滤波器的作用及设计原则

滤波器的基本用途是选择信号和抑制干扰，为实现这两大功能而设计的网络称为滤波器。常按功用把滤波器分为信号选择滤波器和电磁干扰滤波器两大类。信号选择是以有效去除不需要的信号分量，同时是对被选择信号的幅度相位影响到最小为目的；电磁干扰滤波器是以能够有效抑制电磁干扰为目标。它们的特点如下：

1）信号滤波器，要求它在应用的频率范围内得到完善的匹配阻抗，使传输的信号没有传输损耗或只有小的损耗。但对于电源滤波器，则要求在抑制的电磁干扰信号频率范围内实现最大的失配，使需要抑制的电磁干扰信号受到最大的衰减。这是两种滤波器的最本质的区别，因此，使用在电源线上的电磁干扰滤波器总是在阻抗失配状态下工作的。

2）电磁干扰频谱很宽，从低频到超高频都存在电磁干扰能量，所以滤波器元器件在这个频率范围内高频特性显得十分复杂，难以用元器件的等效集总参数来表示滤波器的高频特性。

3）电磁干扰滤波器在阻带范围内应有足够的衰减量，把传导干扰电平抑制到规定范围内。

4）电磁干扰滤波器对传输的有用信号或电源工作电流的损耗应降低到最低程度。(www.xing528.com)

一般滤波器按照对不需要的信号能量的抑制方式又可分为反射式和吸收式：反射式滤波器的工作原理是将不需要的频率分量反射回信号源或干扰源，而让需要的频率分量通过滤波器进入接收电路，以达到选择或抑制目的。一般LC滤波器属于反射式滤波器，其缺点是当它和信号源不匹配时，一部分有用能量会被反射回信号源，导致干扰电平增加。

为拓宽抑制带宽，在电磁干扰滤波器中有一类吸收式滤波器，能使有用信号有效地通过，不需要的干扰能量则转化为热能。吸收式滤波器又各损耗滤波器，一般做成介质传输线形式，所用介质是铁氧体或其他损耗材料，铁氧体在交变磁场作用下会产生涡流损耗、磁滞损耗和剩余损耗，这类损耗随磁场频率的升高而增加。损耗滤波器就是利用这一特性消耗掉不需要的传输信号的干扰分量。

滤波器按频率特性可分为高通滤波器、低通滤波器、带通滤波器和带阻滤波器等。按结构组成可分为：LC滤波器、RC滤波器、声表面滤波器、晶体滤波器、机械滤波器、螺旋滤波器和微波滤波器等。