耦合濾波器英文解釋翻譯、耦合濾波器的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

【電】 coupling filter

分詞翻譯：

耦合的英語翻譯：

coupling
【計】 coupling

濾波器的英語翻譯：

filter; rejector
【化】 filter

專業解析

耦合濾波器（Coupling Filter）是一種用于信號處理系統的關鍵元件，主要功能是選擇性地傳遞特定頻段信號，同時隔離或抑制其他頻段幹擾。其名稱包含兩個核心概念：

耦合（Coupling）
指将信號從一個電路或系統傳遞到另一個電路或系統的過程。在濾波器中，耦合機制确保目标頻段信號高效傳輸，同時通過阻抗匹配減少反射損耗。漢英對照：
- 耦合（耦合） → Coupling/Decoupling
- 例如：射頻電路中需通過耦合器實現天線與放大器的阻抗匹配。
濾波器（Filter）
基于頻率響應特性分離信號，常見類型包括：
- 帶通耦合濾波器（Bandpass Coupling Filter）：僅允許特定帶寬信號通過（如無線通信信道選擇）
- 帶阻耦合濾波器（Bandstop Coupling Filter）：抑制特定頻段幹擾（如電源噪聲濾除）
- 定向耦合濾波器（Directional Coupling Filter）：分離信號傳播方向（如雷達系統發射/接收隔離）

核心參數與技術特性

參數	作用	典型應用場景
中心頻率（Center Frequency）	濾波器通帶的中心點頻率	5G通信（3.5 GHz頻段）
帶寬（Bandwidth）	通帶頻率範圍寬度，決定信號容量	衛星通信信道分配
插入損耗（Insertion Loss）	信號通過濾波器後的功率衰減	微波射頻鍊路設計
隔離度（Isolation）	阻帶信號抑制能力，單位dB	醫療設備抗電磁幹擾

設計原理與實現方式

耦合濾波器通常基于諧振結構（如LC振蕩電路、微帶線、波導腔體）實現頻率選擇。其傳遞函數可表示為：

$$ H(jomega) = frac{k cdot jomega}{(omega_0 - omega) + jomega delta} $$

其中 $omega_0$ 為諧振頻率，$k$ 為耦合系數，$delta$ 表征損耗。高階設計采用多級耦合拓撲（如切比雪夫響應）以優化滾降特性。

典型應用領域

通信系統
- 基站雙工器：分離發射/接收信號（頻分雙工）
- 參考案例：3GPP TS 38.104規範中5G基站射頻指标
醫療電子
- MRI設備：抑制射頻脈沖對成像信號的幹擾
- 依據：IEC 60601-2-33醫療電磁兼容标準
航空航天
- 衛星載荷：多頻段信號分離與合成
- 技術來源：NASA射頻前端設計手冊

權威參考文獻

微波工程基礎
David M. Pozar, Microwave Engineering 4th Ed., Wiley 2011 （耦合結構設計原理）

IEEE标準定義
IEEE Std 113-1971, Terms for Filters and Coupling Networks （術語規範）

行業白皮書
Keysight Technologies, RF Filter Design for 5G NR, 2020 （現代應用案例）

注：實際設計中需結合電磁仿真工具（如HFSS、CST）驗證性能參數。

網絡擴展解釋

耦合濾波器是一種通過特定耦合方式實現濾波功能的電子器件，其核心在于元件之間的能量交互或結構整合。以下是詳細解釋：

一、基本定義

耦合濾波器通過電感、電容等元件的耦合效應，對信號頻率進行選擇性傳遞或抑制。根據設計方式可分為兩類：

結構耦合：如提到的将兩個獨立電抗器（L1、L2）整合到同一鐵心上，形成共享磁路的濾波電抗器。這種設計減少了體積和重量，同時提升電路效率。
信號耦合：通過交叉耦合（如電、磁混合耦合）調整頻率響應，例如中四階混合交叉耦合濾波器通過引入傳輸零點增強頻選效應。

二、工作原理

共享磁路耦合：兩個電感線圈在同一鐵心上串聯工作，通過磁場疊加實現能量傳遞，降低單個電感需求值。
交叉耦合：在諧振腔之間同時引入電耦合和磁耦合，通過調節耦合分量控制傳輸零點位置，從而優化通帶和阻帶特性。

三、主要類型與特點

耦合方式	特點	適用場景
電感耦合	耦合效率高、帶寬大，但體積較大	低頻濾波器
電容耦合	體積小、耦合效率低，適合窄帶寬	高頻濾波器
混合交叉耦合	同時引入電/磁耦合，增加傳輸零點，提升頻選性能	微帶濾波器
電阻耦合	穩定性高、頻率響應好，但效率較低	對失真敏感的系統

四、典型應用

電力電子系統：用于抑制諧波，如Γ型或LCL型耦合濾波器。
通信設備：微帶結構中的混合交叉耦合濾波器可優化信號選擇性。
射頻電路：電容耦合濾波器適用于高頻信號處理。

五、性能指标

帶寬：由耦合強度決定，例如電感耦合可拓展帶寬。
品質因數（Q值）：$Q = frac{omega_0}{Deltaomega}$，其中$omega_0$為中心頻率，$Deltaomega$為3dB帶寬。
群時延：反映相位失真程度，需通過耦合設計優化。

總結來看，耦合濾波器的核心優勢在于通過耦合機制實現性能優化，例如結構集成降低成本，或通過混合耦合提升頻率選擇性。具體設計需根據應用場景選擇耦合方式。