带通滤波器 带通滤波器是一种可以通过一定范围内的频率信号而阻止其他频率信号通过的电子滤波器它只允许一定范围内的频率信号通过同时阻止低于和高于该范围的频率信号通过大多數實際通道都具有帶通特性因此必須透過調變來轉換低通訊息訊號的頻率以便發射的通帶訊號的頻譜可以與頻道的帶通特性相符 带通滤波器通常由带阻滤波器和带通滤波器组成带阻滤波器通过阻止一定范围内的频率信号而允许其他频率信号通过带通滤波器则相反只允许一定范围内的频率信号通过而阻止其他频率信号通过 一个模拟带通滤波器的例子是电阻电感电容电路RLC circuit这些滤波器也可以用低通滤波器同高通滤波器组合来产生 一个理想的滤波器应该有一个完全平坦的通带例如在通带内没有增益或者衰减并且在通带之外所有频率都被完全衰减掉另外通带外的转换在极小的频率范围完成实际上并不存在理想的带通滤波器滤波器并不能够将期望频率范围外的所有频率完全衰减掉尤其是在所要的通带外还有一个被衰减但是没有被隔离的范围这通常称为滤波器的滚降现象并且使用每十倍频的衰减幅度dB来表示通常滤波器的设计尽量保证滚降范围越窄越好这样滤波器的性能就与设计更加接近然而随着滚降范围越来越小通带就变得不再平坦开始出现波纹这种现象在通带的边缘处尤其明显这种效应称为吉布斯现象Gibbs phenomenon 除了电子学和信号处理领域之外带通滤波器应用的一个例子是在大气科学领域很常见的例子是使用带通滤波器过滤最近到天时间范围内的天气数据这样在数据域中就只保留了作为扰动的气旋可以透過使用可變窄帶帶通濾波器來掃描感興趣的頻帶並確定濾波器中帶頻率的能量可用來測量功率訊號PSD或能量訊號ESD 在频带较低的截止频率fL和较高的截止频率fH之间是共振频率这里滤波器的插入損失最小滤波器的带宽就是fL和fH之间的差值