射频滤波器是信号链中常用的无源或有源组件，主要用于是使频谱中的多余部分或特定频率大幅度衰弱，同时将对工作频率产生的影响降至最低。射频滤波器可分为低通、高通、带通或带阻，今天我们来说说高通滤波器。
一、高通滤波器
高通滤波器主要用于让高于某个特定频率的信号顺利通过，同时衰减低于该频率的信号。最常见的是用于抑制低频干扰信号，比如在接收机前端放置一个高通滤波器，可以滤除来自电源、本振泄漏或其他低频电路的噪声，防止它们混入有用信号带宽。另外，在混频器电路中，高通滤波器常被用来抑制本振信号和镜像频率，只让中频信号通过。在基站和卫星通信系统中，高通滤波器也常用于多工器设计，配合低通滤波器实现频段分离。
截止频率是高通滤波器最重要的参数之一，它定义了通带和阻带的分界点。严格来说，截止频率是指滤波器插入损耗达到-3dB时对应的频率点，也就是信号功率衰减到通带内最大功率的70.7%时的频率。在实际选型中，工程师会根据系统需求确定截止频率，使有用信号落在通带内，而将不需要的低频信号推向阻带。
带外抑制则描述的是滤波器在阻带范围内对不需要的信号的衰减能力。对于高通滤波器而言，阻带位于截止频率以下的低频区域。带外抑制通常用dB来表示，数值越大说明滤波器对低频干扰的抑制能力越强。例如，一个截止频率为1GHz的高通滤波器，如果在100MHz处能提供40dB的抑制，就意味着100MHz处的干扰信号被衰减到原来的1%以下。
截止频率的确定和带外抑制是相互关联的。如果系统要求抑制的低频干扰频率离有用信号很接近，那么截止频率就需要选得比较精确，同时还需要足够高的阶数来保证过渡带的陡峭程度。这种情况下，滤波器的设计和选型就会变得比较复杂。
5 阶高通滤波器，SMA 母头， 30 MHz ~300 MHz
二、截止频率与带外抑制特性
在实际应用中，截止频率和带外抑制之间存在着矛盾关系，但需要在两者之间找到合适的平衡点。
1）截止频率的选择。截止频率定得越高，通带范围越宽，低频端的带外抑制自然越强，因为阻带起始点被推向了更高的频率。但截止频率过高，会把一些原本可以利用的低频信号也衰减掉，而且高频截止的滤波器在实现上往往需要更小的电感和电容值，这些元件在高频下的寄生效应会更加显著，反而可能限制实际的带外抑制性能。反之，截止频率定得较低，虽然通带内信号损失小，但对靠近通带的低频干扰抑制能力会下降，如果干扰信号频率只比截止频率低一点，普通的低阶高通滤波器可能根本压不住。
2）带外抑制的提升。提高阶数是直接有效的方法，但每增加一阶，插入损耗就会增加，通带内的信号也会跟着衰减。在接收机链路中，滤波器的插入损耗会直接叠加到系统噪声系数上，过大的插损会恶化信噪比。另外，高阶滤波器通常意味着更多的谐振元件和更复杂的电路结构，这会引入更多的损耗和相位非线性，对宽带信号尤其不利。
因此，在实际选型时可以遵循几个原则。第一，根据系统频谱规划确定截止频率，确保有用信号完全落在通带内，同时把主要干扰源放在阻带中。第二，评估干扰信号与截止频率的间隔距离，间隔越大，所需的滤波器阶数越低，插损也越小。第三，如果干扰频率非常靠近通带边缘，可能需要考虑采用多级滤波或带通/带阻滤波器的组合方案。同时，选择合适的产品也非常重要。Pasternack提供的高通滤波器产品线覆盖了从DC到65GHz的宽频段，工程师可以根据实际的截止频率和抑制要求，选择合适的阶数和接口类型。
总之，高通滤波器的截止频率和带外抑制特性是选型时必须同时考虑的两个维度。理解两者之间的权衡关系，结合具体的频谱环境和链路预算来做决策，才能选出性能与成本最优的滤波器产品。
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