群延时是什么？为什么滤波器会带来群延时

needham

之前调天线在使用网分的时候，会看到formate选项里有一项叫Group delay，我从来没关注过它。
4 W) D# D+ h4 M* R1 q2 Z6 H' C5 c
后来听同事说滤波器会带来群延时，就是这个group delay，会对系统线性度造成影响，我是一脸懵逼啊，看了一些资料也没太明白。
) t9 _9 N) I6 f
求大神指点迷津！

; X" ]! y2 O  z( M9 Z; o8 B' E* ~1 }
1 T: I$ [- V4 H0 r( @6 E

从无到有

那么，为什么不同频率的射频信号，在通过一个非线性系统时，它们的相位变化率会不一样呢？
6 X, Y) O7 \' ~7 a. M4 m5 g
: p, m1 V" U# q# }7 l对于一个包含多种频率分量的射频信号来说，其在通过一个非线性系统时，它会产生谐波，在阻抗变化剧烈的频谱区域，这种谐波产生会更加明显。而谐波之间的互调结果则会落在工作频带内，和原先的波形叠加，从而造成了相位失真。

2 k& X2 l0 f0 R6 L+ u5 i简单来说，就是传输方程的高次项，造成了系统的失真。

needham

谢谢楼上的解答。相位时延的概念我还是清楚的。射频信号通过滤波器的时候，相当于走过相对波长的电长度，也就和楼上说的，震荡了几百次。我就是不理解，为什么滤波器这种无源器件，信号通过它时，不同频率的相位变化率会不一样。不理解啊。是因为阻带的信号被反射的原因么？

funeng3688

楼主这么钻研值得肯定。

群延迟响应：反映了各频率分量通过滤波器后在时间上的延迟情况，如果滤波器通带内：

6 f) |2 h) |/ \0 Q6 S/ N那么滤波器对各频率分量的延迟相同，为线性相位滤波器。
6 n" q, V" E: ~6 t4 K如果群延时相同，那么从时域上看，输出端的波形与输入端形状上是相同的，包络肯定也相同。
% [! U4 o8 e/ c9 v' u4 L0 K

* w% z" T9 E+ A, x
4 H7 a7 e4 b3 e' u" b& y

汪洋大海

你可以查看一下两端口器件的传递函数，除幅度外，相位上也是频率或时间的函数。
& F4 D: o5 B8 Y  b: {0 M由此产生时研概念

汪洋大海

群时延是每个器件都有的。
应该是群时延波动 对系统指标有影响

saladrf

群时延估计就是带有信息的电磁波传播时延。
含有信息的电磁波输入到滤波器，就在滤波器里面不停振荡几百次上千次，才从输出端口跑出来，时延就产生了。
0 z: ?3 O9 ~0 @' M  y' d! i所以滤波器是慢波结构，是吧？

funeng3688

与阻带信号被反射没关系。

needham

funeng3688 发表于 2019-3-29 16:06
与阻带信号被反射没关系。

那是和什么有关系，求大神解答啊
. j: F3 {: B% w7 Z4 n/ v

nowell

额，完全不懂在说啥，学习下

RF_CE

关注中，等更新

funeng3688

' j) G) K/ Y! i9 j4 ]为了得到比较大的延时量，可采用同轴电缆。
, ?2 \6 |/ _! h  G: U, T: O7 m如果同轴电缆太长，体积、重量、损耗太大，也可采用延迟线滤波器。
功率可以做大些，例如早期前馈线性功放的主延迟线。
1 G; T* `3 p6 u" }8 U; T. K
8 W6 I; J1 d1 D# j9 K4 |还有超声波、CCD等方案，但转换效率差（插损大），似乎只能用于小功率。
6 W& p( M3 s- M. D" q. M

从无到有

楼主是个爱学习的人
' o. M& l& @/ ~/ I
2 N) B6 `6 B: Q对于楼主的疑问，我讲讲自己的见解。
2 f6 b! u$ G0 x楼主其实对相位延迟的概念很清楚了，知道信号在通过系统时会有时延。
而群延迟是 相位/频率 变化率的集合。它考察的不是相位变化本身，而是相位变化的快慢
9 Z, P- R9 h# @9 @. I# N7 f9 u

从无到有

对于滤波器来说，其通带内的频率，如果纹波足够平坦，那么其群延迟是很小的。而在阻带和通带之间，由于阻抗变化明显，高次项的能量也比较大，其群延迟就会很差。

% B6 x$ K! D, g4 s举个例子，如图

+ Z9 }; z( j* I- v/ b2 K  j! K

; l4 q2 C4 q5 v2 A3 v
! a/ ^- ?, a% j8 x8 M我们看到，在阻抗变化剧烈的区域，其群延时也非常大

needham

似乎有点明白了~ 感谢各位的帮忙，非常感谢！