新世技術爲您詳細解析約翰遜帶通濾波器

約翰遜帶通濾波器是指能(néng)通過某一頻率範圍内的頻率分量、但(dàn)将其他(tā)範圍的頻率分量衰減到(dào)極低(dī)水(shuǐ)平的濾波器，與帶阻濾波器的概念相對(duì)。一個模拟帶通濾波器的例子是電阻-電感-電容電路(RLC circuit)。這(zhè)些(xiē)濾波器也(yě)可以用(yòng)低(dī)通濾波器同高(gāo)通濾波器組合來(lái)産生.
一個理(lǐ)想的帶通濾波器應該有一個完全平坦的通帶，在通帶内沒有放(fàng)大(dà)或者衰減，
并且在通帶之外(wài)所有頻率都被完全衰減掉，另外(wài)，通帶外(wài)的轉換在極小(xiǎo)的頻率範圍完成。
實際上(shàng)，并不存在理(lǐ)想的帶通濾波器。濾波器并不能(néng)夠将期望頻率範圍外(wài)的所有頻率完全衰減掉，尤其是在所要的通帶外(wài)還有一個被衰減但(dàn)是沒有被隔離的範圍。這(zhè)通常稱爲濾波器的滾降現(xiàn)象，并且使用(yòng)每十倍頻的衰減幅度的dB數來(lái)表示。通常，濾波器的設計(jì)盡量保證滾降範圍越窄越好(hǎo)，這(zhè)樣濾波器的性能(néng)就與設計(jì)更加接近。然而，随着滾降範圍越來(lái)越小(xiǎo)，通帶就變得不再平坦，開(kāi)始出現(xiàn)“波紋”。這(zhè)種現(xiàn)象在通帶的邊緣處尤其明(míng)顯，這(zhè)種效應稱爲吉布斯現(xiàn)象。
除了(le)電子學和(hé)信号處理(lǐ)領域之外(wài)，帶通濾波器應用(yòng)的一個例子是在大(dà)氣科學領域，很(hěn)常見的例子是使用(yòng)約翰遜帶通濾波器過濾最近3到(dào)10天時(shí)間範圍内的天氣數據，這(zhè)樣在數據域中就隻保留了(le)作(zuò)爲擾動的氣旋。