切比雪夫帶阻(帶拒)濾波器計算器
帶阻濾波器(BEF/BSF)讓其他頻率通過、只擋掉中心頻率附近一段頻帶,常用來壓制已知的強干擾或在接收端挖掉自家發射頻率。切比雪夫型以通帶漣波換取更陡的阻帶邊緣;輸入參數即可算出 LC 陷波器元件值與響應圖。
擋住一段頻帶奇數階 1–9Type 1/Type 2 兩種接法電感 nH・電容 pF
使用步驟
- 輸入階數 n(諧振器數量,奇數 1–9)。階數越高,阻帶越深、邊緣越陡。
- 輸入要擋掉頻段的中心頻率 f0 與阻帶頻寬 BW(MHz),以及特性阻抗 Zo。
- 輸入通帶漣波(dB),常用 0.1–0.5 dB。
- 按計算,表格列出 Type 1 與 Type 2 每個諧振器的 L(nH)與 C(pF),依電路圖實作並量測陷波位置。
原理與公式
先由漣波與階數算出切比雪夫低通原型元件值 gk:
β = ln[ coth( LAr / 17.37 ) ],γ = sinh( β / 2n )
ak = sin( (2k − 1)π / 2n ),bk = γ² + sin²( kπ / n )
g1 = 2a1 / γ,gk = 4ak−1ak / ( bk−1 · gk−1 )
ak = sin( (2k − 1)π / 2n ),bk = γ² + sin²( kπ / n )
g1 = 2a1 / γ,gk = 4ak−1ak / ( bk−1 · gk−1 )
以低通→帶阻頻率轉換:原型的串聯電感換成串在主線上的 LC 並聯諧振(f0 時開路),並聯電容換成對地的 LC 串聯諧振(f0 時短路):
ω0 = 2π · f0,Δω = 2π · BW
串臂並聯諧振:L = gk·Zo·Δω / ω0² C = 1 / ( gk·Zo·Δω )
對地串聯諧振:L = Zo / ( gk·Δω ) C = gk·Δω / ( Zo·ω0² )
串臂並聯諧振:L = gk·Zo·Δω / ω0² C = 1 / ( gk·Zo·Δω )
對地串聯諧振:L = Zo / ( gk·Δω ) C = gk·Δω / ( Zo·ω0² )
響應
帶阻的頻率變數 Ω = (BW/f0) ÷ (f/f0 − f0/f),在 f0 時 Ω → ∞,衰減最大;遠離 f0 時 Ω → 0,訊號幾乎無損通過。每個諧振器的 L·C = 1/ω0²。
設計提示
常見問題 FAQ
- 帶阻濾波器和陷波器(notch)一樣嗎?
- 陷波器通常指只擋很窄一點的帶阻濾波器;本工具可設定阻帶寬度 BW,窄 BW 就相當於陷波器。
- Type 1 與 Type 2 怎麼選?
- 頻率響應相同。Type 1 首尾是串在主線上的並聯諧振,Type 2 首尾是對地串聯諧振;依元件值是否容易取得、以及佈局是否方便接地來選擇。
- 為什麼階數只能是奇數?
- 等端阻抗的切比雪夫原型只有奇數階時輸出端阻抗才等於 Zo,所以偶數會被自動加 1。
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