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。
' e" l! S$ ~0 X) E0 p
5 j* |( O$ U5 U9 M& G" J! q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。
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求大神指点迷津！
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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？
1 o) n; K$ H- b7 ?' f
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。

7 D& K1 U: Z& \* X0 U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

+ z$ |+ M) B7 N9 R5 Z% x6 A
楼主这么钻研值得肯定。

1 ]2 T) ?% y- Q) E% h& v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：

% I- S, m2 |) e5 c) Z" R, U那么滤波器对各频率分量的延迟相同，为线性相位滤波器。
( f" b3 U4 H: Z1 C) y8 ]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。
* |; G$ g# L7 O: S& }  z

- h  A8 s3 W. a$ K9 E
, l" o% f! @6 [6 ]* ~! ?7 G! e

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。
. S& e3 X7 X/ v! m5 g4 V1 T' H由此产生时研概念

汪洋大海

群时延是每个器件都有的。
3 t7 i; b" g% G2 [. u4 q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。
; B9 s" Z* L2 D& y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。
8 P0 P6 g; E$ @: D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
, s6 \' a: Q7 l, Y

nowell

额，完全不懂在说啥，学习下

RF_CE

关注中，等更新

funeng3688

为了得到比较大的延时量，可采用同轴电缆。
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。
" h& e# A, w9 x4 s5 P功率可以做大些，例如早期前馈线性功放的主延迟线。

+ u: o2 n, c4 p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 b8 B5 }& Y1 z5 V' v

从无到有

楼主是个爱学习的人

: \0 K* i) [0 M7 R对于楼主的疑问，我讲讲自己的见解。
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

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。
. S2 Y; P2 A  U
举个例子，如图
7 }3 j+ z: d& R8 ?  F
' t5 F# Z. Q7 K
6 I+ @7 V/ B6 k3 Y! K. ~

( ]. ~/ c4 @, D3 [我们看到，在阻抗变化剧烈的区域，其群延时也非常大
4 B3 z5 T  z& f& S+ A7 G$ P. A, u

needham

似乎有点明白了~ 感谢各位的帮忙，非常感谢！