基于薄膜干涉滤光片的线性调谐滤光器

基于薄膜干涉滤光片角度调谐的基本原理,提出并实现了一种线性调谐滤光器。利用步进电机控制薄膜干涉滤光片的入射角,通过优化机构装置参量,使步进电机旋转角成为线性控制变量。通过应用多层介质薄膜的膜系特征矩阵以及机构装置的几何关系,从理论上得到了滤光片的峰值波长随步进电机的旋转角之间的变化关系曲线,证明线性调谐滤光器具有可行性。设计了一个包括步进电机控制电路在内的实验装置,在1548~1561nm的波长调谐范围内,取得了线性误差在±0.6nm以下的实验结果。     

液晶调谐滤光片的设计

利用液晶的电光效应设计了液晶调谐滤光片,从实验结果上分析了其调谐性能,发现它具有较宽的调谐范围、较高的透射比、通带并宽度小、调谐电压较低等优点。     

多级液晶调谐滤光片的研究

本文对多级液晶滤光片分别进行了理论和实验方法的研究。首先从理论方面分析了多级液调谐滤光片可减小透光后的通带带宽,比一级液晶滤光片压缩1．67倍;然后利用岛津分光光度计对两个E70液晶材料进行了实验研究。理论分析与实验结果一致。     

角度调谐滤光片的膜系优化设计算法

根据薄膜窄带滤光片在倾斜入射时的特性,通过改进间隔层膜系结构调整其等效折射率,可以设计出具有稳定透射峰值和带宽的角度调谐窄带滤光片.倾斜入射时窄带滤光片透射光的S和P偏振分量的中心波长会随着入射角度的增大出现分离现象,产生较大的偏振相关损耗.分析了偏振分离现象出现的原因和其与滤光片等效折射率的关系,提出了消除偏振分离现象的方法.根据薄膜矩阵理论建立了分析模型并提出了一种该可调滤光片的设计方法,根据开发的程序优化设计并制备了一组用于100 GHz密集波分复用(DWDM)系统的低偏振相关损耗的四腔角度调谐窄带滤光片,实验结果证明其满足设计要求并有接近20 nm的可调范围.     

角度调谐滤光片光斑整形设计与实验

在测试制备的100 GHz密集波分复用(DWDM)低偏振相关损耗的角度调谐滤光片时,其透射光谱的插入损耗和带宽的展宽现象会随着入射角度的加大而迅速增加,与理论设计不符.通过多光束干涉原理建立模型模拟,发现在倾斜入射时滤光片的透射光束的光斑会出现展宽和形变,使得位于接收端处的光准直器接收不到足够的透射光束,导致了光谱变形.根据分析结果设计了一种利用直角棱镜的光斑整形方案,能将展宽的椭圆光斑压缩回近似的圆形光斑.制备了一组直角棱镜整形装置,实验证明该设计能够在保持接收端光准直器位置固定的情况下有效地减小透射波形的损耗和半宽展宽现象,使角度调谐滤光片能达到理论设计中20 D_m的可调谐范围.     

可用电学方法调谐的红外分光计滤光片

大多数分光计均采用装有运动反射镜、固定反射镜、分束器和光源的迈克尔逊干涉仪,不过,它们的设计太笨重,而且对移动过于敏感.日本Ryukoku大学的研究人员研制出了一种小型坚固的、能够通过静电调谐来选择特定波长的滤光片.这种新型滤光片是一种法布里-珀罗干涉仪,其设计要比迈克尔逊干涉仪简单得多,因而它可以使仪器的尺寸和重量得到减小和减轻.     

角度调谐滤光片补偿装置设计及实验研究

倾斜入射时滤光片的透射光会出现光路偏移以及光斑模场的形变,所以在测试制备的100 GHz低偏振相关损耗的角度调谐滤光片时其透射光谱的插入损耗和波形的高斯化现象会随着入射角度的加大而迅速增加.根据薄膜矩阵理论建立模型模拟了透射模场的偏移变化,并设计和制备了一种动态补偿装置,在实验中证明该设计能在保持光准直器位置固定的情况下有效地减少透射波形的损耗和高斯化现象,使得角度调谐滤光片能达到理论设计中20 nm的可调谐范围.     

金属-介质薄膜型宽角度反射滤光片

为进一步提高彩色滤光片的角度容差性和光能利用率等性能要求,设计了一种金属-介质薄膜型反射滤光片。通过膜系优化方法获得了基于减色原理的青色、品红色和黄色三种颜色的反射光输出,中心波长分别为655 nm、555 nm和455 nm,反射谱带宽分别为70 nm、60 nm和60 nm。该彩色滤光片仅吸收可见光波段三分之一光能量而三分之二光能量被反射利用,具有光能利用率高的特点。测试结果表明,该结构彩色滤光片在±40°入射角范围内反射滤光特性基本不随角度变化,满足彩色滤光片宽角度特性要求。与其他结构彩色滤光片相比,薄膜制备工艺决定了该结构彩色滤光片还具有制备容易的优势。     

单片机控制的调谐滤波器系统

提出了一个由单片机控制的调谐滤波器测试控制系统,提出了测试控制系统的总体设计方案,对系统的测试及控制的硬件电路以及软件功能作了比较详细的描述与分析。该测试控制系统合理地利用了8031单片机定时、中断以及位操作等功能,实现了单片机对电可调滤波器的测试及控制。另外对使用的新器件也作了知识性的介绍。     

液晶调谐滤光片对Ar+激光器谱线的提取

从理论和实验上证明了液晶调谐滤光片可用于复色激光器中提取所需要的谱线 ,从而避免多级双折射滤光片的使用。对Ar+激光器中最强的两条谱线 488nm蓝光和 5 14 5nm绿光进行测试 ,用较低的调谐电压即可提取所需要的谱线 ,当两谱线经过以E70为材料的液晶调谐滤光片时 ,液晶盒上所加电压为 1 19V ,透过的基本是 488nm谱线 ;电压为 1 30V透过的是 5 14 5nm谱线。     

基于单片机的UHF电调滤波器的实时调谐设计

为实现多部通信机在近距离内以邻近的频率互不干扰的正常工作,有效方法就是在接收机的输入端和输出端接入具有实时调谐功能的窄带高Q滤波器.提出了基于单片机的UHF电调滤波器的实时调谐设计,给出硬件结构图以及驱动和检测单元电路,并给出设计流程.     

GNSS接收机中可配置式宽范围数字调谐OTA-C滤波器

The design of a digitally-tunable sixth-order reconfigurable OTA-C filter in a 0.18-μ m RFCMOS process is proposed. The filter can be configured as a complex band pass filter or two real low pass filters. An improved digital automatic frequency tuning scheme based on the voltage controlled oscillator technique is adopted to compensate for process variations. An extended tuning range (above 8:1) is obtained by using widely continuously tunable transconductors based on digital techniques. In the complex band pass mode, the bandwidth can be tuned from 3 to 24 MHz and the center frequency from 3 to 16 MHz.     

一种面向多标准无线收发器的低功耗宽调谐范围基带滤波器设计

本论文提出了一种面向多标准收发器的具有精确片上调谐电路的低功耗宽调谐范围基带滤波器。设计的滤波器是由三级Active-Gm-RC类型的双二次单元级联组成的六阶巴特沃斯低通滤波器。采用改进的线性化技术来提高低通滤波器的线性度。论文提出了一种新的匹配性能与工艺无关的跨导匹配电路和具有频率补偿的频率调谐电路来增加滤波器的频率响应精度。为了验证设计方法的有效性,采用标准的130nm CMOS工艺对滤波器电路进行流片。测试结果表明设计的低通滤波器带宽调谐范围为0.1MHz-25MHz,频率调谐误差小于2.68%。滤波器在1.2V的电源电压下,功耗为0.52mA到5.25mA,同时取得26.3dBm的带内输入三阶交调点。     

基于互补滤波器的两轮平衡车姿态角度测量

微机电系统（Micro-Electro-Mechanical Systems,MEMS）陀螺仪和MEMS加速度计在两轮平衡车姿态测量中存在扰动和噪声,引起姿态角度测量误差。通过对陀螺仪和加速度计输入信号进行滑动扣除均值方法来抑制直流分量,利用滑动滤波算法抑制加速度计高频噪声,引入互补滤波算法将预处理后的陀螺仪和加速度计信号进行融合,得到更加准确稳定的角度测量值,分析了融合算法中加权因子与滤波频率特征之间的关系。该方法应用到两轮平衡车的运行姿态角度控制中,提高了对姿态角度测量的精度。     

Low-voltage and high-frequency Gm-opamp-C filter with automatic self frequency tuning

A 1.0 V, 10 MHz Gm-opamp-C filter is described. For low voltage and high frequency operation, the number of internal nodes is minimized to avoid the generation of parasitic poles and the number of stacked transistors between VDD and GND is limited to two. The frequency response of the filter is automatically tuned by a simple self tuning circuit. The measured dynamic range of the filter is 47 dB while dissipating 5 mA.     

Resistorless first-order all-pass filter with electronic tuning

A first-order all-pass filter (APF) with electronic tuning properties is presented. The filter consists of only active components and a single-grounded capacitor. The circuit is cascadable, has small sensitivities, and suitable for monolithic integration, and it can also operate at high frequencies.     

A reconfigurable OTA-C baseband filter with wide digital tuning for GNSS receivers

The design of a digitally-tunable sixth-order reconfigurable OTA-C filter in a 0.18-μm RFCMOS process is proposed.The filter can be configured as a complex band pass filter or two real low pass filters.An improved digital automatic frequency tuning scheme based on the voltage controlled oscillator technique is adopted to compensate for process variations.An extended tuning range(above 8:1) is obtained by using widely continuously tunable transconductors based on digital techniques.In the complex band pas...     

A pseudo differential Gm-C complex filter with frequency tuning for IEEE802.15.4 applications

This paper presents a CMOS G_m-C complex filter for a low-IF receiver of the IEEE802.15.4 standard.A pseudo differential OTA with reconfigurable common mode feedback and common mode feed-forward is proposed as well as the frequency tuning method based on a relaxation oscillator.A detailed analysis of non-ideality of the OTA and the frequency tuning method is elaborated.The analysis and measurement results have shown that the center frequency of the complex filter could be tuned accurately.The chip was fabricated in a standard 0.35μm CMOS process,with a single 3.3 V power supply.The filter consumes 2.1 mA current,has a measured in-band group delay ripple of less than 0.16μs and an IRR larger than 28 dB at 2 MHz apart,which could meet the requirements of the IEEE802.15.4 standard.     

具有频率调谐的GNSS接收机双模复数滤波器

A fifth/seventh order dual-mode OTA-C complex filter for global navigation satellite system receivers is implemented in a 0.18μm CMOS process.This filter can be configured as the narrow mode of a 4.4 MHz bandwidth center at 4.1 MHz or the wide mode of a 22 MHz bandwidth center at 15.42 MHz.A fully differential OTA with source degeneration is used to provide sufficient linearity.Furthermore,a ring CCO based frequency tuning scheme is proposed to reduce frequency variation.The measured results show that in narrow-band mode the image rejection ratio（IMRR）is 35 dB,the filter dissipates 0.8 mA from the 1.8 V power supply,and the out-of-band rejection is 50 dB at 6 MHz offset.In wide-band mode,IMRR is 28 dB and the filter dissipates 3.2 mA.The frequency tuning error is less than±2%.