射频经典知识之滤波器（RF Filter）

Filter是一个组件，它有选择地传递“它喜欢什么”，并阻塞“它不喜欢什么”。当我们讨论滤波器的特性时，我们通常用频域来描述它。

在大多数情况下，一个过滤器将属于以下四种可能的理想类型中的一种。g，一个有多个通带的滤波器等，但你能看到99%以上的滤波器都是下列类型之一)。

低通滤波器是一种对低频信号进行滤波，对高频信号进行滤波的滤波器。频率应该多低取决于滤波器的规格。

高通滤波器是对高频信号进行滤波，对低频信号进行滤波的一种滤波器。频率应该有多高取决于滤波器的规格。

带通滤波器是一种通过一定频率范围的滤波器，在指定的范围内对较低和较高的区域进行滤波。通过滤波器的频率范围由规范决定。

带阻滤波器是一种能通过除极窄频率范围外的大部分频率的滤波器。其他类型的滤波器的目的是通过一定范围内的信号，而带阻滤波器的目的是阻挡选定频率的信号。

理想与真实滤波器

理想滤波器是上图所示的滤波器。它通过信号的一个特定范围，并开始阻塞该范围旁边的信号。但正如我常说的，没有一种装置像理想概念那样运作。过滤器也是一样。

以带通滤波器为例。理想的过滤器是每个人都想要的，如左边所示，但你永远不会得到这种过滤器。即使在一个过滤器的理论设计中，你会看到几种类型，如中柱所示，但即使这个理论过滤器也不如理想过滤器。

第一种理论类型在通带区域有一些波动(纹波)，并相对急剧地落入阻塞区域(停止带)，在停止带没有波动。

第二种理论类型既无通带纹波，也无阻带纹波。没有涟漪是非常好的…但在这种情况下，它会慢慢进入阻塞区。

第三种理论类型在通带和阻带上都有波纹，这种波纹不是很好，但在阻带上有很陡的波纹，这种波纹很好。

实际滤波器的一些例子显示在右边栏，这明显比理论性质差。这些只是一些真正的过滤器。在现实世界中，你会有许多不同类型和特点的过滤器。

典型的过滤器实现

实现滤波器的方法有很多种，很难列出所有可能的实现方法。我将只列出几种我认为在许多领域最常用的实现方法。下面是一些过滤器实现的例子。

电气过滤器:这是一种使用基本电气元件(如R/L/C)来实现过滤器的方法，我认为这是最常见和广泛使用的过滤器类型。根据不同的应用，只有单一的元件，如单电感器或单电容，可以是一个过滤器，在其他一些应用中，你会看到这些元件非常复杂的组合，它们的功能就像一个过滤器。

声表面波滤波器:是一种将电能转化为声能，进行滤波后再将滤波后的能量转化为电能的滤波器。这种滤波器的优点是可以在相对较小的尺寸下实现非常高质量(非常高阶滤波器)。这种类型的缺点是难以处理高功率，通常会造成较大的插入损耗。在大多数手机中，你会看到至少一个或两个声表面波滤波器主要在射频阶段。他们过去也在中频阶段使用声表面波滤波器，但现在大多数手机的整个中频阶段都消失了，中频声表面波滤波器也消失了。

空腔过滤器:当我看到这种类型的过滤器，我惊讶于这样一个简单的笨重的金属物体可以作为一个过滤器的事实。(内部结构不像我想的那么简单，但至少从外观上看，它就像一块金属块-:)。就滤波器特性而言，我不认为它的性能非常高，但它可以处理非常高的功率，它所能覆盖的频率范围可以达到极高的频率，与其他类型的滤波器相比，插入损耗通常很小。

数字滤波器:

数字滤波器:您可以猜到，它是一种基于数字算法进行滤波的滤波器。要使用这种滤波器，首先你必须把输入的模拟信号转换成数字信号，然后处理数字化的数据。这种类型的过滤器的优点是，你可以得到过滤性能，这几乎是相同的设计理论。缺点是由于模数转换器采样率的限制，难以处理高频信号。当然，你可以把高频转换成低频，这样你就可以使用数字滤波器，但这意味着你需要额外的电路来进行滤波。另一个缺点是由于每个数字门组件的延迟，会导致相对较长的延迟。

设计目标

无论您想设计什么样的过滤器，基本的设计目标都是相同的，如下所示。

(1)陡峭过渡特性:你想要达到的第一个也是最重要的特征是过渡阶段尽可能的陡峭，正如(1)所标示的那样。每个人都想把这个属性从实线提高到虚线。通常我们会增加滤波器的阶数来达到这个目的，但是这个阶数的增加会使滤波器变得更大或更复杂。在无源滤波器的情况下，这种阶增量也会造成较大的插入损耗。

其中过渡相位最陡且尺寸不增加太多的是SAW滤波器，但与其他类型的滤波器相比，SAW滤波器的插入损耗相对较大。特别是当声表面波滤波器具有极锐的过渡而插入损耗过大时。

(2)小的插入损耗:现在大家都希望插入损耗尽可能的小，但是要改善插入损耗是不容易的，特别是当损耗是由滤波器的材料特性。

(3)相位线性:如图虚线所示，每个人都希望在通带区域内具有不变或至少是线性的相位特性，但实际上大多数滤波器都具有波动的，有时甚至更复杂的相位特性。不幸的是，很难优化相位特性。

让华为5G芯片当4G用，国产射频芯片，究竟怎么样了？

7月29日，华为发布了旗下最具争议性的一代旗舰P50系列，因为5G时代，这款高端的，售价4488起的P50，居然是一款4G手机。

余承东在发布会上说，我们的5G芯片只能当4G用。后来很多媒体表示，问题其实不是在5G芯片上，而是在射频芯片上。

因为目前射频芯片基本上被国外厂商垄断，而华为还不能自研5G射频芯片，美国又不允许使国外厂商，将5G射频芯片卖给华为，所以华为只能使用4G射频芯片，于是空有5G芯片，也只能当4G芯片用。

射频芯片究竟是什么，事实上射频芯片并不是一块芯片，而是一个组合，由天线开关（RF Switch）、滤波器（Filter）、低噪声放大器（LNA）和功率放大器（PA）这四大类组成。

且这中间，这四大类产品，并不是一个，而是多个，比如5G射频芯片，需要滤波器就多达80多个，开门多达15个。

5G射频芯片的难点在哪里？其实是因为需要支持全球几十种5G频段，射频芯片需要对各种组合的无线信号进行获取和发送，这中间牵涉到太多的物理、无线电知识，还有各种经验值。

这需要大量的人才、技术，和专利资源，而这也构成了阻挡后来者的门槛，特别是专利这一块。

目前在整个射频芯片市场，TOP5厂商占据了八成以上的市场，这5家公司分别是日本村田电子（Murata）、美国思佳讯（Skyworks）、美国博通（Broadcom）、美国Qorvo和美国高通（Qualcomm）。

当然，目前国产射频芯片也在崛起之中，特别是当2010年后国产手机们崛起，也催生了国产射频芯片的崛起。

比如三星、华为、小米、vivo、OPPO等主流智能手机厂商都已经将卓胜微的射频芯片用于了自家产品中了。

还有像唯捷创芯（Vanchip）在全球4G中低端PA市场中占据三成以上的份额，以及汉天下成为了国内第一个全面掌握BAW滤波器量产技术的公司之一，还有紫光展锐、络达、韦尔股份等企业也都在射频芯片领域逐渐开拓者自己的市场。

但不可否认的是，国内的射频芯片，更多的还是在2/3/4G领域，在5G射频芯片领域还是有所欠缺的，这也是华为5G芯片只能当4G用的原因，因为5G射频芯片，国产还替代不了。

目前，中国是全球5G进展最快的国家，全球70%的5G基站在中国，全球70%的5G用户也在中国，而5G射频芯片是所有5G设备必备，催生了一个巨大的市场。

再加上华为P50只是一款4G手机这件事情，也让产业链厂商看到了背后的机会，相信只要给我们时间，5G射频芯片肯定不是问题，希望未来这种有5G芯片，却只能当4G芯片用的遗憾，不会再有了。

相关问答

纸层析实验中的Rf_作业帮

[最佳回答]Rfisalsoknownastheretardationfactor.Chromatographyisusedintheseparationofamixtureof...

5g射频芯片用的是什么滤波器?

5G射频芯片使用的主要滤波器包括表面声波滤波器(SAW滤波器)和微波陷波器(MicrostripResonatorFilter)。这些滤波器通常用于降低杂散信号、减少干扰和提高信...

华为公布射频芯片专利，国产厂商实现射频芯片出货，能恢复5G吗?

文/小伊评科技作为一名客观的数码自媒体,我还是要说一句话——大家不要盲目乐观,华为想要恢复5G哪能是那么简单的事情?千万不要被某些完全是标题党的自媒体给...

请问国内外知名IC品牌都有哪些?

主要讲一下国内的MEMS传感器吧。MEMSIC,老牌MEMS上市公司,主要传感器有加速度计、陀螺仪、磁强计、流量计等;歌尔声学,占据国际MEMS麦克风市场重要部分,这...

佳能卡口是什么意思?

佳能卡口是指佳能(Canon)相机上的镜头接口标准,也称作EF卡口。佳能于1987年首次推出了EF卡口的相机,并在此后的镜头产品中一直沿用这个标准。EF是Electro-Foc...

高频电感的作用是什么，其种类又有哪些呢？

[回答]匹配(Matching):与电容一起组成匹配网络,消除器件与传输线之间的阻抗失配,减小反射和损耗;滤波(Filter):与电容一起组成LC滤波器,滤出一些不想要的...

VB如何批量修改文件名?-mimi_gsl的回答-懂得

列表框List1文本框TxtFilePath文本框TxtFileName按钮CmdListFilePrivateSubCmdListFile_Click()AutoListfilesTxtFilePa...

各位看官，请教一下龙岩XRF分析仪哪家服务好，XRF分析仪哪...

[回答]滤波器频宽常常会影响信号反应,因此滤波器的特性为高斯滤波器(Gaussian-ShapedFilter),影响的功能是量测时常见的解析频宽(RBW,ResolutionBandwidth...

高频电感的作用是什么，其种类又有哪些呢？

[回答]陶瓷芯换成铁氧体...也意味着极高的Q值,同时可以支持较大的电流。将无磁性的陶瓷芯换成铁氧体磁芯,可以得到较高的感值,可以应用与中频。多层型通...

杂牌电视机主解码集成电路TMPA8873坏了，要代换哪个型号的8873?

不管哪个型号的8873,只要引脚功能一致就可以代换。TMPA8873的引脚功能为:1I/033SIFIN第二伴音输入2MUTE静音控制34DCNF直流反馈回路3K......