實驗二光帶通濾波器的設計 一．實驗目的和任務 1.了解2x2光纖耦合器的工作原理。 2.測試光纖耦合器的插入損耗、附加損耗和耦合比等參數(shù)。 3.利用光纖光柵設計低損耗的光帶通濾波器。 二.2x2光纖耦合器 （一）2x2光纖耦合器的工作原理 光纖耦合器是實現(xiàn)光信號分路/合路的功能器件，一般是對同一波長的光功率 進行分路或合路，因此又稱為分路器或雙工器。按端口布排不同，光纖耦合器可分為對 稱的星形耦合器和不對稱的樹型耦合器。 2x2光纖耦合器按結構型式可以分為拼接式光纖耦合器合熔融拉錐式光纖耦合器。 如圖2.1所示，拼接式光纖耦合器是將光纖埋入玻璃塊中的弧形槽中，在光纖側(cè)面進行 研磨拋光，然后將經(jīng)研磨的兩根光纖拼接在一起，靠透過纖芯－包層界面的消逝場產(chǎn)生 耦合。如果研磨拋光至纖芯部分，產(chǎn)生強耦合，否則，產(chǎn)生弱耦合。熔融拉錐式光纖耦 合器是將兩根或多根光纖扭絞在一起，用微火

采用高精度模式匹配法設計了一種雙列正方柱金屬銷波導型帶通濾波器,應用經(jīng)驗公式將正方柱金屬銷等效為等直徑圓柱金屬銷。濾波器采用的雙圓柱金屬銷結構使所設計的濾波器具有良好的帶外抑制性,結構簡單,便于加工,適合批量生產(chǎn)。其數(shù)值計算結果和濾波器樣品的測試結果基本吻合。證明了模式匹配法的精確性和經(jīng)驗公式的有效性。

對波導圓桿交指濾波器進行了理論分析,用電磁仿真軟件詳細闡述了這種濾波器內(nèi)部各種結構尺寸的變化對其電性能的影響,并用仿真優(yōu)化的結果制成樣品進行了驗證。

針對微帶發(fā)夾濾波器高端抑制度低的問題,提出了一種由短截線和發(fā)夾級聯(lián)帶通濾波器,該濾波器實現(xiàn)抑制諧波信號和改善了高端阻帶的抑制能力。通過理論和工程實驗進行驗證,同時采用先進設計系統(tǒng)(ads)軟件設計了一種工作于c頻段的通帶為5.0~5.5ghz的微帶帶通濾波器。實測結果與仿真結果基本吻合,達到了設計要求。

為消除x波段雷達海雜波圖像譜中非海浪能量,設計了色散關系帶通濾波器(drbf).其帶寬由測量海域主導波波數(shù)和估計的最大相對流速共同確定.根據(jù)主導波波數(shù)調(diào)節(jié)濾波器帶寬,能使算法較好地適應海浪的特點;drbf帶寬由估計的最大流速調(diào)節(jié),解決了傳統(tǒng)上依賴實測流速構造drbf不準確的問題.使用岸基實測雷達圖像實驗,將drbf提取海浪譜反演得到的有效波高與現(xiàn)場傳感器獲得的有效波高進行比較,兩者具有很高的相關性和很小的誤差,可見設計的drbf具有良好的性能和較高的可行性.

介紹了一種新穎的微帶三模諧振器,由該諧振器構成的微帶濾波器具有較寬的通帶以及較好的帶外抑制。對傳統(tǒng)的單模微帶環(huán)形諧振器結構進行優(yōu)化,使諧振器在通帶內(nèi)具有三個諧振點,并且在通帶邊緣有四個對稱衰減極點。引入的階梯阻抗諧振單元使得微帶三模諧振器具有良好的帶外抑制。依據(jù)傳輸線原理對寬阻帶三模諧振器進行了分析,并完成了中心頻率為1090mhz的寬阻帶帶通濾波器設計和加工,其實際測試結果與軟件仿真結果具有良好的一致性。

信號發(fā)生電路是靜電懸浮轉(zhuǎn)子微陀螺系統(tǒng)的重要組成部分。介紹了dds信號發(fā)生電路的原理及基本構成和微陀螺信號電容檢測的要求、特點以及主要技術指標,并根據(jù)具體帶寬、中心頻率的要求,設計了具有不同參數(shù)的有源濾波電路。通過電路模擬仿真實驗表明了該電路的可行性之后,在具體實驗的操作過程中,成功濾去了dds信號發(fā)生電路所產(chǎn)生的低頻直流偏置和高頻噪聲,從而提高了電路的整體信噪比和控制精度,并為后續(xù)靜電懸浮轉(zhuǎn)子微陀螺檢測控制電路提供了較為理想的信號源。

介紹了一種終端短路式圓桿交指帶通濾波器的設計方法。根據(jù)交指濾波器的準確設計理論獲得的圓桿自電容和互電容,結合圖表得到了濾波器的最初尺寸,并結合微波電路仿真軟件對其進行了優(yōu)化、仿真。仿真結果和實際測試的結果比較一致,證明了設計方法的可行性。

本文首先對開路邊緣平行耦合微帶帶通濾波器的濾波特性進行了分析,接著使用微波仿真軟件ads對其進行了仿真。仿真時根據(jù)設計指標用ads的優(yōu)化功能對原理圖進行多次優(yōu)化,優(yōu)化時注重對多個參數(shù)實行逐個優(yōu)化,使得優(yōu)化的速度更快。通過對一中心頻率為3.05ghz帶寬為3.3%的帶通濾波器進行仿真,結果很好地滿足設計指標。基于ads優(yōu)化設計的濾波器克服了耦合微帶濾波器的帶寬偏離指定帶寬和通帶損耗過大的缺點。使用ads軟件設計還可以避免傳統(tǒng)設計過程的繁瑣,需多次進行實驗測試,耗費原材料等缺點。

紅外遙控接收器中帶通濾波器的設計

濾波器是微波毫米波電路與系統(tǒng)中的一個重要部件.基片集成波導技術使得包括平面電路、接頭和矩形波導在內(nèi)的完整電路可以平面的形式集成在標準印刷電路板上.本文將偏置介質(zhì)銷釘帶通濾波器的設計方法引入基片集成波導中,實現(xiàn)了一個中心頻率為28ghz,相對帶寬為3.57%的基片集成波導帶通濾波器,ansofthfss的數(shù)值計算結果顯示該途徑是成功的.

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濾波器是微波毫米波電路中的重要部件?；刹▽Ъ夹g使得包括平面電路、接頭和矩形波導在內(nèi)的完整電路可以以平面的形式集成在標準印刷電路板上。本文將中心介質(zhì)銷釘引入基片集成波導之中,構成新型帶通濾波器。論文中分別基于金屬銷釘和介質(zhì)銷釘設計了兩個帶通濾波器,ansofthfss數(shù)值結果說明這兩種方式構成的濾波器均能較好地滿足設計指標,說明文中的方法是行之有效的。

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基于傳統(tǒng)三角形雙模貼片微帶帶通濾波器,提出了一種新型的貼片上開槽的等腰三角形雙模帶通濾波器.在等腰三角形貼片諧振器內(nèi)部挖出一個t形槽,并對其進行了優(yōu)化,優(yōu)化后的濾波器能在通帶兩側(cè)都產(chǎn)生衰減極點,提高了阻帶的抑制能力,同時保證了濾波器的小型化.對該結構進行仿真,仿真結果表明通帶的中心頻率為5ghz,與實測結果相一致.

簡要介紹了微帶抽頭線發(fā)夾型濾波器設計理論,詳細闡述了如何利用ads軟件來設計、仿真和優(yōu)化微帶抽頭線發(fā)夾型帶通濾波器。結合具體實例驗證了用cad軟件設計微帶帶通濾波器的可行性。

為保證ipm工作于安全區(qū),根據(jù)過電壓產(chǎn)生的機理,在apf主回路電路及線路雜散寄生電感已確定時,采用并行多目標優(yōu)化方法選擇吸收電路參數(shù)。實踐證明,優(yōu)化的ipm低電感吸收保護電路綜合性能好,成本低,吸收保護電路和低電感疊層母線設計的主電路的裝置運行安全穩(wěn)定,工程應用價值高。

階梯阻抗諧振器高低阻抗微帶線直線連接,實現(xiàn)輸入輸出強耦合需要減小和方形環(huán)雙模諧振器之間的耦合距離,距離過小會造成實物加工困難。為此,提出了高低阻抗微帶線垂直連接且在連接處輸入輸出的方式,使高低阻抗微帶線都能與方形環(huán)諧振器耦合,且輸入和輸出也能耦合,加大了階梯阻抗諧振器和方形環(huán)諧振器的耦合以及輸入和輸出的直接耦合。仿真結果表明,該方法在提高濾波器性能的同時減小了電路尺寸。

圓桿耦合交指,梳狀帶通濾波器機助設計

設計了一種與傳統(tǒng)發(fā)夾型濾波器不同的窄帶帶通濾波器.通過在振蕩器上加載一段開路短截線,并在短截線的中心減去一個小方形作為微擾元件,得到需要的窄帶頻率響應.使用全波電磁仿真軟件ansofthfss進行仿真優(yōu)化,設計出了中心頻率為2.64ghz、帶寬為20mhz的窄帶濾波器.實測結果與仿真結果基本一致.

提出了一種使用t型結構的緊湊型電感耦合濾波器,理論分析表明,使用這種由傳輸線中央加載容性電納的t型結構來替代傳統(tǒng)傳輸線,在不影響濾波器響應的同時可以有效地縮減濾波器的尺寸,獲得電路結構的小型化。基于這一原理,筆者設計了一個三階切比雪夫型電感耦合帶通濾波器,仿真結果表明:t型結構不僅可以完美地滿足濾波器設計要求,同時還可以使結構更加緊湊。

闡述了并聯(lián)型電力有源濾波器(sapf)啟動時變流器直流側(cè)電壓、電流過沖的問題及其危害,并提出了采用pi控制器控制變流器直流側(cè)電壓軟啟動的解決方案,最大限度地降低裝置啟動瞬間的沖擊電壓、電流。文章給出了相應的理論分析和仿真結果,并根據(jù)仿真結果進行了試驗。試驗證明采取該方法能有效地降低apf裝置啟動時變流器直流側(cè)的電壓、電流沖擊,確保了apf裝置在系統(tǒng)中長期安全運行的可靠性。