抗混疊濾波器是濾波器中的一種，具體來說，抗混疊濾波器是一類低通濾波器。為增進大家對抗混疊濾波器的認識，本文將對抗混疊濾波器的工作原理、抗混疊濾波器的性能指標等內容予以介紹。如果你對抗混疊濾波器具有興趣，不妨繼續(xù)往下閱讀哦。

一、抗混疊濾波器及其工作原理

抗混疊濾波器(anti-alias filter)是一個低通濾波器，用以在輸出電平中把混疊頻率分量降低到微不足道的程度。

工程測量中采樣頻率不可能無限高也不需要無限高，因為一般只關心一定頻率范圍內的信號成份。為解決頻率混疊，在對模擬信號進行離散化采集前，采用低通濾波器濾除高于1/2采樣頻率的頻率成份。實際儀器設計中，這個低通濾波器的截止頻率(fc) 為：

截止頻率(fc)=采樣頻率(fs) / 2.56

在進行動態(tài)信號測試中測量儀器必須具有抗混濾波功能，例如：在大型橋梁、高樓、機械設備等動態(tài)振動測試及模態(tài)分析中，信號所包含的頻率成份理論上是無窮的。例如：橋梁的模態(tài)理論上有無限多個，但我們只關心對振動貢獻最大的前幾階模態(tài)。如果不對振動的模擬信號進行低通抗混濾波，高階模態(tài)頻率很可能會混疊到低頻段，形成虛假的模態(tài)頻率，給模態(tài)參數(shù)識別帶來困難。

二、抗混疊濾波器性能指標

抗混濾波器一般指低通濾波器，但濾波器有低通濾波器、帶通濾波器、帶阻濾波器、高通濾波器、高阻濾波器。濾波器的主要性能指標以低通濾波器為例，理想的低通濾波器為矩形，但實際中是不可能實現(xiàn)的。衡量低通濾波器性能的指標主要包括以下幾方面：

帶內波紋度：通帶的幅值精度指標，例如：帶內波紋度為±0.1dB時，對幅值精度的影響約為±1%(這正是為什么一般的數(shù)采器幅值精度可以做到千分之幾，一般的數(shù)采器用很高的采樣頻率進行采集，不加低通濾波器)。

阻帶下降斜率：濾波器在截至頻率開始下降，下降斜率越大越好。一般采用每個倍頻程的下降分貝數(shù)衡量，例如：滿足工程測量需要的阻帶下降斜率約為-80dB/oct。

濾波器落差：帶通到帶阻差值的分貝數(shù)dB。

值得一提的是：隨著DSP信號處理芯片的出現(xiàn)，現(xiàn)代測試儀器中已采用模擬濾波加數(shù)字濾波，使濾波器性能指標突飛猛進。例如：帶內波紋度可達±0.05dB，阻帶下降斜率可達到約-200dB/oct，大大好于純模擬濾波器。

三、抗混疊濾波器安裝注意事項

1、干凈地

如果決定使用板上濾波器，在布線時就要注意在電纜端口處留出一塊“干凈地”，濾波器和連接器都安裝在“干凈地”上。通過前面的討論，可知信號地線上的干擾是十分嚴重的。如果直接將電纜的濾波電容連接到這種地線上，會造成嚴重的共模輻射問題。為了取得較好的濾波效果，必須準備一塊干凈地。并與信號地只能在一點連接起來，這個流通點稱為“橋”，所有信號線都從橋上通過，以減小信號環(huán)路面積。

2、并排設置

同一組電纜內的所有導線的未濾波部分在—起，已濾波部分在一起。否則，一根導線的未濾波部分會將另一根導線的已濾波部分重新污染使電纜整體濾波失效。

3、靠近電纜端口

濾波器與面板之間的導線的距離應盡量短。必要時，使用金屬板遮擋一下，隔離近場干擾。

4、與機箱的搭接

安裝濾波器的干凈地要與金屬機箱可靠地搭接起來，如果機箱不是金屬的，就在線路板下方設置一塊較大的金屬板來作為濾波地。干凈地與金屬機箱之間的搭接要保證很低的射頻阻抗。如有必要，可以使用電磁密封襯墊搭接，增加搭接面積，減小射頻阻抗。

5、接地線要短

考慮到引腳的電感效應，其重要性前面已討淪，濾波器的局部布線和設計線路板與機箱(金屬板)的連接結構時要特別注意。

6、分組

在端口濾波的電纜和不濾波的電纜應盡量遠離，防止發(fā)生上述的耦合問題。

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