Aplicações do filtro passa-baixas

Conforme a curva de resposta em frequência do filtro passa-baixas apresentada da imagem abaixo, o mesmo possui uma atenuação mínima de 49dB a partir de 1GHz, o que representa uma atenuação de mais de 80.000 vezes em relação à energia original, o que representa um bom filtro passa-baixas de RF.

Utilizamos o filtro passa baixas no nosso laboratório principalmente para a redução da harmônicas, como as de terceira ordem geradas pelo gerador de RF USB Signal Hound VSG25A, que não possui filtros anti-harmônicas para filtrar o sinal de saída. No domínio do tempo, o sinal desse gerador vetorial de sinais em 300MHz é exibido em um osciloscópio Agilent DSO9104H de 1GHz:

Com a utilização deste filtro passa baixas, as distorções harmônicas são muito reduzidas e o sinal já representa melhor uma senóide de 300MHz no domínio do tempo:

Banda passante

Por meio de um analisador de espectro Agilent EXA de 7GHz e um gerador de RF Agilent E4438C de 6GHz em sweep, podemos analisar o comportamento do filtro em toda a sua banda passante nominal de 540MHz, definida quando a perda do sinal é de, no máximo, 1,2dB, e a frequência de corte nominal, quando o sinal de saída possui atenuação de 3dB.

Conforme o datasheet do filtro, a banda passagem (1,2dB) é de 0 até 540MHz. Por meio do analisador de espectro, constatamos uma banda passante de aproximadamente 556,34MHz, conforme imagem abaixo, sendo que a diferença de 16MHz provavelmente se deve às perdas nos conectores e o fato de não considerarmos a curva da perda de inserção do dispositivo. Além disso, nossa análise foi iniciada a partir de 10MHz e não a partir de 0Hz.

Frequência de corte

Outra forma de caracterização da banda passante é a frequência de corte, considerada como aquela em que o sinal é atenuado em 3 dB. Conforme imagem abaixo, a frequência de corte obtida foi de aproximadamente 764,38MHz, valor próximo à frequência de corte nominal de 810MHz.

Frequência de 40dB

Ainda, analisamos a frequência com atenuação de 40dB e obtemos o valor de 976,39MHz, valor próximo à especificação nominal típica de 1100 a 20000MHz: