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&&& 在当今无线领域，激烈的扩展带宽的竞争迫使人们要更加关注的性能。如果对参数确定不准确，最终会导致频率冲突，反过来使设计组又得处理串扰、掉线、数据丢失以及网络连接中断的问题。
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&&& 所幸的是，对滤波器性能参数的某些重要基础进行快速重温，可帮助工程师正确找出满足特定应用的滤波器。开始时如果选择正确，则能节省时间和金钱，在订购这些必不可少的元件时就能确保价廉物美。
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&&& 滤波器的基本响应曲线包括：带通、低通、高通、带阻、双工器，如图1A-1F所示。每一个特定形状都决定了哪些频率可以通过，哪些不能通过。
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公司制造的腔体带通滤波器的频率覆盖范围为15 MHz～20 GHz，带宽在1%～100%范围。下表给出了Anatech 公司的集总元件带通滤波器的全部。所有制造商都采用了用滤波器中心频率两边0.5 dB、1 dB或3 dB衰减点定义通频带的方法。
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&&& 给出所有必要的信息从详细给出所有频率参数开始，如：
&&& 中心频率(Fo)： 通常定义为带通滤波器(或带阻滤波器)的两个3 dB点之间的中点，一般用两个3 dB点的算术平均来表示。
&&& 截止频率(Fc)：为低通滤波器或高通滤波器的通带到阻带开始的转换点，该转换点一般为3 dB点。
&&& 抑制频率：信号衰减某些特定值或值的集合的特定频率或频率组。有时定义理想通带之外的频率区为抑制频率或频率组，所经过的衰减称为抑制。
&&& 滤波器类型决定了特定频率。对带通和带阻滤波器，特定频率为中心频率。对低通和高通滤波器，特定频率为截止频率。
&&& 为了完整起见，工程师还应定义下列特性，如：
&&& 阻带：滤波器不传输的特定频率值之间的频率带。
&&& 隔离：双工器中，考虑接收(Rx)通道时为抑制传输(Tx)频率的能力，考虑传输(Tx)频率时为抑制接收(Rx)频率的能力，称为Rx/Tx隔离。隔离度越高，滤波器能够将Rx信号与Tx信号隔离开的能力就越强，反之亦然。其结果是传输和接收信号都更加干净。
&&& 插入损耗(IL)：表示器件中功率损耗的一个值，IL =10Log(Pl/Pin)，与频率无关，其中Pl为负载功率，Pin为从发生器输入的功率。
&&& 回波损耗(RL)：为滤波器性能的一种度量，表示滤波器输入和输出阻抗接近理想阻抗值的程度。回波损耗定义为：RL = 10Log(Pr/Pin)，与频率无关，其中Pr为反射回发生器的功率。
&&& 群延迟(GD)：群延迟表示器件相位线性的大小。由于相位延迟出现于滤波器的输出端，了解这种相移随频率的变化是否为线性很重要。如果相移随频率非线性变化，输出波形将发生畸变。群延迟定义为相移随频率变化的导数。因为线性函数的导数为常数，所以线性相移引起的群延迟为常数。
&&& 形状因子(SF)： 滤波器的形状因子通常为阻带带宽(BW)与3 dB带宽的比值。它是滤波器边缘的陡峭程度的一种量度。例如，如果40 dB带宽为40 MHz，3 dB带宽10 MHz，则形状因子为40/10=4。
&&& 阻抗：以欧姆为单位的滤波器源阻抗(输入)和端接阻抗(输出)。一般情况下，输入阻抗和输出阻抗相同。
&&& 相对衰减：测到的最小衰减点处衰减与理想抑制点的衰减的差异。通常，相对衰减以dBc为单位表示。
&&& 纹波(Ar)：表示滤波器通频带平坦度的大小，一般以分贝表示。滤波器纹波的大小影响回波损耗。纹波越大，则回波损耗越严重，反之亦然。
&&& 抑制：同上。
&&& 工作温度：滤波器设计的工作温度范围。
&&& 3.不要追求不切实际的滤波器特性
&&& 工程师有时会提出如下的要求：&我需要通频带为1，490～1，510 MHz，1，511 MHz处的抑制大小为70 dB。&这一要求无法实现。实际上，抑制是逐渐变化的，不是90&急剧下降，更实际的参数为偏离中心频率约10%。
&&& 另一个情况是要求滤波器例如&抑制1，960 MHz频率以上的所有成分。&这时，工程师必须意识到不可能衰减该抑制频率直到无限高频率之间的所有频率。必须设置某些边界。更现实的方法或许是，将通频带附近的特定抑制频率衰减两到三倍。
&&& 4.争取实现合理的
&&& 常使用电压驻波比()表示滤波器的效率，为一比值，大小在1到无穷大之间，用来表示反射能量的大小。1表示所有能量都无损耗通过。大于1 的所有值都表示有部分能量被反射，即浪费了。
&&& 但是，在实际的电子电路中，1:1 的几乎不可能达到。通常，比值1:5更实际一些。如果要求达到的值小于该值，则会降低效益成本比。
&&& 5.考虑功率处理能力
&&& 功率处理能力为以瓦为单位的额定平均功率，超过该值则滤波器性能会降低或者失效。此外还需要注意，滤波器的尺寸在某种程度上决定于其功率处理能力的要求。一般地，功率越大，则滤波器所占电路板面积越大。制造商，如Anatech，一直致力于使用新型算法来满足这些挑战性的利益需求，预先在算法上作规划能节省成本。
&&& 6.同时、双向通讯中的隔离因素
&&& 隔离是双工器的一个特别重要的方面，从接收通道看时，隔离表示滤波器抑制传输频率的能力，反之亦然。隔离越大，则两者分得越开，传输信号和接收信号就越干净。
&&& 7.注意作出取舍
&&& 性能越高则成本越高。这正是为什么需要准确定义的原因，因为准确定义可以减少不需要的极端情况，因而能够避免不必要的费用开支。
&&& 除此之外，对因素也需要互相权衡。例如，抑制频率与中心频率越接近，则滤波器越复杂，这有时会造成插入损耗更大。
&&& 另外，滤波器性能越高通常使其占板面积越大。例如，从通频带到抑制的非常陡峭的转变需要具备更多腔体和段数，使滤波器更复杂。但是如果电路板费用很重要，则性能有时必须有所削减。
&&& 8.寻找可以在各种要求之间作出平衡的制造商
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你可能喜欢中高频电炉谐波抑制专用LC滤波器柜_绿波杰能直销
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中高频炉专用谐波滤波器柜知名供应商_绿波杰能
中高频炉在工作过程中会产生大量的谐波，导致电网中的谐波污染非常严重，主要表现在：
1、中高频炉产生的谐波使电能传输和利用的效率非常低，导致电气设备过热、振动、噪声，并使其绝缘老化，使用寿命降低，更严重的情况下，会导致故障或烧毁；
2、中高频炉产生的谐波会引起电力系统局部并联，或者是串联谐波，致使谐波放大，造成电容补偿等设备烧毁；
3、中高频炉产生的谐波，可以引起继电器保护和自动装置的误动作，致使电能计量系统出现紊乱；
4、中高频炉产生的谐波，还可以对外部的通讯设备及电子设备等产生严重影响；
总之，改善使用中高频炉的场所的电力品质，是一个非常重要而且是迫切需要进行解决的问题；
抑制中频炉产生的电磁谐波的方法：
1、并联lc滤波器
这是传统的抑制中高频炉谐波的lc滤波器产品。并联lc滤波器是由滤波电容、电抗器和电阻器适当组合而成，与中高频炉并联，除了可以滤波外，还具有无功补偿的效果。并联lc滤波器的优点是:成本低；缺点也很明显，比如只能对针对单次谐波进行滤波，容易发生谐波共振，致使设备损毁，而且随着时间的改变，其谐振点会漂移，致使并联lc滤波器滤波效果越来越差，直至完全失效；还有就是并联lc滤波器无法应对电压/电流瞬变、浪涌和高次谐波，造成能源的浪费；
2、有源滤波器
有源滤波器可以根据中高频炉产生的谐波，制造出一个与该谐波电流大小相同而极性相反的补偿电流，从而达到消除谐波的目的。
有源滤波器的特点是可以对中高频炉产生的谐波进行实时采样，跟踪补偿，且补偿特性不受电网阻抗的影响。
有源滤波器是抑制中高频炉谐波比较新的方法，但是由于其成本高、价格高、投资回报周期等不可逆转的劣势，导致大部分企业无法接受；
3、串联lc滤波器
串联lc滤波器，是抑制中高频炉谐波研究的最新成果，其兼顾并联lc滤波器的成本较低的特点，兼具有源滤波器的部分特性，是目前应用最为广泛的抑制中高频炉谐波的emc滤波器产品。
绿波杰能mlad-m系列中高频炉专用滤波器，具有如下特点：
1、滤波效果可控：绿波杰能mlad-m系列中高频炉专用滤波器的滤波效果与系统特性无关，现场安装后不需要任何调试，可根据用户的需求，选择不同谐波含量的中频炉专用滤波器，有thid&20%、thid&10%、thid&5%三款供用户进行选择；
2、无过载风险：绿波杰能mlad-m系列中高频炉专用滤波器对于上游的谐波电流呈现高阻，从而不会吸收上游的谐波电流，没有过载的风险；
3、无谐波共振现象：绿波杰能mlad-m系列中高频炉专用滤波器在任何情况下，都不会和系统发生谐波谐振；
4、不会补偿过度：绿波杰能mlad-m中高频炉专用滤波器的容性无功功率小于额定功率的20%，保证在负载较轻时，不会发生无功补偿过补现象；
5、电压稳定：绿波杰能mlad-m系列中高频炉专用滤波器的输出端电压与输入电压的误差始终保持在&5%以内；
6、全面滤波：绿波杰能mlad-m系列中高频炉专用滤波器，不但有效滤除中频炉产生谐波（5次、7次、11次、13次）等特征性谐波，而且能够有效滤除各种非特征谐波；
7、高稳定性：绿波杰能mlad-m系列中高频炉专用滤波器三年内不需要进行维护，工作稳定、可靠；
8、选型简便：选用绿波杰能mlad-m系列中高频炉专用滤波器时，无须测量谐波电流的数值，也不需要知道系统的参数，仅提供您所使用的中频炉的额定工作电压和功率即可；
中高频炉专用滤波器制造商&&绿波杰能
绿波杰能是专业生产中高频炉专用滤波器的现代化高科技企业，有从业5余年的专业工程师为您提供全程服务，您可以放心选用。
绿波杰能除了生产中高频炉专用滤波器之外，还提供如下产品：变频器专用滤波器（变频器输入滤波器、变频器输出滤波器、变频器进线滤波器、变频器出线滤波器、变频器入线滤波器）、伺服专用滤波器、电焊机专用滤波器、ups专用滤波器、eps电源专用滤波器、开关电源专用滤波器、逆变电源专用滤波器等emc滤波器产品。
希望，改变世界！
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省时省钱，高频和微波滤波器应该这样选！
    在无线领域，如果开始时对滤波器选择不正确，最终会导致频率冲突，使设计组重复处理串扰、掉线、数据丢失以及网络连接中断的问题。如何快速选择正确的滤波器，节省时间和金钱，确保价廉物美呢？本文七大绝招教你正确的找出满足特定应用的滤波器。
在当今无线领域，激烈的扩展带宽的竞争迫使人们要更加关注滤波器的性能。如果对滤波器参数确定不准确，最终会导致频率冲突，反过来使设计组又得处理串扰、掉线、数据丢失以及网络连接中断的问题。
滤波器定义不完整或不准确这一问题产生的部分原因是目前电子市场对数字电子很热衷。根据某些统计，80%～90%的新电子设计工程师都是软件和数字方面的。知识缺口就在于此，因为不管传输的信息是否是数字形式，当信息通过无线电或微波传输时，载波信号总是遵守电磁学物理定律。
所幸的是，对滤波器性能参数的某些重要基础进行快速重温，可帮助工程师正确找出满足特定应用的滤波器。开始时如果选择正确，则能节省时间和金钱，在订购这些必不可少的元件时就能确保价廉物美。
1.了解基本响应曲线&&正确选择滤波器
滤波器的基本响应曲线包括：带通、低通、高通、带阻、双工器，如图1A-1F所示。每一个特定形状都决定了哪些频率可以通过，哪些不能通过。
无疑，这一组中最常见的是带通滤波器。所有工程师都知道，带通滤波器允许两个特定频率之间的信号通过，对其它频率的信号进行抑制。例如声表面波滤波器(SAW)、晶体滤波器、陶瓷和腔体滤波器。作为参考，Anatech Electronics 公司制造的腔体带通滤波器的频率覆盖范围为15 MHz～20 GHz，带宽在1%～100%范围。下表给出了Anatech Electronics公司的集总元件带通滤波器的全部技术参数。所有制造商都采用了用滤波器中心频率两边0.5 dB、1 dB或3 dB衰减点定义通频带的方法。
2.包括所有必要的技术参数&&正确选择滤波器
经常出现这一情况，工程师给出一个需要&一个100 MHz带通滤波器&的简短要求，这一要求显然信息量太少了。滤波器供应商实在难以根据这么点信息就签单。
给出所有必要的信息从详细给出所有频率参数开始，如：
中心频率(Fo)： 通常定义为带通滤波器(或带阻滤波器)的两个3 dB点之间的中点，一般用两个3 dB点的算术平均来表示。
截止频率(Fc)：为低通滤波器或高通滤波器的通带到阻带开始的转换点，该转换点一般为3 dB点。
抑制频率：信号衰减某些特定值或值的集合的特定频率或频率组。有时定义理想通带之外的频率区为抑制频率或频率组，所经过的衰减称为抑制。
滤波器类型决定了特定频率。对带通和带阻滤波器，特定频率为中心频率。对低通和高通滤波器，特定频率为截止频率。
为了完整起见，工程师还应定义下列特性，如：
阻带：滤波器不传输的特定频率值之间的频率带。
隔离：双工器中，考虑接收(Rx)通道时为抑制传输(Tx)频率的能力，考虑传输(Tx)频率时为抑制接收(Rx)频率的能力，称为Rx/Tx隔离。隔离度越高，滤波器能够将Rx信号与Tx信号隔离开的能力就越强，反之亦然。其结果是传输和接收信号都更加干净。
插入损耗(IL)：表示器件中功率损耗的一个值，IL =10Log(Pl/Pin)，与频率无关，其中Pl为负载功率，Pin为从发生器输入的功率。
回波损耗(RL)：为滤波器性能的一种度量，表示滤波器输入和输出阻抗接近理想阻抗值的程度。回波损耗定义为：RL = 10Log(Pr/Pin)，与频率无关，其中Pr为反射回发生器的功率。
群延迟(GD)：群延迟表示器件相位线性的大小。由于相位延迟出现于滤波器的输出端，了解这种相移随频率的变化是否为线性很重要。如果相移随频率非线性变化，输出波形将发生畸变。群延迟定义为相移随频率变化的导数。因为线性函数的导数为常数，所以线性相移引起的群延迟为常数。
形状因子(SF)： 滤波器的形状因子通常为阻带带宽(BW)与3 dB带宽的比值。它是滤波器边缘的陡峭程度的一种量度。例如，如果40 dB带宽为40 MHz，3 dB带宽10 MHz，则形状因子为40/10=4。
阻抗：以欧姆为单位的滤波器源阻抗(输入)和端接阻抗(输出)。一般情况下，输入阻抗和输出阻抗相同。
相对衰减：测到的最小衰减点处衰减与理想抑制点的衰减的差异。通常，相对衰减以dBc为单位表示。
纹波(Ar)：表示滤波器通频带平坦度的大小，一般以分贝表示。滤波器纹波的大小影响回波损耗。纹波越大，则回波损耗越严重，反之亦然。
抑制：同上。
工作温度：滤波器设计的工作温度范围。
3.不要追求不切实际的滤波器特性&&正确选择滤波器
工程师有时会提出如下的要求：&我需要通频带为1，490～1，510 MHz，1，511 MHz处的抑制大小为70 dB。&这一要求无法实现。实际上，抑制是逐渐变化的，不是90&急剧下降，更实际的参数为偏离中心频率约10%。
另一个情况是要求滤波器例如&抑制1，960 MHz频率以上的所有成分。&这时，工程师必须意识到不可能衰减该抑制频率直到无限高频率之间的所有频率。必须设置某些边界。更现实的方法或许是，将通频带附近的特定抑制频率衰减两到三倍。
4.争取实现合理的VSWR&&正确选择滤波器
常使用电压驻波比(VSWR)表示滤波器的效率，为一比值，大小在1到无穷大之间，用来表示反射能量的大小。1表示所有能量都无损耗通过。大于1 的所有值都表示有部分能量被反射，即浪费了。
但是，在实际的电子电路中，1:1 的VSWR几乎不可能达到。通常，比值1:5更实际一些。如果要求达到的值小于该值，则会降低效益成本比。
5.考虑功率处理能力&&正确选择滤波器
功率处理能力为以瓦为单位的额定平均功率，超过该值则滤波器性能会降低或者失效。此外还需要注意，滤波器的尺寸在某种程度上决定于其功率处理能力的要求。一般地，功率越大，则滤波器所占电路板面积越大。制造商，如Anatech，一直致力于使用新型算法来满足这些挑战性的利益需求，预先在算法上作规划能节省成本。
6.同时、双向通讯中的隔离因素&&正确选择滤波器
隔离是双工器的一个特别重要的方面，从接收通道看时，隔离表示滤波器抑制传输频率的能力，反之亦然。隔离越大，则两者分得越开，传输信号和接收信号就越干净。
7.注意作出取舍&&正确选择滤波器
性能越高则成本越高。这正是为什么需要准确定义的原因，因为准确定义可以减少不需要的极端情况，因而能够避免不必要的费用开支。
除此之外，对其他因素也需要互相权衡。例如，抑制频率与中心频率越接近，则滤波器越复杂，这有时会造成插入损耗更大。
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当前位置：&>>&&>>&&>>&一种超高频带通滤波器的设计方案
　　摘要：本文介绍一种在理论设计的基础上，采用ADS软件对进行优化及仿真的方法，重点阐述射频滤波器的方案设计过程中的优化设计、器件仿真以及矩量法分析等相关内容。射频滤波器的测试结果表明其通带内波纹小于3dB,带内输入输出端口反射系数小于-20 dB,阻带衰减大于40 dB,相比于传统设计方法，本方案中的设计方法具有可行性和有效性。
　　0 引言
　　射频滤波器在无线通信系统中至关重要，起到频带和信道选择的作用，并且能滤除谐波，抑制杂散。事实上，对于大多数现代滤波器的设计，射频/微波模拟软件是一个绝对必要的、评估滤波器性能的工具。美国安捷伦（）公司推出的大型EDA软件 DesignSystem-ADS就是其中的佼佼者，也是国内各大学和研究所在微波电路和通信系统仿真方面使用最多的软件之一。本文在理论设计的基础上，利用ADS软件对耦合微带线进行优化设计，节省了设计时间，提高了方案设计的精度和方案设计的效率。
　　1 理论设计
　　1.1 设计指标
　　耦合微带线带通滤波器的设计指标如下所示：
　　（1）通带频率范围：902~928 MHz,中心频率为915 MHz;
　　（2）带内波纹小于3 dB;
　　（3）阻带损耗：850 MHz以下及950 MHz以上衰减大于40 dB;
　　（4）带内输入/输出端口反射系数小于-20 dB.
　　耦合微带线带通滤波器的设计采用FR-4作为基片材料，基片参数为：d=1.6 mm,Er=4.5,tan δ=0.02,铜导体的厚度t=0.035 mm.
　　1.2 理论计算
　　当频率达到或接近GHz时，滤波器通常由分布参数元件构成，分布参数不仅可以构成，而且可以构成带通和带阻滤波器。平行耦合微带传输线由两个无屏蔽的平行微带传输线紧靠在一起构成，由于两个传输线之间电磁场的相互作用，在两个传输线之间会有功率耦合，这种传输线也因此称为耦合传输线。平行耦合微带线可以构成带通滤波器，这种滤波器是由1 4波长耦合线段构成，是一种常用的分布参数带通滤波器。当两个无屏蔽的传输线紧靠一起时，由于传输线之间电磁场的相互作用，在传输线之间会有功率耦合，这种传输线称之为耦合传输线。根据传输线理论，每条单独的微带线都等价为小段串联和小段并联。每条微带线的特性阻抗为Z0,相互耦合的部分长度为L,微带线的宽度为W,微带线之间的距离为S,偶模特性阻抗为Ze,奇模特性阻抗为Z0.单个微带线单元虽然具有滤波特性，但其不能提供陡峭的通带到阻带的过渡。如果将多个单元级联，级联后的网络可以具有良好的滤波特性。滤波器设计首先要选择适当的低通滤波器原型，滤波器的阶数可以根据950 MHz频率点的衰减大于40 dB的要求确定。利用带通滤波器频率变换公式如下：
　　要在低通滤波器原型的相应归一化频率点Ω=2.64处获得40 dB的衰减，滤波器的阶数至少为N=4,则需要采用5节耦合微带线级连。根据设计指标中需要的衰减和波纹，选定采用切比雪夫设计方法，则可知具有3 dB波纹的4阶切比雪夫滤波器的元件参数为g0=1,g1=3.438 9,g2=0.748 3,g3=4.347 1,g4=0.592 0,g5=5.809 5.
　　耦合微带线带通滤波器中传输线的奇模、偶模通过公共接地板产生耦合效应，并导致了奇模特性阻抗和偶模特性阻抗，其公式分别如下所示：
　　对于平行耦合微带线而言，利用ADS软件中的工具LineCalc,可以进行物理尺寸和电参数之间的数值计算，根据计算所得平行耦合微带线奇模和偶模的特性阻抗，计算平行耦合微带线导体带的角度和间隔距离。由上述特性阻抗，可得微带线的实际尺寸如表1所示。
　　2 ADS 优化仿真
　　2.1 方案设计的原理图
　　利用计算所得尺寸，建立如图1所示原理图，并进行仿真。
　　由图2的仿真结果可以看出，850 MHz及950 MHz以上衰减大于60 dB,符合设计要求，但是902~928 MHz之间的衰减过大，不符合设计指标，需进一步优化。
　　2.2 优化仿真
　　方案在进行设计时，主要是以滤波器的S 参数作为优化目标进行优化仿真。S2（1 S12）是传输参数，滤波器通带、阻带的位置以及衰减、起伏全都表现在S21（S12）随频率变化曲线的形状上。S1（1 S22）参数是输入/输出端口的反射系数，由它可以换算出输入/输出端的电压驻波比。
　　如果反射系数过大，就会导致反射损耗增大，并且影响系统的前后级匹配，使系统性能下降。常用的优化方法有Random和Gradient,随机法通常用于大范围搜索，梯度法则用于局部收敛。因此，在具体的设计中，首先适当放宽各个参数的取值范围，采用随机法进行优化，而后参照之前随机法优化结果，适当缩小各个参数的取值范围，进而采用梯度法再次优化。根据设计指标的要求，优化目标的设置如图3所示。优化后的原理图仿真结果如图4所示。由图3,图4可看出，优化后的尺寸可以满足设计指标的要求。之后可以进行版图仿真。
　　2.3 版图仿真
　　原理图的仿真实在完全理性的状态下进行的，而实际电路板的制作往往与理论有较大的差距，这就需要考虑干扰、耦合等因素的影响。因此需要在ADS中进一步对版图仿真。
　　用于生成版图的原理图如图5所示。
　　版图仿真结果与原理图仿真结果有所不同，它与原理图仿真的方式不同，更为严格，因此很有可能仿真出的结果不符合要求，需返回到原理图进行再次优化之后，再进行版图的仿真，直到仿真结果可以达到设计指标的要求为止。版图的仿真结果如图7所示，由图可以看出，设计出的尺寸符合方案设计指标的要求。
　　3 结语
　　射频带通滤波器的传统设计方法大多是通过图表查询和曲线拟合来完成的，不但工作量大，而且设计精度不高。本文在理论设计的基础上，采用ADS软件对射频滤波器进行优化及仿真，进而依据方案设计的结果加工制作射频滤波器器件，既减轻了方案设计者的劳动强度，缩短了设计周期，又提高了方案设计精度和效率。测试结果表明，此方案中所运用的射频滤波器设计方法是可行的和有效的。
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1. 数字地和模拟地应分开;
在高要求电路中，数字地与模拟地必需分开。即使是对于 A/D、D/A转换器同一芯片上两种“地”最好也要分开，仅在系统一点上把两种“地”连接起来。
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