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Was ist ein Bessel RF Filter: die Grundlagen

Was ist ein Bessel RF Filter: die Grundlagen

Ein Bessel-Filter ist eine Art analoges lineares Filter, das in HF- und anderen elektronischen Anwendungen verwendet wird und eine maximal flache Gruppen- oder Phasenverzögerung aufweist. Dies bewahrt eine Wellenform von Signalen innerhalb des Durchlassbandes.

Es gibt einige HF- und insbesondere Audioanwendungen, bei denen die Erhaltung der Wellenform und -phase von Komponenten innerhalb eines Signals wichtig ist. Audio-Crossover-Einheiten sind nur ein Beispiel, obwohl es viele andere gibt. In diesen Anwendungen ist der Bessel-Filter eine ideale Lösung.

Wie zu erwarten ist, bietet das Bessel-Filter einen langsameren Übergang vom Durchlassband zum Stoppband als bei anderen Filterformen derselben Ordnung.

Bessel Filter Entwicklung

Der Bessel-Filter hat seinen Namen von einem deutschen Mathematiker und Astronomen namens Friedrich Bessel, der zwischen 1784 und 1846 lebte. Bessel entwickelte die mathematische Theorie, auf der diese Filterform basiert.

Gelegentlich können die Filter auch als Bessel-Thomson-Filter bezeichnet werden. Dies liegt daran, dass W. E. Thomson die Methode zur Verwendung von Bessel-Funktionen beim Entwurf dieser Filterform entwickelt hat.

Bessel Filter Grundlagen

Einige der Hauptmerkmale des Bessel-Filters lassen sich wie folgt zusammenfassen:

  • Maximal flache Gruppenverzögerung: Die maximal flache Gruppenverzögerung des Bessel-Filters bedeutet, dass es gleichermaßen eine maximal lineare Phasenantwort zeigt.
  • Überschwingen: Als direktes Ergebnis der maximal flachen Gruppenverzögerung des Bessel-Filters wird ein Ausgang für einen Rechteckwelleneingang ohne Überschwingen ausgegeben, da alle Frequenzen um den gleichen Betrag verzögert sind.
  • Langsames Abschalten: Der Übergang vom Durchlassbereich zum Stoppbereich für das Bessel-Filter ist viel langsamer oder flacher als für andere Filter.

Bessel-Filterberechnungen

Ein Bessel-Tiefpassfilter hat eine Übertragungsfunktion der Form:

H.(s)=θn(0)θn(sω0 )

Die Übertragungsfunktion des Bessel-Filters ist eine rationale Funktion, deren Nenner ein umgekehrtes Bessel-Polynom ist, wie das folgende:


Polynom für Bessel-Filter
AuftragPolynom
1s + 1
2s2 + 3s + 3
3s3 + 6s2 + 15 s + 15
4s4 + 10s3 + 45s2 105s + 105
5s5 + 15s4 + 105s3 + 420s2 945s + 945

Schau das Video: What is Filter =? RF Filter. Microwave Engineering. Naresh Joshi. Hindi (November 2020).