滤波器的临界频率英文解释翻译、滤波器的临界频率的近义词、反义词、例句

英语翻译：

【电】 critical frequency of filter

filter; rejector
【化】 filter

【计】 boundary frequency; critical frequency

在电子工程领域，滤波器的临界频率（Critical Frequency）指信号通过滤波器时幅度衰减至特定阈值的边界频率点。根据《电子工程基础》（清华大学出版社，2020）的定义，该参数对应英文术语"cutoff frequency"，其核心特征包含以下三方面：

数学表征
临界频率的计算公式为： $$ f_c = frac{1}{2pi RC} $$ 式中R为电阻值，C为电容值，该公式适用于一阶RC滤波器设计。此关系式在MIT开放课程《电路与电子学》实验手册中有详细推导。
物理意义
当信号频率达到临界值时，滤波器输出功率下降至输入功率的50%（即-3dB衰减点）。根据IEEE标准112-2017，该参数决定了滤波器通带与阻带的分界位置。
工程应用
在无线通信系统中，临界频率用于设定低通滤波器的语音信号截止点（典型值为3.4kHz），该设计规范收录于《移动通信原理》（人民邮电出版社，2019）第五章。

需要说明的是，带通滤波器的临界频率包含上、下两个截止频率点，二者差值称为带宽，这一概念在《信号与系统》（高等教育出版社）第7.3节有图解说明。

滤波器的临界频率是滤波器设计中最重要的参数之一，通常指信号通过滤波器时发生显著衰减或特性变化的频率点。具体解释如下：

核心定义
临界频率（Critical Frequency）又称截止频率（Cut-off Frequency），是滤波器幅频响应下降至最大值70.7%（即-3dB点）时对应的频率。在这个频率点，信号功率衰减为输入功率的一半。
数学表达
以一阶RC低通滤波器为例，其传递函数为： $$ H(omega) = frac{1}{1 + jfrac{omega}{omega_c}} $$ 其中临界频率$omega_c = frac{1}{RC}$，对应的实际频率为： $$ f_c = frac{1}{2pi RC} $$
物理意义
- 低通滤波器：允许低于$f_c$的频率通过，高于$f_c$的频率被抑制
- 高通滤波器：作用相反，抑制低于$f_c$的频率
- 带通/带阻滤波器：存在上下两个临界频率，形成通带或阻带边界
设计影响
临界频率的选取直接影响：
- 信号保真度（如音频滤波器保留的谐波成分）
- 噪声抑制能力（如电源滤波器消除的纹波频率）
- 系统响应速度（如控制系统中滤波器的相位延迟）
扩展概念
- 数字滤波器需考虑采样频率的归一化（临界频率表示为$0.1f_s$~$0.45f_s$）
- 高阶滤波器（如巴特沃斯、切比雪夫）在临界频率附近会有更陡峭的滚降
- 实际电路中会存在过渡带，临界频率通常指-3dB衰减的标称值

在工程应用中，临界频率需要根据具体需求通过电阻/电容组合、数字滤波器系数或DSP算法进行精确设定。例如蓝牙耳机的降噪滤波器可能将临界频率设为4kHz以消除环境噪音，而心电监测设备则会设定0.05-150Hz的带通临界频率来捕捉生物电信号。