
电力滤波器是由电容、电感和电阻组成的滤波电路。该滤波器可以有效地滤除电力线中特定频率的频点或者该频点以外的频率,以获得特定频率的功率信号,或者去除了特定频率的功率信号。
根据所处理的信号,滤波器主要分为模拟滤波器和数字滤波器。
根据通过信号的频带:低通滤波器:允许信号中的低频或DC分量通过,抑制高频分量或干扰和噪声;
高通滤波器:允许信号中的高频成分通过,抑制低频或DC成分;
带通滤波器:允许某一频段的信号通过,抑制该频段以下或以上的信号、干扰和噪声;
带阻滤波器:它抑制某一频带内的信号,允许该频带外的信号通过。
按所用元件分:无源滤波器:仅由无源元件组成的滤波器,利用电容和电感元件的电抗随频率变化的原理组成。这种滤波器的优点是:电路简单,无需DC电源,可靠性高;缺点是:通带内信号有能量损失,负载效应明显,使用电感元件时容易引起电磁感应。当电感L较大时,滤波器的尺寸和重量较大,这在低频域是不合适的。
有源滤波器:由无源元件和有源器件组成。这种滤波器的优点是:通带内的信号不仅没有能量损失,而且可以放大,负载效应不明显,多级之间的相互作用很小。用级联的简单方法很容易形成高阶滤波器,而且滤波器体积小,重量轻,不需要磁屏蔽。缺点是:通带范围受有源器件带宽的限制,需要DC供电,可靠性不如无源滤波器高,不适合高压、高频、大功率场合。
按放置位置分:车载滤网和面板滤网。
板载滤波器安装在电路板上,如PLB和JLB系列滤波器。这种滤波器的优点是经济,缺点是高频滤波效果不好。主要原因有:(1)1、滤波器的输入输出之间没有隔离,容易耦合;2、滤波器的接地阻抗不是很低,削弱了高频旁路效应;3、在滤波器和机箱之间加一条连接线会有两个不利影响:一个是机箱内部空间的电磁干扰会直接感应到这条线上,并沿着线缆穿出机箱,使滤波器失效;另一种是在被板载滤波器滤波之前,外界干扰借助这条线产生辐射,或者直接与电路板上的电路耦合,产生灵敏度问题;
诸如滤波器阵列板和滤波器连接器的面板滤波器通常直接安装在屏蔽外壳的金属面板上。由于直接安装在金属面板上,滤波器的输入输出完全隔离,接地良好,在机箱端口上滤除了线缆上的干扰,滤波效果相当理想。
常见的滤波器类型:数字滤波器对应于模拟滤波器,广泛应用于离散系统。其功能是利用离散时间系统的特性对输入信号波形或频率进行处理。换句话说,就是把输入信号变成一定的输出信号,从而达到改变信号频谱的目的。数字滤波器一般有两种实现方式:一种是用数字硬件组装一个专用器件,称为数字信号处理器;另一种方法是直接用通用计算机编程,将所需操作交由通用计算机来完成,即利用计算机软件来实现。
低通滤波器低通滤波器是指车载功放中能通过低频信号但不能通过中高频信号的电路,其作用是滤除音频信号中的中音和高音成分,增强低音成分以驱动扬声器的低音单元。由于车载功放大多是全波段功放,通常采用AB类功放设计,功率损耗比较大。所以滤除低频信号,只提升中高频扬声器,是省电和保证音质的最佳选择。另外,高通滤波器和低通滤波器往往是成对出现的,不管是哪一个,都是为了把某一个声音频率送到正确的单元。
低通滤波器是一种电子滤波设备,它允许低于截止频率的信号通过,但高于截止频率的信号不能通过。
对于不同的滤波器,每个频率的信号衰减是不同的。在音频应用中使用时,它有时被称为高频削波滤波器或高音消除滤波器。
低通滤波器的概念有许多不同的形式,包括电子电路(如音频设备中使用的嘶嘶声滤波器、平滑数据的数字算法、声屏障、图像模糊处理等。).这两种工具通过消除短期波动和保持长期发展趋势,提供了一种平滑的信号形式。
低通滤波器在信号处理中的作用相当于移动平均在其他领域的作用,比如金融。
低通滤波器有很多种,其中巴特沃斯滤波器是最常见的一种。
带通滤波器1、带通滤波器工作原理;
理想的滤波器应该具有完全平坦的通带,例如通带内没有增益和衰减,通带外的所有频率都被完全衰减。另外,通带外的转换是在很小的频率范围内完成的。事实上,没有理想的带通滤波器。滤波器无法完全衰减所需频率范围之外的所有频率,尤其是在所需通带之外存在衰减但不隔离的范围。这通常被称为滤波器的滚降现象,用每十个八度的衰减幅度dB来表示。通常滤波器的设计尽量保证滚降范围尽可能窄,使滤波器的性能更接近设计。然而,随着滚降范围越来越小,通带变得不再平坦——“纹波”开始出现。这种现象在通带边缘尤为明显,这种效应被称为吉布斯现象。
除了电子学和信号处理领域之外,带通滤波器的一个应用例子是在大气科学领域。一个常见的例子是使用带通滤波器来过滤3到10天时间范围内的天气数据,以便在数据域中只保留作为干扰的气旋。
谐振频率在较低剪切频率f1和较高剪切频率f2之间,其中滤波器的增益最大,并且滤波器的带宽是f2和f1之差。
模拟滤波器模拟滤波器是测试系统或专用仪器中常用的转换器件。例如,带通滤波器在频谱分析仪中用作选频器件;低通滤波器在数字信号分析系统中用作抗混叠滤波器;高通滤波器用于消除声发射检测仪中的低频干扰噪声;带阻滤波器在涡流测振仪中用作陷波滤波器,等等。
根据中心频率和带宽之间的数值关系,频谱分析设备中使用的带通滤波器可以分为两种类型:
一种是带宽b不随中心频率变化,称为恒带宽带通滤波器。当中心频率在任意频段时,带宽相同;
另一种是带宽b与中心频率的比值为常数,称为恒带宽比带通滤波器。中心频率越高,带宽越宽。
声表面波滤波器声表面波是指声波在弹性体表面的传播,称为弹性声表面波。声表面波的传播速度比电磁波的传播速度大约小10万倍。声表面波滤波器是利用其压电效应和声表面波传播的物理特性,由应时晶体、压电陶瓷等压电材料制成的特殊滤波器件。广泛应用于电视机和虚拟仪器的中频电路中
SAW声滤波器和声谐振器是在压电基片材料表面产生并传播的弹性波,其振幅随基片材料深度的增加而迅速减小。表面声波是一种在压电晶体表面传播的机械波。它的声速只有电磁波的百分之一,传播衰减很小。
SAW声学计量装置是通过微电子技术制造在压电基板上的叉指式电声换能器和反射器耦合器。利用基底材料的压电效应,输入叉指换能器(IDT)将电信号转换为声信号,声信号被限制在基底表面,输出IDT将声信号还原为电信号,实现电-声-电转换过程,完成电信号处理过程,获得各种电子器件。采用先进微电子加工技术制造的声表面波器件具有体积小、重量轻、可靠性高、一致性好、多功能和设计灵活等优点。
介质滤波器介质滤波器是利用介质陶瓷材料的低损耗、高介电常数、低频率温度系数和热膨胀系数等特性设计制造的,能承受大功率。它由梯形线和几个串联或并联的长谐振器组成。具有插入损耗低、抗功率好、带宽窄的特点,特别适用于CT1、CT2、900MHz、1.8GHz、2.4GHz、5.8GHz、手机、车载电话、无线耳机、无线麦克风、无线电台、无绳电话、集成收发双工器的级间耦合滤波。
有源电力滤波器有源电力滤波器是一种能够动态抑制谐波和补偿无功功率的电力电子装置。它可以补偿频率和幅值变化的谐波和无功,弥补无源滤波器的不足,获得比无源滤波器更好的补偿特性。是一种理想的谐波补偿装置。早在20世纪70年代就确定了有源电力滤波器的基本原理和主电路拓扑,但由于当时的技术条件,有源电力滤波器无法实现。20世纪80年代以来,新型电力电子器件的出现、PWM控制技术的发展和瞬时无功功率理论的提出极大地推动了有源电力滤波器技术的发展。在国外,有源电力滤波器已经广泛应用于工业和民用设备中,单台设备的容量也在逐步提高。其应用领域已经从补偿用户自身的谐波发展到改善整个电力系统的供电质量。









