濾波器發(fā)展如何?濾波器有哪些主要分類?

濾波器可以對(duì)頻率進(jìn)行選擇，通過(guò)濾波器，我們就可以將不需要關(guān)注的頻率進(jìn)行有效的過(guò)濾。為增進(jìn)大家對(duì)濾波器的認(rèn)識(shí)，本文將對(duì)濾波器、濾波器主要分類予以介紹。如果你對(duì)濾波器具有興趣，不妨和小編一起繼續(xù)往下閱讀哦。

一、濾波器

濾波器是一種選頻裝置，可以使信號(hào)中特定的頻率成分通過(guò)，而極大地衰減其他頻率成分。利用濾波器的這種選頻作用，可以濾除干擾噪聲或進(jìn)行頻譜分析。換句話說(shuō)，凡是可以使信號(hào)中特定的頻率成分通過(guò)，而極大地衰減或抑制其他頻率成分的裝置或系統(tǒng)都稱之為濾波器。濾波器，是對(duì)波進(jìn)行過(guò)濾的器件?！安ā笔且粋€(gè)非常廣泛的物理概念，在電子技術(shù)領(lǐng)域，“波”被狹義地局限于特指描述各種物理量的取值隨時(shí)間起伏變化的過(guò)程。該過(guò)程通過(guò)各類傳感器的作用，被轉(zhuǎn)換為電壓或電流的時(shí)間函數(shù)，稱之為各種物理量的時(shí)間波形，或者稱之為信號(hào)。因?yàn)樽宰兞繒r(shí)間是連續(xù)取值的，所以稱之為連續(xù)時(shí)間信號(hào)，又習(xí)慣地稱之為模擬信號(hào)(Analog Signal)。

濾波是信號(hào)處理中的一個(gè)重要概念，在直流穩(wěn)壓電源中濾波電路的作用是盡可能減小脈動(dòng)的直流電壓中的交流成分，保留其直流成分，使輸出電壓紋波系數(shù)降低，波形變得比較平滑。

從移動(dòng)端來(lái)看，聲學(xué)濾波器的主流是SAW濾波器(表聲波濾波器)和BAW濾波器(體聲波濾波器)兩種。SAW主要應(yīng)用于低頻段，BAW主要應(yīng)用于2.5GHz以上的高頻段。5G新增頻段包括Sub6G和毫米波等超高頻頻段，使得BAW將成為5G濾波器應(yīng)用主流。但由于BAW濾波器的制造工藝較SAW濾波器復(fù)雜程度10倍，因此昂貴的生產(chǎn)成本限制了BAW濾波器的普及速度。2015-2019年我國(guó)自主研發(fā)的SAW濾波器消費(fèi)量、產(chǎn)能及自給率雖然有一定增長(zhǎng)，但仍處于較為落后的發(fā)展水平， SAW濾波器主要還是為日本企業(yè)所主導(dǎo)，而B(niǎo)AW濾波器主要為美國(guó)企業(yè)所主導(dǎo)，呈現(xiàn)出巨頭壟斷的格局。

從基站端來(lái)看，金屬腔體濾波器在3G、4G時(shí)代是通訊市場(chǎng)主流。在5G時(shí)代，基站通道數(shù)擴(kuò)展到16倍，陶瓷介質(zhì)濾波器因其體型小的優(yōu)勢(shì)將成為5G基站主流的濾波器工業(yè)。目前國(guó)內(nèi)具備一定研發(fā)實(shí)力且產(chǎn)能規(guī)模較大的企業(yè)主要包括大富科技以及武漢凡谷等。2019-2022年大富科技專利數(shù)量增長(zhǎng)速度迅猛，2022年較2019年增長(zhǎng)78.7%，國(guó)產(chǎn)企業(yè)在基站濾波器方面取得了技術(shù)突破。

二、濾波器的主要分類

按所處理的信號(hào)分為模擬濾波器和數(shù)字濾波器兩種。

按所通過(guò)信號(hào)的頻段分為低通、高通、帶通和帶阻濾波器四種。

低通濾波器：它允許信號(hào)中的低頻或直流分量通過(guò)，抑制高頻分量或干擾和噪聲;

高通濾波器：它允許信號(hào)中的高頻分量通過(guò)，抑制低頻或直流分量;

帶通濾波器：它允許一定頻段的信號(hào)通過(guò)，抑制低于或高于該頻段的信號(hào)、干擾和噪聲;

帶阻濾波器：它抑制一定頻段內(nèi)的信號(hào)，允許該頻段以外的信號(hào)通過(guò)。

按所采用的元器件分為無(wú)源和有源濾波器兩種。

無(wú)源濾波器：僅由無(wú)源元件組成的濾波器，它是利用電容和電感元件的電抗隨頻率的變化而變化的原理構(gòu)成的。這類濾波器的優(yōu)點(diǎn)是：電路比較簡(jiǎn)單，不需要直流電源供電，可靠性高;缺點(diǎn)是：通帶內(nèi)的信號(hào)有能量損耗，負(fù)載效應(yīng)比較明顯，使用電感元件時(shí)容易引起電磁感應(yīng)，當(dāng)電感L較大時(shí)濾波器的體積和重量都比較大，在低頻域不適用。

有源濾波器：由無(wú)源元件和有源器件組成。這類濾波器的優(yōu)點(diǎn)是：通帶內(nèi)的信號(hào)不僅沒(méi)有能量損耗，而且還可以放大，負(fù)載效應(yīng)不明顯，多級(jí)相聯(lián)時(shí)相互影響很小，利用級(jí)聯(lián)的簡(jiǎn)單方法很容易構(gòu)成高階濾波器，并且濾波器的體積小、重量輕、不需要磁屏蔽;缺點(diǎn)是：通帶范圍受有源器件的帶寬限制，需要直流電源供電，可靠性不如無(wú)源濾波器高，在高壓、高頻、大功率的場(chǎng)合不適用。

根據(jù)濾波器的安放位置不同，一般分為板上濾波器和面板濾波器。

板上濾波器安裝在線路板上，如PLB、JLB系列濾波器。這種濾波器的優(yōu)點(diǎn)是經(jīng)濟(jì)，缺點(diǎn)是高頻濾波效果欠佳。其主要原因是：

1、濾波器的輸入與輸出之間沒(méi)有隔離，容易發(fā)生耦合;

2、濾波器的接地阻抗不是很低，削弱了高頻旁路效果;

3、濾波器與機(jī)箱之間的一段連線會(huì)產(chǎn)生兩種不良作用： 一個(gè)是機(jī)箱內(nèi)部空間的電磁干擾會(huì)直接感應(yīng)到這段線上，沿著電纜傳出機(jī)箱，借助電纜輻射，使濾波器失效;另一個(gè)是外界干擾在被板上濾波器濾波之前，借助這段線產(chǎn)生輻射，或直接與線路板上的電路發(fā)生耦合，造成敏感度問(wèn)題;

以上就是小編這次想要和大家分享的有關(guān)濾波器的內(nèi)容，希望大家對(duì)本次分享的內(nèi)容已經(jīng)具有一定的了解。如果您想要看不同類別的文章，可以在網(wǎng)頁(yè)頂部選擇相應(yīng)的頻道哦。