波的的平均功率。

隔離度（Isolation）。天線共用器或雙工器在不影響接收(Rx)頻率的情況下抑制發射(Tx)頻率的能力，以及在不影響發射(Tx)頻率的條件下抑制接收(Rx)頻率的能力。這個被稱為Rx/Tx隔離度，隔離度越大，濾波器將Rx與Tx隔離得越有效，反之亦然。較高的隔離度使得發射和接收信號更干凈。

Q值（Q Factor）：中心頻率與帶通濾波器帶寬的比值，即Q=f₀/BW