濾波器（Filter）能將選定的頻率波段以外的信號進(jìn)行有效的消除，得到所需要的選定頻率波段的信號，其主要目的是取得或者消除某個特定頻率的信號。濾波器一般用于信號的傳遞和處理，目前已廣泛應(yīng)用于航天、軍事、醫(yī)療、電信、通信、機(jī)械、能源等領(lǐng)域。

最初的濾波器電路是由電阻、電容、電感等組成的無源電路。現(xiàn)代高科技信息化的迅速發(fā)展和集成電路晶體管工藝性的提高，正一步一步地促進(jìn) RC 有源濾波器、數(shù)字濾波器等各類新型濾波器電路的高速發(fā)展。

濾波器的基本原理是利用電感和電容的阻抗特性，將信號中的特定頻率信號阻擋或者導(dǎo)通。濾波器具有選頻網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)，傳統(tǒng)上它是由電阻、電容、電感等具有選頻功能組件組成的選頻網(wǎng)絡(luò)電路。常見的以 RC 濾波器構(gòu)成的選頻網(wǎng)絡(luò)電路如圖 2-58所示。

濾波器的重要性能指標(biāo)有截止頻率、紋波幅度、通帶帶寬、品質(zhì)因數(shù)、幅頻特性等。濾波器的截止頻率是指相對于濾波器的幅頻特性平均值衰滅到 3dB的時(shí)候產(chǎn)生的頻率值。在一般的電路中，濾波器的波形幅度與幅頻特性的比值設(shè)計(jì)得越小，濾波器的性能就越高，而幅頻特性在電路仿真中一般呈現(xiàn)紋波的形狀。濾波器的兩截止頻率之差的帶寬是通帶帶寬。

濾波器的種類很多，基于信號的處理分析功能，可以將濾波器分為模擬、數(shù)字濾波器；基于頻率響應(yīng)的方式，可以將濾波器分為低通濾波器、高通濾波器、帶通濾波器、帶阻濾波器。另外，數(shù)字濾波器既可以通過 DSP 處理器實(shí)現(xiàn)，也可以通過 FPGA 進(jìn)行編程通過數(shù)字設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)。?

隨著多種多樣的濾波器被應(yīng)用于現(xiàn)代高速通信的科技產(chǎn)品中，人們對濾波器的設(shè)計(jì)要求越來越高。近些年出現(xiàn)了缺陷地結(jié)構(gòu) ( Defected Ground Structure,DGS)、基片集成波導(dǎo)(Substrate Integrated Waveguide, SIW)、多模結(jié)構(gòu)和低溫共燒陶瓷 (Low Temperature Co-fired Ceramic, LTCC) 等新結(jié)構(gòu)、新材料。這些新結(jié)構(gòu)、新材料的出現(xiàn)將引領(lǐng)未來新型濾波器的發(fā)展方向。

審核編輯：黃飛