K型与M导出型LC滤波器的设计方法

　　初级无线电爱好者进行无线电实验时，LC滤波器的调整最为头疼，自行设计更不现实。针对初学者情况，简略介绍两种计算与调整较为简单的K型和M导出型LC滤波器的设计方法。对于初学者，不必知道计算公式的导出方法，只要熟知滤波特性和计算公式，就可以自行设计高性能的LC滤波器。
　　
　　图1a-1e是K型LC低通滤波器，图2a-2e是K型LC高通滤波器，图3a和3b是K型LC带通滤波器，公式一、二、三分别是上述三种滤波器中元件、特性阻抗、衰耗等参数的计算公式。

　　
　　由于K型LC滤波器的特性阻抗随工作频率变化很大，因此不能很好地实现阻抗匹配，而且频率衰减特性也不够理想，因此人们又设计出M导出型LC滤波器设计。这类滤波器要用到常数m，计算和实验指出，m取值0．6时较为合适。图6是K型和M导出型半节LC高低通滤波器的频率衰耗特性曲线图。图4a、4b和图5a、5b分别是M导出型低通和高通LC滤波器的电原理图；公式四，五给出的有关参数用于计算上述两种M导出型LC滤波器。

　　
　　下面给出一个实例。图7是电视机高频头内复合式LC高通滤波器，已知fCH=48MHz，R=75Ω，下面计算图中各元件数值和对40MHz无线电信号的衰减值。为方便分析和计算，我们把图7分解成图8结构，从图8中可以看出，可将图7电路分解成图8中的三部分，它由两个M导出型高通滤波器和一个Ⅱ全节K型高通滤波器组成，图7中的L3和L4对应图8中的L3a、L3b和L4a、L4b。先根据公式二计算出图8中L3b、L4b、C3值（见公式六），再根据图5b中的公式七计算出C1、C2、L1、L2、L3a、L4B的数值，知道了图8中各元件数值，不难得出图7中各元件数值（见公式八）。最后根据表或查看图6得出高通滤波器对40MHz电信号的衰减值（见公式九）。

　　
　　设计组合式LC滤波器时，一定要注意阻抗匹配，即Zπ接Zπ，ZT接ZT，否则组合式LC滤波器性能会大大降低，甚至无法正常工作。

　　半节的衰耗为11dB左右K型Ⅱ全节（由C3、L3b、L4b组成）的衰耗就为2b:22dBM导出型的半节（由U、C1、Ua或L2、C2、L4a组成）的衰耗从图6中得知为20dB左右，两半节总共衰耗为40dB。
　　
　　这一组合式高通滤波器对40MHz信号的总衰耗达62dB。
　　
　　R特性阻抗，n；L电感，mH；C电容，μF；fcL低通截止频率，kHz；fcH高通截止频率，kHz；fc1带通下截止频率．kHz；fc2带通上截止频率，kHz；Af带通宽度，kH2；fo带通中心频率．kHz；f要求衰减一定值时的频率，kHz．b阻带衰耗，dB；ch双曲线余弦函数，可查表；抽衰减峰频率，kHz。

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