Los principales parámetros del filtro.
Frecuencia central (Center Frequency): La frecuencia f0 de la banda de paso del filtro, generalmente f0=(f1+f2)/2, f1 y f2 son los puntos de frecuencia del lado izquierdo y derecho del filtro de paso de banda o supresor de banda con una disminución relativa de 1dB o 3dB. Los filtros de banda estrecha suelen utilizar el punto mínimo de pérdida de inserción como frecuencia central para calcular el ancho de banda de paso.
Cutoff Frequency (Frecuencia de corte): Se refiere al punto de frecuencia derecho de la banda de paso del filtro de paso bajo y el punto de frecuencia izquierdo de la banda de paso del filtro de paso alto. Por lo general, 1dB o 3dB punto de pérdida relativa a la definición estándar. El punto de referencia de referencia para la pérdida relativa es: el paso bajo se basa en la pérdida de inserción en CC, y el paso alto se basa en la pérdida de inserción a una frecuencia de banda de paso suficientemente alta donde no hay una banda de parada parásita.
Ancho de banda de paso: se refiere al ancho del espectro que necesita pasar, BW=(f2-f1). f1 y f2 se basan en la pérdida de inserción en la frecuencia central f0.
Pérdida de Inserción: La atenuación que provoca la introducción del filtro a la señal original en el circuito se caracteriza por la pérdida en el centro o frecuencia de corte, si se requiere que la pérdida de inserción sea de banda completa se debe enfatizar.
Ondulación (Ripple): se refiere al valor pico de la pérdida de inserción que fluctúa con la frecuencia sobre la base de la curva media de pérdida dentro del rango de 1dB o 3dB de ancho de banda (frecuencia de corte).
Rizado de banda de paso: La variación de la pérdida de inserción con la frecuencia en la banda de paso. La fluctuación en banda dentro del ancho de banda de 1dB es de 1dB.
Relación de onda estacionaria en banda (VSWR): un indicador importante para medir si la señal en la banda de paso del filtro se adapta bien para la transmisión. Coincidencia ideal VSWR=1:1, VSWR es mayor que 1 cuando hay una falta de coincidencia. Para un filtro real, el ancho de banda que satisface VSWR inferior a 1,5:1 es generalmente más pequeño que BW3dB, y su proporción con BW3dB está relacionada con el orden del filtro y la pérdida de inserción.
Pérdida de retorno (pérdida de retorno): el número de decibeles (dB) de la relación entre la potencia de entrada de la señal del puerto y la potencia reflejada, que también es igual a 20Log10ρ, y ρ es el coeficiente de reflexión de voltaje. La pérdida de retorno es infinita cuando el puerto absorbe completamente la potencia de entrada.
Rechazo de la banda de parada: un indicador importante para medir el rendimiento de la selección del filtro. Cuanto mayor sea el índice, mejor será la supresión de las señales de interferencia fuera de banda. Por lo general, hay dos formulaciones: una es preguntar cuánto dB se suprime para una frecuencia fuera de banda dada fs, y el método de cálculo es la atenuación en fs; la otra es proponer un índice que caracteriza la proximidad de la respuesta de amplitud-frecuencia del filtro al rectángulo ideal: el coeficiente rectangular (KxdB es mayor que 1), KxdB=BWxdB/BW3dB, (X puede ser 40dB, 30dB, 2 0dB, etc). Cuanto mayor sea el orden del filtro, mayor será la rectangularidad, es decir, cuanto más cerca esté K del valor ideal 1, más difícil será hacerlo.
Retardo (Td): se refiere al tiempo requerido para que la señal pase por el filtro, y es numéricamente la derivada de la frecuencia diagonal de la función de fase de transmisión, es decir, Td=df/dv.
Linealidad de fase en banda: este indicador caracteriza la distorsión de fase introducida por el filtro a la señal de transmisión en la banda de paso. Los filtros diseñados con una función de respuesta de fase lineal tienen una buena linealidad de fase.
diseño de filtro
Para el diseño de filtros activos, puede utilizar las herramientas de los fabricantes de chips.
IDA:
Herramienta de diseño de filtros | Asistente de diseño de filtros | Dispositivos analógicos
TI：
Herramienta de diseño de filtros (ti.com)
Simulación de Filtros
Para filtros de un solo extremo, el circuito se puede simular usando multisim, y las características de frecuencia se pueden ver fácilmente usando XBP (diagrama de Bode).
Para circuitos diferenciales, no he configurado la herramienta XBP de multisim y no sé cómo usarla. Puede utilizar el parámetro S(1,2) de ADS para ver la situación de la frecuencia.
Diseño de filtro pasivo
ADS se puede utilizar para diseñar filtros pasivos, consulte los siguientes documentos.
