江苏
射频功率放大器、混频器、振荡器这些非线性器件工作时，除了输出目标基波信号，还会产生二次、三次乃至更高次的谐波分量。谐波属于无用信号，一方面会造成频谱污染，干扰其他通信信道；另一方面谐波能量向外辐射，设备很难通过电磁兼容测试。低通滤波器是抑制谐波最常用的手段之一，原理是让基波信号通过，把频率更高的谐波成分衰减掉。
低通滤波器的截止频率通常设定在基波频率之上、第一次谐波频率之下的某个位置，这样基波处于通带内，谐波处于阻带内，实现信号分离。和带通、高通滤波器相比，低通滤波器结构简单，成本可控，在功放输出端、频率源输出端口、混频器输出端应用都很普遍。混频器输出包含大量组合频率分量，如果只需要基带或中频信号，低通滤波器可以把不需要的高频分量滤除。
实际选用低通滤波器时，不能只看标称截止频率，几个关键指标需要重点关注。首先是通带插入损耗，基波信号通过滤波器时会损失一部分能量，插损过大会直接降低发射效率，增加散热负担，所以谐波抑制用的低通滤波器通常要求通带插损尽可能低。其次是阻带抑制深度，不同应用对谐波抑制的要求差异很大，有些场景要求二次谐波抑制40dB以上，有些则要求60dB甚至更高。阻带抑制能力取决于滤波器的阶数和拓扑结构，阶数越高，阻带滚降越陡，高频谐波抑制效果越强，但通带插损和器件体积也会随之上升，设计时需要折中。
11 阶低通滤波器， SMA 母头， DC~11 GHz
截止频率的过渡陡度也是一个容易忽略的点。如果基波和第一次谐波之间频率间隔不大，滤波器需要在很窄的频率范围内从通带过渡到阻带，设计难度会明显增加。比如基波2.4GHz、二次谐波4.8GHz，中间有两倍频程的间隔，设计余地相对充裕；但如果系统还需要在邻近频段保持带外抑制，滤波器的设计就更复杂。
功率容量是另一个不能忽视的指标。放在功放后端的低通滤波器需要承受功放输出功率，功率容量不足会造成器件发热、性能劣化甚至损坏。小信号电路可以选用小功率版本，大功率场景必须匹配对应功率等级的器件。
器件安装布局同样影响谐波抑制的实际效果。滤波器需要尽可能靠近谐波产生源，缩短谐波传播路径，避免谐波在传输线路上耦合辐射出去。布线或线缆过长，抑制效果会打折扣。同时输入输出端阻抗匹配不良会导致驻波恶化，也会降低谐波抑制能力。
低通滤波器的实现方式有多种。波导低通滤波器用在更高功率和更高频率的场景中，损耗低、功率容量大。Pasternack拥有多款封装成熟的同轴低通滤波器，覆盖多个常用射频频段，可以直接用于测试链路和整机集成，缩短开发周期。
低通滤波器只是谐波抑制手段之一。如果谐波距离基波很近，单纯低通滤波器很难实现有效抑制，这时就需要改用带通滤波器方案。工程上要结合谐波频率位置、功率大小、尺寸约束综合选型，合理发挥低通滤波器的作用，把谐波水平控制在系统允许范围之内。
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