信号滤波器的选择和优化

假如发射是由有用信号频谱所引起的，那么试图用差模滤波器来降低传导或辐射发射不会起到任何效果。但CM滤波器技术则可以应用于有用信号频谱中的频率上。因为有用信号总是以差模形式出现的。所以CM滤波技术对信号的有用部分不会产生任何影响。CM滤波技术是一种功能非常强大的技术。这是因为频率在1～1000MHz的大部分发射都是由共模电流所引起的。

数字IC的内部电路的运行会引起地反弹噪声。即便在印制电路板（PCB）的0V平面和罩壳的RF搭接甚为理想条件下，这种地反弹噪声仍然会将大量的高频噪声加到所有元器件的输入和输出端头上。这个附加的噪声可以直接影响到对信号滤波器的选择。

用于低电平数字和模拟信号的滤波器可能需要使用两级或多级滤波器以获得足够的抗扰度。特别是所保护的是非常敏感的电子设备的情况。而高电平的数字和模拟信号通常都会不那么敏感。所以使用简单的单级R、L、C、RC、LC的T形或π形滤波器往往就已足够了。图3-4-5中所示的是不同种类的单级单线滤波器。

图3-4-5 单线滤波器的种类

R和L型滤波器是通过形成高阻抗将干扰反射回源来完成滤波工作的。但它们通常仅能获得几个分贝的衰减。它们的最佳应用是源和负载阻抗为低阻抗的场合。L型滤波器还存在有解决自身的谐振问题。因此，最好使用软铁氧体构成的L型滤波器（请参阅下面的讨论）。L和R型滤波器的另一个问题是，在高频情况下，它们的衰减性能还会由于寄生（杂散）电容的存在而有所下降。通常，这类寄生电容存在于滤波器的两个端头之间。或者假如是PCB安装型的，则存在于它们的PCB焊盘和印制线条之间。(www.xing528.com)

C型滤波器是依赖于它们所形成的低阻抗来旁路并折射回干扰信号的。它们的最佳应用场合是源和负载阻抗都为高阻抗的情况。虽然通常从所公布的C型滤波器的性能曲线看起来都很好，但它们在实际应用中的性能会远不如此。这是由于在它们的引线和地端上都存在有寄生（杂散）电感的缘故。

使用高R值的RC滤波器和电阻性T形或π形滤波器是性能上最可预见的一些类型。这是因为它们通常都不会以非常急剧的方式形成谐振。但在有用信号频率高于几个千赫，数据速率为每秒几千位的情况下，很有可能无法使用高值R（比如说，大于1kΩ）。

LC滤波器以及T形或π形电感滤波器采用电感器来代替电阻器。与电阻性滤波器相比，它们能够提供较高电平的衰减性能。但当将它们连接到不是原设计（通常为50Ω）所要求的源和负载阻抗的场合，它们存在有潜在的谐振问题。这个问题可以通过使用软铁氧体磁心作为它们的电感器而有所缓解。换句话讲，将谐振的可能性大大降低。在低频时，软铁氧体起着一个电感器的作用（有时这里所指的低频可以高到10MHz左右）。但在高频情况下，它们将会丧失它们的电感性，而起着一个电阻器的作用。

可以从市场上获得在较高频情况下（比如在100MHz～1GHz）仍具有很高电阻性阻抗（比如1kΩ）的单电路“软”铁氧体珠块。而且这些铁氧体磁珠大多又具有很低的DC电阻（比如低于0.5Ω）。它们的这种性能可以对所不希望频率形成很高的抑制效果，而对有用频率几乎不产生什么衰减或衰减很小。可以从市场上购买到品种繁多的各种类型的表面贴装铁氧体磁珠和CM扼流圈。它们的阻抗-频率响应曲线也各不相同，以适用于各种宽度或范围的信号频谱。