如何提高滤波器的带外抑制

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0 引言

滤波器已经越来越广泛地运用于CATV有线电视系统中,为了使通带以外的干扰信号更小,提高滤波器的带外抑制显得尤为重要,那么如何提高滤波器的带外抑制呢?综合多年来在滤波器设计过程中积累的经验,应该有三个方面需要考虑,首先要选好滤波器的形式,第二选择合适的参数,第三合理布局印刷线路板。现以BTLPF一230同轴低通滤波器为例对以上三个方面在滤波器设计过程中的重要性加以说明。

1 设计过程

该低通滤波器技术参数如下:

1.1选择滤波器的形式

通过滤波器设计软件输入参数,阶数为11,频率230MHz,阻抗75欧姆,选择切比雪夫形式和椭圆函数形式来对比。

切比雪夫形式在275IV[Hz处的带外抑制约为27dB,椭圆函数形式在275MHz处的带外抑制约为86dB,可见同样的参数,椭圆函数形式滤波器要比切比雪夫形式滤波器的带外抑制高很多。所以对于带外抑制要求高的滤波器采用椭圆函数形式是比较合理的。当然增加切比雪夫形式滤波器的阶数也能提高带外抑制,但由于同轴结构尺寸较小,器件太多排列不下,而且成本又高,所以我们选择椭圆函数形式的滤波器。

1.2选择合适的参数

对于同轴结构的滤波器来说,50dB的带外抑制是比较高的。在器件能够排列得F的情况下,我们尽量选择阶数多一些,但也要兼顾插入损耗这一指标,大家都知道,阶数越多,插入损耗越大,所以我们选择ll阶,使带外抑制有一定的余量,因为实际滤波器会比理论上的要差一些。

通过滤波器设计软件输入参数,改变shape factor值得到以下二张图表:

对比发现,shape factor值越小,滤波器过渡带越陡。

同样地其他参数相同,改变ripple值又得到二张图表:

可见rippie参数对反射和抑制都有影响,提高了带外抑制,反射损耗差了,所以要兼顾二个指标一起符合要求。

四张图表虽然都是1 l阶,但参数的不同却使带外抑制有很大的差异,综合考虑选择图5的参数。

1.3合理布局印刷线路板

通过印刷线路板软件绘制该低通滤波器印板,上下两边都有接地线。将电容和电感装至加工好的印板上,然后装入同轴外壳中,一种是只焊一边的接地线,另一种是两边都焊接。连接HP网络分析仪,略加调试测得以下二张曲线图:

观测数据发现,两边都与外壳接地的带外抑制在高频部分明显要高很多,而~边接地尽管理论上达到设计要求,实际上带外抑制在高频部分不至tJ30dB。频率越高接地影响越大。可见合理布局、良好接地也可以提高带外抑制。测试结果符合最初的设计要求。

2 结论

以上就是BTLPF一230t氐通滤波器的设计过程。由此可见,结构不同町以选择不I_J形式的滤波器,当你选定了一种形式,还需要选择合适的参数来提高一些指标。虽然理论上达到了指标,但没有合理布局也会达不到这种效果。以上三个方面缺一不可,适用于低通滤波器,也适用于高通滤波器、带通滤波器、带阻滤波器以及其它相关产品。

 

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