浅谈滤波器的群时延及其影响

以前面试的时候经常会有面试官问关于“群时延”的问题

那么什么是“群时延”，群时延对系统有哪些影响。

首先群时延这个指标是对宽带信号而言的，对于单音信号没有意义。

1.看一下群时延的定义。

群时延即系统在某频率处的相位（相移）对于频率的变化率。

宽带信号经过媒质传输路径或设备中的线性元件时，其各个频谱分量的相速不同，元器件对各频谱分量的响应也不一样,这都会引起到达接收端的信号因各频率分量的相移或时延不同而产生相位关系的紊乱,即相位失真。

简单来说，对于一个宽带信号，假设频率为1.5G~1,51G，这个宽带信号经过一个线性器件-一般来说是滤波器；对于频率为1.5G和1.51G，相位是不一样的。

如下图所示

简化成通俗语言来说就是1.5G经过时相位是90,1.51G经过时相位是45，表现在标量上就是不同频率经过这个器件，出来后幅度不相同。

用通信的语言来说就是失真，失真最明显的表现就是频谱扩展，EVM恶化。

做手机方向的工程师非常关注这个群时延的问题，因为这个是导致EVM恶化的一个重要来源。

2.群时延的单位是time

群时延与时延很多时候有人会弄混，因为他们的单位都是时间，但是要注意的是延时是一个时间，群时延虽然也用时间来标定，但是群时延的变化标定是相对于频率变化的，也就是△t/△HZ

就比如滤滤波器，一定会带来延时，但是不一定会带来群时延。

群时延恶化的解决办法

一个是硬件解决

通过调整匹配参数优化，下图是对一个滤波器的群时延的仿真图。

另一个办法是把恶化群时延器件的参数给到波形，波形补偿滤波器引入的延迟和失真。

文末推荐一本最新出版的微波滤波器设计基础的图书：

注释：文章转载自 RF 小理论 公众号