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LC滤波器 孙永波 (安徽大学 物理与材料科学学院，安徽 合肥 230039) 摘要随着电子信息的发展，LC滤波器作为信号处理所不可缺少的部分，也得到了迅速的发展且应用极为广泛对于它的设计受到了人们广泛的关注。本文主要介绍LC滤波器的发展现状及仿真设计过程。关键LC滤波器ADS；仿真Simulation and Design of LC filter Sun Yong-bo (School of Physics Material Science, Anhui University, Hefei 230039, China) Abstract With the development of electronic information, the LC filter, as an integral part of signal processing, has also been a rapid development and the wide range of applications, its design has been widespread concerned. This paper describes the development status of LC filter and simulation design process. Keywords LC Filter; ADS; Simulation; Band-elimination 引言 如今，无线通信技术飞速发展，人们对无线产品的需求迅速增长，滤波器在许多射频\微波的应用中扮演重要角色，并随着通信技术的发展而取得不断进展，它们被用来离散或者合成不同的频率，正发挥着巨大的作用。与此同时，无线通信对射频\微波滤波器的要求也比以往任何时候都更严格——更轻的重量，更小的尺寸，更低的成本。这就要求我们在原有滤波器的理论上更深入的研究其原理和设计方法。 我国现有滤波器的种类和所覆盖的频率已基本上满足现有各种电信设备。我国各类滤波器的应用情况：LC滤波器占50%；晶体滤波器占20%；机械滤波器占15%；陶瓷和声表面滤波器各占1%；其余各类滤波器共占13%[1]。显然，LC滤波器在所有滤波器中仍占据主导地位对它的研究仍具有重要意义。 1 滤波器的分类（1）按所处理的信号分为模拟滤波器和数字滤波器。 （2）按所通过信号的频段分为低通、高通、带通和带阻滤波器四种。低通滤波器：它允许信号中的低频或直流分量通过，抑制高频分量或干扰和噪声。高通滤波器：它允许信号中的高频分量通过，抑制低频或直流分量。带通滤波器：它允许一定频段的信号通过，抑制低于或高于该频段的信号、干扰和噪声。带阻滤波器：它抑制一定频段内的信号，允许该频段以外的信号通过。 （3）按所采用的元器件分为有源和无源滤波器两种。有源滤波器：由无源元件一般用R和C和有源器件如集成运算放大器组成。这类滤波器的优点是：通带内的信号不仅没有能量损耗，而且还可以放大，负载效应不明显，多级相联时相互影响很小，利用级联的简单方法很容易构成高阶滤波器，并且滤波器的体积小、重量轻、不需要磁屏蔽(由于不使用电感元件）；缺点是：通带范围受有源器件如集成运算放大器）的带宽限制，需要直流电源供电，可靠性不如无源滤波器高，在高压、高频、大功率的场合不适用。 无源滤波器仅由无源元件R、L 和C组成的滤波器，它是利用电容和电感元件的电抗随频率的变化而变化的原理构成的。其中LC滤波器就是典型的无源滤波器，应用十分广泛。它的优点是：电路比较简单，不需要直流电源供电，可靠性高以弥补有源滤波器的不足。（1）截止频率即幅频特性值等于所对应的频率称为滤波器的截止频率。以为参考值对应于点即相对于衰减。若以信号的幅值平方表示信号功率则所对应的点正好是半功率点。 （2）纹波幅度即在一定频率范围内,实际滤波器的幅频特性可能呈波纹变化。其波动幅度与幅频特性的平均值相比,越小越好，一般应远小于。 （3）带宽和品质因数值 上下两截止频率之问的频率范围称为滤波器带宽，带宽,单位为。带宽决定着滤波器分离信号中相邻频率成分的能力——频率分辨力。在电工学中,通常用代表谐振回路的品质因数。在二阶振荡环节中，值相当于谐振点的幅值增益系数，（——阻尼率）。对于带通滤波器,通常把中心频率和带宽之比称作滤波器的品质因数。值越大,表明滤波器频率分辨力越高。 （4）倍频程选择性在两截止频率外侧实际滤波器有一个过渡带，这个过渡带的幅频曲线倾斜程度表明了幅频特性衰减的快慢它决定着滤波器对带宽外频率成分衰阻的能力。通常用倍频程选择性来表征。倍频程选择性，是指在上截止频率与之间或者在下截止频率与之间幅频特性的衰减值，即频率变化一个倍频程时的衰减量，或倍频程衰减量以表示（倍频程）。显然,衰减越快（即值越大）