中心議題：
解決方案：
- 不同的響應(yīng)曲線適合特定的應(yīng)用場(chǎng)合
- 不同類型濾波器的性能水平可以通過共同的一組指標(biāo)進(jìn)行比較
- 電壓駐波比衡量濾波器與它所在系統(tǒng)的特征阻抗匹配程度
微波濾波器搭建起來很簡(jiǎn)單，但理解起來比較復(fù)雜,。它們?cè)谙到y(tǒng)中完成一個(gè)基本的功能：阻止某些信號(hào),，通過其它信號(hào)。但可以用許多不同的方式實(shí)現(xiàn)這種功能,，而且有許多不同的副作用,，例如系統(tǒng)幅度和相位響應(yīng)失真等。因此在選擇濾波器之前,，了解它們之間的差異很有幫助,。
濾波器有各種配置：低通、高通、帶通和帶阻或頻帶抑制濾波器,。如同名字的含義那樣,，低通濾波器對(duì)截止點(diǎn)以下信號(hào)的衰減最小，同時(shí)抑制截止點(diǎn)以上的信號(hào),。高通濾波器與此相反,。帶通濾波器在圍繞中心頻率的通帶內(nèi)有最小的衰減，對(duì)通帶以上和以下信號(hào)有很高的抑制,。帶阻濾波器與此相反,，阻止圍繞中心頻率的窄帶寬內(nèi)的信號(hào)，允許所有其它信號(hào)通過,。此外,，具有不同頻率范圍的一對(duì)帶通濾波器可以組合起來形成雙路器(diplexer)，或?qū)⑷齻€(gè)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(duì)設(shè)計(jì)要通過的信號(hào)的衰減應(yīng)為0dB,，對(duì)設(shè)計(jì)需要抑制的信號(hào)的衰減應(yīng)無窮大。在實(shí)際應(yīng)用中,，電介質(zhì)基板材料,、導(dǎo)體、無源器件和連接器都會(huì)造成損耗和非理想的濾波器行為,。因此針對(duì)指定應(yīng)用選擇哪種濾波器需要考慮許多因素,。
濾波器響應(yīng)類型包括巴特沃斯、切比雪夫,、貝塞爾和橢圓形濾波器,，每種濾波器都有不同的響應(yīng)曲線，適合特定的應(yīng)用場(chǎng)合,。例如,，巴特沃斯濾波器為了最大限度在保證通帶內(nèi)幅度變化最小，犧牲了從通帶到阻帶的陡峭過渡,。切比雪夫?yàn)V波器從通帶到阻帶的過渡非常陡峭,，是一種具有高品質(zhì)因數(shù)(高Q)的濾波器，但在幅度平坦度和通帶插損方面有一定的妥協(xié),。貝塞爾濾波器有很好的幅度和瞬態(tài)響應(yīng),，但犧牲了阻帶衰減指標(biāo)。因此貝塞爾濾波器公認(rèn)具有線性相位特性,，在整個(gè)通帶內(nèi)具有平坦的群時(shí)延,。橢圓形濾波器從通帶到阻帶的變化也很陡峭，代價(jià)是通帶幅度波動(dòng)和通帶群時(shí)延變化較大。
不同類型濾波器的性能水平可以通過共同的一組指標(biāo)進(jìn)行比較,，包括插損,、抑制、VSWR和電源處理能力,。插損與濾波器通帶內(nèi)的信號(hào)有關(guān),，是指輸出信號(hào)與輸出信號(hào)幅度之間的差異(單位dB)。如前所述,，理想的通帶插損應(yīng)為0dB,，但實(shí)際數(shù)據(jù)較高，通常在1dB以上,，具體取決于信號(hào)頻率和濾波器類型,。
濾波器的阻帶是指一段頻率范圍，在這個(gè)頻率范圍內(nèi)需要將信號(hào)衰減一定的值,。這個(gè)衰減值可能是20dB或更高,，取決于濾波器制造商如何表征他們的濾波器。對(duì)于某個(gè)指定應(yīng)用,，抑制程度至少應(yīng)將無用信號(hào)的幅度降低到足夠小,，例如低于同一系統(tǒng)中接收器前端的靈敏度。在一些濾波器類型中,，阻帶抑制值可能為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(或抑制)等于3dB或半功率點(diǎn)的頻率,。低通或高通濾波器都只有一個(gè)截止頻率,。帶通或帶阻濾波器則有兩個(gè)截止頻率，在帶通濾波器中位于通帶之上和之下,，在帶阻濾波器中位于阻帶或陷帶兩邊,。此外，對(duì)帶通濾波器而言,，中心頻率一般是低端截止頻率和高端截止頻率的幾何平均值,。例如，某個(gè)帶通濾波器的低端截止頻率是2400MHz,，高端截止頻率是2500MHz,，那么其中心頻率將是 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系統(tǒng)的特征阻抗匹配程度的一個(gè)指標(biāo),。濾波器某個(gè)端口的VSWR是當(dāng)另外一個(gè)端口精確匹配系統(tǒng)特征阻抗 (高頻系統(tǒng)中一般為50Ω)時(shí)從該端口看進(jìn)去的阻抗。因此,，一個(gè)濾波器的指標(biāo)通常同時(shí)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(fù)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),。如果一個(gè)濾波器在通帶和阻帶上都呈現(xiàn)阻抗匹配，那么這個(gè)濾波器就被認(rèn)為是吸收型濾波器,，當(dāng)只在通帶上做到阻抗匹配時(shí),，這個(gè)濾波器被認(rèn)為是反射型濾波器。后一種濾波器在阻帶上有較高的VSWR,，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、工作頻率范圍,、濾波器技術(shù),、基板材料類型、封裝類型,、材料的散熱極限有關(guān),。最大功率極限也是信號(hào)類型(如連續(xù)波(CW)或脈沖信號(hào))以及該信號(hào)使用的調(diào)制類型的一個(gè)函數(shù)。
許多公司都提供有關(guān)濾波器規(guī)格書上寫的那些簡(jiǎn)明參考材料的可下載白皮書或應(yīng)用筆記,，包括Anatech Electronics公司的《如何規(guī)范射頻和微波濾波器》,，該文對(duì)不同濾波器類型進(jìn)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(duì)這些流行的射頻濾波器進(jìn)行了回顧；Mini-Circuits公司的應(yīng)用筆記《濾波器：介紹,、術(shù)語定義,、問答》，這個(gè)應(yīng)用筆記介紹了濾波器技術(shù)指標(biāo)的含義,，并提供了基于該公司緊湊型濾波器的一些應(yīng)用例子,。
濾波器類型有許多種，包括位于低頻和高頻的固定和可調(diào)類型,，例如基于分立電感(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,、聲表面波(SAW)濾波器、體聲波(BAW)濾波器,、薄膜體聲波諧振(FBAR)濾波器,、微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)濾波器甚至有源的半導(dǎo)體可調(diào)濾波器。集總元件或LC濾波器通常工作于頻率約3GHz以下的應(yīng)用,。這些濾波器的尺寸取決于工作頻率和LC元件的尺寸,。
螺旋式濾波器由一系列磁性耦合腔體組成,，也屬于LC濾波器，同樣受限于僅通帶格式下的約3GHz頻率,。雖然比傳統(tǒng)的LC濾波器具有更陡峭的響應(yīng),，但輸入功率受限于約5W。
陶瓷濾波器是在很薄的陶瓷基板上制造的,，使用分立型或集成式元件組成諧振電路,。根據(jù)陶瓷基板的介電常數(shù)。陶瓷濾波器可以做得特別小,，介電常數(shù)越高的材料可以做出越小的濾波器,。使用批量生產(chǎn)方法可以使成本做得很低，也能把尺寸做小,。陶瓷濾波器工作頻率受限于約6GHz,，功率電平受限于約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(dá)約500W的功率電平,，并具有突出的插損性能。腔體濾波器的工作頻率可以高達(dá)約30GHz,。與LC 和陶瓷濾波器相比,，它們的體積較大，價(jià)格也較貴,，因?yàn)樗鼈円话闶菑匿X塊加工而成的,。
SAW、BAW和FBAR濾波器采用半導(dǎo)體制造技術(shù)制造,，使用光蝕刻工藝產(chǎn)生精細(xì)圖案,，而MEMS濾波器采用這些工藝形成三維結(jié)構(gòu)。所有這些濾波器都可以小至2x2mm,，雖然在電源處理能力方面有所限制,。SAW、BAW和FBAR濾波器通常用于蜂窩通信手機(jī),，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。