滤波器特性参数优化

滤波器的特性参数主要用于描述滤波器的幅频特性。其特性参数主要有以下6个：

（1）截止频率

由于实际滤波器没有明显的截止频率，为了保证通带内的信号幅值不会产生较明显的衰减，一般规定幅频特性值为其峰值A0的2/2时的相应频率值为截止频率，截止频率处的幅值衰减为－3dB。截止频率分为上截止频率fc2和下截止频率fc1。

（2）带宽B

带宽为上下截止频率之间的频率范围，即B＝fc2－fc1。带宽表示滤波器允许通过的频率范围。

（3）品质因数Q

品质因数Q为中心频率f0与带宽B的比值，即

式中

(https://www.daowen.com)

品质因数描述了滤波器分辨信号中相邻频率成分的能力。Q值越大，滤波器的分辨能力越高。

（4）纹波幅度

在滤波器的通带内，其幅频特性呈现波纹变化的幅值大小，用d表示，如图4.11所示。纹波幅度越小越好，一般要求纹波幅度应远小于－3dB。

图4.11　实际带通滤波器的幅频特性

（5）倍频程选择性

从阻带到通带，实际滤波器有一个过渡带，过渡带的曲线倾斜度代表着幅频特性衰减的快慢程度，通常用倍频程选择性表示。倍频程选择性是指上截止频率fc2与fc2/2之间或下截止频率fc1与fc1/2之间幅频特性的衰减值，即频率变化一个倍频程的衰减量，用分贝dB表示。衰减越快，选择性越好。

（6）滤波器因数λ

滤波器因数为滤波器幅频特性的－60dB带宽与－3dB带宽的比。滤波器因数表示的是滤波器从阻带到通带或从通带到阻带过渡的快慢，以及滤波器对通带以外频率分量的衰减能力，是滤波器选择性的另一种表示方式。滤波器因数越小，滤波器的选择性越好。理想滤波器的滤波器因数为1，普通使用的滤波器的滤波器因数一般为1～5。