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射频 / 微波

微波滤波器设计工具

Butterworth、切比雪夫和椭圆滤波器的原型设计。实时可视化|S21|/|S11|频率响应和群时延。支持LPF/HPF/BPF/BPS变换。

滤波器规格
逼近类型
响应类型
阶数 N 4
截止频率 fc 1000 MHz
通带纹波 Rp 0.5 dB
阻带衰减 As 40 dB
原型元件值
阶数 N
— MHz
截止频率 fc
— dB
通带纹波
— MHz
-40dB 频率
LC 元件数
滤波器类型
— dB
fc 处 |S11|
— ns
通带群时延
LC 梯形电路(原型)
频率响应 |S21| 与 |S11| [dB]
群时延 [ns]

理论说明

Butterworth 传递函数:

$$|H(j\Omega)|^2 = \frac{1}{1+\Omega^{2N}}$$

切比雪夫 Type I:

$$|H(j\Omega)|^2 = \frac{1}{1+\varepsilon^2 T_N^2(\Omega)}$$

群时延:

$$\tau(\omega) = -\frac{d\phi(\omega)}{d\omega}$$

频率变换(LPF→BPF): $s \to \frac{s^2 + \omega_0^2}{s \cdot BW}$

工程注记:若通带纹波可以接受,选用切比雪夫滤波器可在相同阶数下获得比Butterworth更陡的过渡带。椭圆滤波器的过渡带最陡,但通带和阻带均存在纹波。在微波设计中,集总LC元件通常被分布式元件(微带线)所取代,但原型元件值保持不变。