中心議題：

• 選擇微波濾波器的考慮因素

解決方案：

• 不同的響應曲線適合特定的應用場合
• 不同類型濾波器的性能水平可以通過共同的一組指標進行比較
• 電壓駐波比衡量濾波器與它所在係統的特征阻抗匹配程度

微波濾波器搭建起來很簡單
，但理解起來比較複雜。它們在係統中完成一個基本的功能：阻(zu)止(zhi)某(mou)些(xie)信(xin)號(hao)，通(tong)過(guo)其(qi)它(ta)信(xin)號(hao)。但(dan)可(ke)以(yi)用(yong)許(xu)多(duo)不(bu)同(tong)的(de)方(fang)式(shi)實(shi)現(xian)這(zhe)種(zhong)功(gong)能(neng)
，而(er)且(qie)有(you)許(xu)多(duo)不(bu)同(tong)的(de)副(fu)作(zuo)用(yong)，例(li)如(ru)係(xi)統(tong)幅(fu)度(du)和(he)相(xiang)位(wei)響(xiang)應(ying)失(shi)真(zhen)等(deng)。因(yin)此(ci)在(zai)選(xuan)擇(ze)濾(lv)波(bo)器(qi)之(zhi)前(qian)，了(le)解(jie)它(ta)們(men)之(zhi)間(jian)的(de)差(cha)異(yi)很(hen)有(you)幫(bang)助(zhu)。

濾波器有各種配置：低通
、高通
、帶(dai)通(tong)和(he)帶(dai)阻(zu)或(huo)頻(pin)帶(dai)抑(yi)製(zhi)濾(lv)波(bo)器(qi)。如(ru)同(tong)名(ming)字(zi)的(de)含(han)義(yi)那(na)樣(yang)，低(di)通(tong)濾(lv)波(bo)器(qi)對(dui)截(jie)止(zhi)點(dian)以(yi)下(xia)信(xin)號(hao)的(de)衰(shuai)減(jian)最(zui)小(xiao)，同(tong)時(shi)抑(yi)製(zhi)截(jie)止(zhi)點(dian)以(yi)上(shang)的(de)信(xin)號(hao)。高(gao)通(tong)濾(lv)波(bo)器(qi)與(yu)此(ci)相(xiang)反(fan)。帶(dai)通(tong)濾(lv)波(bo)器(qi)在(zai)圍(wei)繞(rao)中(zhong)心(xin)頻(pin)率(lv)的(de)通(tong)帶(dai)內(nei)有(you)最(zui)小(xiao)的(de)衰(shuai)減(jian)，對(dui)通(tong)帶(dai)以(yi)上(shang)和(he)以(yi)下(xia)信(xin)號(hao)有(you)很(hen)高(gao)的(de)抑(yi)製(zhi)。帶(dai)阻(zu)濾(lv)波(bo)器(qi)與(yu)此(ci)相(xiang)反(fan)，阻(zu)止(zhi)圍(wei)繞(rao)中(zhong)心(xin)頻(pin)率(lv)的(de)窄(zhai)帶(dai)寬(kuan)內(nei)的(de)信(xin)號(hao)
，允(yun)許(xu)所(suo)有(you)其(qi)它(ta)信(xin)號(hao)通(tong)過(guo)。此(ci)外(wai)，具(ju)有(you)不(bu)同(tong)頻(pin)率(lv)範(fan)圍(wei)的(de)一(yi)對(dui)帶(dai)通(tong)濾(lv)波(bo)器(qi)可(ke)以(yi)組(zu)合(he)起(qi)來(lai)形(xing)成(cheng)雙(shuang)路(lu)器(qi)(diplexer)，或將三個帶通濾波器組合起來形成三路器(triplexer)，而低通和高通濾波器可以組合形成雙工器。

理想情況下
，濾波器對設計要通過的信號的衰減應為0dB
，對設計需要抑製的信號的衰減應無窮大。在實際應用中
，電介質基板材料、導體、無源器件和連接器都會造成損耗和非理想的濾波器行為。因此針對指定應用選擇哪種濾波器需要考慮許多因素。

濾波器響應類型包括巴特沃斯、切比雪夫、貝(bei)塞(sai)爾(er)和(he)橢(tuo)圓(yuan)形(xing)濾(lv)波(bo)器(qi)
，每(mei)種(zhong)濾(lv)波(bo)器(qi)都(dou)有(you)不(bu)同(tong)的(de)響(xiang)應(ying)曲(qu)線(xian)，適(shi)合(he)特(te)定(ding)的(de)應(ying)用(yong)場(chang)合(he)。例(li)如(ru)
，巴(ba)特(te)沃(wo)斯(si)濾(lv)波(bo)器(qi)為(wei)了(le)最(zui)大(da)限(xian)度(du)在(zai)保(bao)證(zheng)通(tong)帶(dai)內(nei)幅(fu)度(du)變(bian)化(hua)最(zui)小(xiao)，犧(xi)牲(sheng)了(le)從(cong)通(tong)帶(dai)到(dao)阻(zu)帶(dai)的(de)陡(dou)峭(qiao)過(guo)渡(du)。切(qie)比(bi)雪(xue)夫(fu)濾(lv)波(bo)器(qi)從(cong)通(tong)帶(dai)到(dao)阻(zu)帶(dai)的(de)過(guo)渡(du)非(fei)常(chang)陡(dou)峭(qiao)

，是(shi)一(yi)種(zhong)具(ju)有(you)高(gao)品(pin)質(zhi)因(yin)數(shu)(高Q)的de濾lv波bo器qi，但dan在zai幅fu度du平ping坦tan度du和he通tong帶dai插cha損sun方fang麵mian有you一yi定ding的de妥tuo協xie。貝bei塞sai爾er濾lv波bo器qi有you很hen好hao的de幅fu度du和he瞬shun態tai響xiang應ying，但dan犧xi牲sheng了le阻zu帶dai衰shuai減jian指zhi標biao。因yin此ci貝bei塞sai爾er濾lv波bo器qi公gong認ren具ju有you線xian性xing相xiang位wei特te性xing，在zai整zheng個ge通tong帶dai內nei具ju有you平ping坦tan的de群qun時shi延yan。橢tuo圓yuan形xing濾lv波bo器qi從cong通tong帶dai到dao阻zu帶dai的de變bian化hua也ye很hen陡dou峭qiao
，代dai價jia是shi通tong帶dai幅fu度du波bo動dong和he通tong帶dai群qun時shi延yan變bian化hua較jiao大da。

不同類型濾波器的性能水平可以通過共同的一組指標進行比較
，包括插損、抑製、VSWR和電源處理能力。插損與濾波器通帶內的信號有關
，是指輸出信號與輸出信號幅度之間的差異(單位dB)。如前所述
，理想的通帶插損應為0dB，但實際數據較高，通常在1dB以上，具體取決於信號頻率和濾波器類型。

濾波器的阻帶是指一段頻率範圍，在這個頻率範圍內需要將信號衰減一定的值。這個衰減值可能是20dB或(huo)更(geng)高(gao)，取(qu)決(jue)於(yu)濾(lv)波(bo)器(qi)製(zhi)造(zao)商(shang)如(ru)何(he)表(biao)征(zheng)他(ta)們(men)的(de)濾(lv)波(bo)器(qi)。對(dui)於(yu)某(mou)個(ge)指(zhi)定(ding)應(ying)用(yong)
，抑(yi)製(zhi)程(cheng)度(du)至(zhi)少(shao)應(ying)將(jiang)無(wu)用(yong)信(xin)號(hao)的(de)幅(fu)度(du)降(jiang)低(di)到(dao)足(zu)夠(gou)小(xiao)，例(li)如(ru)低(di)於(yu)同(tong)一(yi)係(xi)統(tong)中(zhong)接(jie)收(shou)器(qi)前(qian)端(duan)的(de)靈(ling)敏(min)度(du)。在(zai)一(yi)些(xie)濾(lv)波(bo)器(qi)類(lei)型(xing)中(zhong)，阻(zu)帶(dai)抑(yi)製(zhi)值(zhi)可(ke)能(neng)為(wei)80dB或更高。

濾波器的截止頻率將通帶和阻帶明確分隔開來。截止頻率被定義為插損(或抑製)等於3dB或huo半ban功gong率lv點dian的de頻pin率lv。低di通tong或huo高gao通tong濾lv波bo器qi都dou隻zhi有you一yi個ge截jie止zhi頻pin率lv。帶dai通tong或huo帶dai阻zu濾lv波bo器qi則ze有you兩liang個ge截jie止zhi頻pin率lv，在zai帶dai通tong濾lv波bo器qi中zhong位wei於yu通tong帶dai之zhi上shang和he之zhi下xia，在zai帶dai阻zu濾lv波bo器qi中zhong位wei於yu阻zu帶dai或huo陷xian帶dai兩liang邊bian。此ci外wai，對dui帶dai通tong濾lv波bo器qi而er言yan
，中zhong心xin頻pin率lv一yi般ban是shi低di端duan截jie止zhi頻pin率lv和he高gao端duan截jie止zhi頻pin率lv的de幾ji何he平ping均jun值zhi。例li如ru，某mou個ge帶dai通tong濾lv波bo器qi的de低di端duan截jie止zhi頻pin率lv是shi2400MHz
，高端截止頻率是2500MHz，那麼其中心頻率將是 2450MHz，3dB帶寬為100MHz。

濾波器的電壓駐波比(VSWR)是衡量濾波器與它所在係統的特征阻抗匹配程度的一個指標。濾波器某個端口的VSWR是當另外一個端口精確匹配係統特征阻抗 (高頻係統中一般為50Ω)時從該端口看進去的阻抗。因此，一個濾波器的指標通常同時包括輸入VSWR和輸出VSWR的典型值和最大值
，分別代表濾波器與它所連接的源和負載阻抗的匹配程度。VSWR用與1的比例值表示
，如1.50:1，但也可以表示為濾波器的反射損耗(單位dB)。ruguoyigelvboqizaitongdaihezudaishangdouchengxianzukangpipei，namezhegelvboqijiubeirenweishixishouxinglvboqi，dangzhizaitongdaishangzuodaozukangpipeishi，zhegelvboqibeirenweishifanshexinglvboqi。houyizhonglvboqizaizudaishangyoujiaogaodeVSWR，如20.0:1或更高。濾波器的電源處理能力通常與濾波器的物理尺寸、工作頻率範圍
、濾波器技術、基板材料類型、封裝類型
、材料的散熱極限有關。最大功率極限也是信號類型(如連續波(CW)或脈衝信號)以及該信號使用的調製類型的一個函數。

許多公司都提供有關濾波器規格書上寫的那些簡明參考材料的可下載白皮書或應用筆記，包括Anatech Electronics公司的《如何規範射頻和微波濾波器》，該文對不同濾波器類型進行了卓有成效的概述；同樣這家公司的《集總元件(LC)濾波器》，該文對這些流行的射頻濾波器進行了回顧；Mini-Circuits公司的應用筆記《濾波器：介紹
、術語定義
、問答》，這個應用筆記介紹了濾波器技術指標的含義，並提供了基於該公司緊湊型濾波器的一些應用例子。

濾波器類型有許多種

，包括位於低頻和高頻的固定和可調類型，例如基於分立電感(L)和電容(C)的集總元件濾波器、晶體濾波器、陶瓷濾波器
、腔體濾波器
、聲表麵波(SAW)濾波器、體聲波(BAW)濾波器
、薄膜體聲波諧振(FBAR)濾波器
、微機電係統(MEMS)濾波器甚至有源的半導體可調濾波器。集總元件或LC濾波器通常工作於頻率約3GHz以下的應用。這些濾波器的尺寸取決於工作頻率和LC元件的尺寸。

螺旋式濾波器由一係列磁性耦合腔體組成，也屬於LC濾波器
，同樣受限於僅通帶格式下的約3GHz頻率。雖然比傳統的LC濾波器具有更陡峭的響應，但輸入功率受限於約5W。

taocilvboqishizaihenbodetaocijibanshangzhizaode，shiyongfenlixinghuojichengshiyuanjianzuchengxiezhendianlu。genjutaocijibandejiedianchangshu。taocilvboqikeyizuodetebiexiao，jiedianchangshuyuegaodecailiaokeyizuochuyuexiaodelvboqi。shiyongpiliangshengchanfangfakeyishichengbenzuodehendi
，yenengbachicunzuoxiao。taocilvboqigongzuopinlvshouxianyuyue6GHz
，功率電平受限於約5W
，但非常適合做成要求小尺寸的帶通和帶阻濾波器。腔體濾波器可以處理高達約500W的功率電平，並具有突出的插損性能。腔體濾波器的工作頻率可以高達約30GHz。與LC 和陶瓷濾波器相比，它們的體積較大，價格也較貴，因為它們一般是從鋁塊加工而成的。

SAW
、BAW和FBAR濾波器采用半導體製造技術製造，使用光蝕刻工藝產生精細圖案

，而MEMS濾波器采用這些工藝形成三維結構。所有這些濾波器都可以小至2x2mm，雖然在電源處理能力方麵有所限製。SAW、BAW和FBAR濾波器通常用於蜂窩通信手機，工作頻率最高約為3GHz。MEMS濾波器的工作頻率有可能做到18GHz以上。