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Qué es un filtro de RF de Bessel: conceptos básicos

Qué es un filtro de RF de Bessel: conceptos básicos

Un filtro Bessel es un tipo de filtro lineal analógico utilizado en RF y otras aplicaciones electrónicas que tiene un retardo de fase o grupo plano máximo. Esto conserva una forma de onda de señales dentro de la banda de paso.

Hay algunas aplicaciones de radiofrecuencia y, en particular, de audio en las que la preservación de la forma de onda y la fase de los componentes dentro de una señal es importante. Las unidades de cruce de audio son solo un ejemplo, aunque existen muchos otros. Es en estas aplicaciones donde el filtro Bessel es una solución ideal.

Como era de esperar, el filtro de Bessel proporciona una transición más lenta de la banda de paso a la banda de parada que para otras formas de filtro del mismo orden.

Desarrollo de filtros Bessel

El filtro de Bessel toma su nombre de un matemático y astrónomo alemán llamado Friedrich Bessel que vivió entre 1784 y 1846. Bessel desarrolló la teoría matemática en la que se basa esta forma de filtro.

Ocasionalmente, los filtros también pueden denominarse filtros Bessel-Thomson. Esto se debe a que W. E. Thomson desarrolló la metodología de utilizar funciones de Bessel dentro del diseño de esta forma de filtro.

Conceptos básicos del filtro Bessel

Algunas de las características clave del filtro Bessel se pueden resumir a continuación:

  • Retraso de grupo máximo plano: El retardo de grupo máximo plano del filtro de Bessel significa que igualmente exhibe una respuesta de fase lineal máxima.
  • Excederse: Un resultado directo del retardo de grupo máximo plano del filtro de Bessel da una salida para una entrada de onda cuadrada sin sobreimpulso porque todas las frecuencias están retardadas en la misma cantidad.
  • Corte lento: La transición de la banda de paso a la banda de parada para el filtro de Bessel es mucho más lenta o menos profunda que para otros filtros.

Cálculos del filtro de Bessel

Un filtro de paso bajo de Bessel tiene una función de transferencia de la forma:

H(s)=θnorte(0)θnorte(sω0 )

La función de transferencia del filtro de Bessel es una función racional cuyo denominador es un polinomio de Bessel inverso, como el siguiente:


Polinomio para filtro Bessel
OrdenPolinomio
1s + 1
2s2 + 3s + 3
3s3 + 6s2 + 15 s + 15
4s4 + 10s3 + 45s2 105 s + 105
5s5 + 15s4 + 105 s3 + 4202 945 + 945

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