濾波器是射頻系統中必不可少的器件之一，主要用來頻率選擇，讓需要的頻率信號通過，反射不需要的頻率。同時能過濾除諧波，抑制雜散。
濾波器的原理：濾波器的基礎是諧振電路，它是一個二端口網絡，對通帶內頻率信號呈現匹配傳輸，對阻帶內頻率信號失配而進行衰減，從而實現信號頻譜過濾功能。典型的頻率相應包括，低通，高通，帶通及帶阻。各自的頻率響應曲線如下圖所示：
濾波器的分類：濾波器分類方式有很多，如下列出幾種常見分類
從濾波器設計上來看：
從工程應用上來看（我們日常工程選型應用，看得最多也是以下幾種）：
1.LC濾波器：采用恰當的電容、電感來構成的濾波器，實際設計中，LC濾波器通常可實現低通、帶通、高通、帶阻濾波器。WIFI射頻電路中也是經常用到。
如下是WIFI 5G頻段天線座子端的PI型濾波器：
通過上面的仿真數據，我們看到這是一個1-6G頻段的低通濾波器。對5G的諧波有較好的抑制作用。
接下來我們再看一個應用于WiFi 5GFEM輸出端的由LC組成的陷波器,主要用于濾除2.4G頻段，防止2.4G對5G的干擾。它其實也是屬于帶阻濾波器。看電路設計就是來替代濾波器，降低成本的。
從上面的仿真結果來看，這個陷波器主要是衰減在2.4G,5G 頻段是允許通過的，當然其實對5G的衰減也有1db左右。還是相對比較大的，這是LC濾波器的一個缺點。
2.介質濾波器：是利用介質諧振器的濾波器，采用介質填充的四分之一波長短路線或者二分之一開路線實現的半集總濾波器。其優點是Q值較LC高，可以實現較LC濾波器頻率高的濾波器。其缺點是寄生較近，諧振器需要定制。
3.腔體濾波器：是屬于微波濾波器中的一種，同時腔體濾波器按照其不同狀態又可以分為梳狀同軸濾波器、介質濾波器、波導濾波器、螺旋濾波器。由金屬整體切割而成，結構牢固。
4.聲表面波濾波器（SAW）:聲表采用將電能轉換為表面聲波的方式，利用聲波共振效應實現的濾波。該聲表面波濾波器的特點是體積非常小，Q值相對LC高，采用半導體工藝適合批量生產。還有一種基于體聲波的諧振技術叫FBAR，它是利用壓電薄膜的逆壓電效應，電能量（信號）轉換成聲波，從而形成諧振。
5.晶體濾波器：是一種基于晶體的頻率選擇性元件，其結構類似于其他類型的電子濾波器。不同之處在于，晶體濾波器使用諧振晶體作為其諧振元件，這種晶體可以在特定的頻率下產生共振。晶體實際上充當了電容器和電感器的功能，可提供高品質因數（Q值）和精確的頻率響應。
6.微帶濾波器：利用微帶線設計的濾波器，總體性能優于LC濾波器。
濾波器參數
1.中心頻率（Center Frequency）：濾波器通帶的頻率f0，一般取f0=（f1+f2）/2，f1、f2為帶通或帶阻濾波器左、右相對下降3dB邊頻點。窄帶濾波器常以插損最小點為中心頻率計算通帶帶寬。
2.截止頻率（Cutoff Frequency）：指低通濾波器的通帶右邊頻點及高通濾波器的通帶左邊頻點。通常以3dB相對損耗點來標準定義。相對損耗的參考基準為：低通以DC處插損為基準，高通則以未出現寄生阻帶的足夠高通帶頻率處插損為基準。
3.通帶帶寬：指需要通過的頻譜寬度，BW=（f2-f1）。f1、f2為以中心頻率f0處插入損耗為基準。
4.插入損耗（Insertion Loss）：由于濾波器的引入對電路中原有信號帶來的衰耗，以中心或截止頻率處損耗表征，如要求全帶內插損需強調。
5.帶內波動（Passband Ripple）：通帶內插入損耗隨頻率的變化量。
6.帶內駐波比（VSWR）：衡量濾波器通帶內信號是否良好匹配傳輸的一項重要指標。理想匹配VSWR=1：1，失配時VSWR 大于1。對于一個實際的濾波器而言，滿足VSWR小于1.5：1。
7.回波損耗（Return Loss）：端口信號輸入功率與反射功率之比的分貝（dB）數，也等于20Log10ρ，ρ為電壓反射系數。輸入功率被端口全部吸收時回波損耗為無窮大。
8.阻帶抑制度：衡量濾波器選擇性能好壞的重要指標。該指標越高說明對帶外干擾信號抑制的越好。通常有兩種提法：一種為要求對某一給定帶外頻率fs抑制多少dB，計算方法為fs處衰減量；另一種為提出表征濾波器幅頻響應與理想矩形接近程度的指標——矩形系數（KxdB大于1），KxdB=BWxdB/BW3dB，（X可為40dB、30dB、20dB等）。濾波器階數越多矩形度越高——即K越接近理想值1，制作難度當然也就越大。
9.延遲（Td）：指信號通過濾波器所需要的時間，數值上為傳輸相位函數對角頻率的導數，即Td=df/dv。
10.帶內相位線性度：該指標表征濾波器對通帶內傳輸信號引入的相位失真大小。按線性相位響應函數設計的濾波器具有良好的相位線性度。
濾波器選型與應用
作為板級WIFI射頻電路開發，我們通常使用的濾波器就LC，微帶，介質濾波器，聲表面波濾波器，其中又是低通和帶通使用較多。如下我們就從濾波器規格書實際看看。如何選擇和使用。
關于陶瓷疊層濾波器，它是一種特殊的介質濾波器，它利用介質陶瓷材料的低損耗、高介電常數、頻率溫度系數和熱膨脹系數小、可承受高功率等特點設計制作。也是我們日常最常用的一類，如下為幾款濾波器規格書截圖。
1.陶瓷疊層帶通濾波器
2.聲表帶通濾波器
3.某官網wlan 濾波器總覽
應用總結：
1.濾波器的帶寬選擇，根據實際應用電路選擇工作的通帶就可以，比如WIFI2.4G就選擇2400Mhz-2500Mhz.
2.帶內插損，針對相同規格的情況下，越小越好。
3.VSWR一般要求小于1.5，但實際應用中很多達不到，工程應用時，可按小于等于2來選擇。
4.帶外抑制理論是要求帶外衰減越大越好，同時也需要根據實際情況來選擇，比如我們特別需要抑制某一個雜散頻率，或者諧波。根據實際選擇滿足規格要求的可以。
5.關于陶瓷介質與SAW的選擇，通過上面前兩張圖，我們發現SAW對2.4G鄰信道2.3G，2.5頻段有特別的抑制，這種就特別適合于WIFI，與LTE共存的環境，可以很好的抑制TLE對WIFI的干擾。同時發現SAW有更好的邊緣陡峭性。所以針對這種鄰信道的抑制SAW有更好的特性。當然成本也會更高些。
6.關于帶通和低通我們通過上面最后一圖也發現，相同頻段的低通濾波器，帶內插損更小，成本會更有優勢。
7.濾波器的使用完全是由產品規格確定，需要過什么認證，需要抑制什么干擾，最終根據調試和測試的結果來選擇合適的濾波器。
8.關于功率容限注意選擇符合實際電路的功率。
關于濾波器的應用，你還知道哪些？歡迎留言討論！