Podręcznik

9. Filtry mikrofalowe

9.2. Charakterystyki filtrów

Podstawowa teoria filtrów opisuje filtry dolnoprzepustowe. Popularnym jest filtr o charakterystyce maksymalnie płaskiej - Butterworth’a, opisanej następującą zależnością: 

 

T=1+k^{2}\left ( \frac{\omega }{\omega _C} \right )^{2N};

(11-72)

 

gdzie N jest liczbą elementów filtru. Ważnym parametrem filtru jest „stromość” jego charakterystyki w obszarze przejścia z pasma o małym tłumieniu do pasma o tłumieniu dużym. Zgodnie z teorią „stromość” charakterystyki rośnie z liczbą elementów. 
Teoria filtru o charakterystyce zafalowanej, z jednakowymi maksymalnymi odchyleniami oparta została o teorię wielomianów Czebyszewa. Filtry tego rodzaju nazywane są filtrami o charakterystyce Czebyszewa. Tłumienie tych filtrów opisuje się zależnością:

 

T=1+k^{2}T_{N}^{2}\left ( \frac{\omega }{\omega _C} \right );

(11-73)

 

TN jest wielomianem Czebyszewa N-go rzędu:

 

T_N(\frac{\omega }{\omega _C})=\cos [\arccos (\frac{\omega }{\omega _C})];

(11-74)

 

Wielomian TN charakterystyczny jest tym, że dla zakresu pulsacji {\omega }/{\omega _C}\leq 1 jego wartość mieści się w granicach -1, natomiast poza tym zakresem, dla {\omega }/{\omega _C}> 1 wartość T_N(\omega /\omega _C) rośnie monotonicznie. W zakresie pulsacji {\omega }/{\omega _C}< 1wartość funkcji T_N(\omega /\omega _C) „faluje”, a wartość zafalowań może być kontrolowana.