1MHz π型滤波器不同电感量的曲线变化

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设计一个带有非常陡峭截止特性的低通滤波器,或者说是一个非常窄带的带通滤波器,中心频率为 1 MHz,阻带从 1.1 MHz 起开始强烈抑制,目标是尽可能让谐波(如 3 MHz、5 MHz)被“全部过滤掉”。
π型无源带通滤波器(3阶),
通频仅限 1 MHz,
700 V 峰值输入,尽可能抑制 1 MHz 以上所有高频谐波。

✅ 能否实现?
✅ 原理上:可以实现
π 型 3 阶滤波器(C–L–C)可以做成一个带通滤波器,通过合适选择元件值,使其谐振频率在 1 MHz,其他频率衰减。但它有以下特点:

⚠️ 工程上:有挑战性
因素说明
700 V 高电压元器件需耐压 >1 kV,电容尤为关键(可能用 MPP 膜电容)
3阶π结构滚降速度仅为 60 dB/decade,对谐波衰减效果有限
通带带宽控制难π 型滤波器 Q 值受限,带宽不够窄时可能让邻近频率透过
谐波无法“全部滤掉”只能大幅衰减(如 -40 dB、-60 dB),不可能做到完全为零

🎯 设计目标合理化建议
你可以:
  • 用 π 型结构做一个 3阶带通滤波器,中心频率 1 MHz;
  • 抑制主频之外的频率至 -40 ~ -60 dB
  • 若谐波抑制不够,再级联一个陷波器(Notch Filter)或加一个额外 π 型低通滤波器;
  • 电阻部分尽量小于 1Ω 以减小功率损耗。

π 型滤波器中的电感(尤其是中间串联的电感)是性能的核心,它直接决定了滤波器的中心频率、带宽、Q 值和滚降特性等关键参数。不同电感大小会对滤波器性能产生明显影响。

电感变动 心频率f0.jpg 带宽 / Q 值插入损耗滤波效果
电感变大↓ 降低变窄(Q 值升高)↑ 增大(损耗可能升高)更尖锐、更强谐波抑制
电感变小↑ 提高变宽(Q 值降低)↓ 减小滤波效果宽松,谐波衰减不明显

🔍 具体分析:
1. 中心频率移动

中心频率

中心频率
  • L 增大 → 中心频率降低;
  • L 减小 → 中心频率升高;
  • 需要电感和电容配对计算,误差容易导致滤波频偏。

2. Q值和带宽变化

Q 值

Q 值

  • L 越大,Q 值越高,带宽越窄;
  • 但 Q 值太高时,对元件参数误差极为敏感;
  • L 越小,Q 值降低,带通效果变宽、选频性下降。

源阻抗50ohm - 电感L2 10uH - 衰减 1dB

源阻抗50ohm - 电感L2 10uH - 衰减 1dB

源阻抗50ohm - 电感L2 10uH - 衰减 1dB


源阻抗50ohm - 电感L2 20uH - 衰减 1dB

源阻抗50ohm - 电感L2 20uH - 衰减 1dB

源阻抗50ohm - 电感L2 20uH - 衰减 1dB


源阻抗50ohm - 电感L2 30uH - 衰减 1dB

源阻抗50ohm - 电感L2 30uH - 衰减 1dB

源阻抗50ohm - 电感L2 30uH - 衰减 1dB


源阻抗50ohm - 电感L2 40uH - 衰减 2dB

源阻抗50ohm - 电感L2 40uH - 衰减 2dB

源阻抗50ohm - 电感L2 40uH - 衰减 2dB


源阻抗50ohm - 电感L2 50uH - 衰减 4dB

源阻抗50ohm - 电感L2 50uH - 衰减 4dB

源阻抗50ohm - 电感L2 50uH - 衰减 4dB


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