基于FPGA的高效可调频率滤波器

为了有效地改善滤波器的不可调频率系统性能,降低FPGA滤波器资源的消耗,提出基于FPGA的高效可调频率滤波器。该方法首先对可调频率滤波器进行硬件平台设计,硬件平台由单片机模块、FPGA波形模块、幅度模块、数字模型转换模块、低通滤波转换模块以及输入键盘模块和液晶显示屏模块构成。核心模块由MCU提供可调频率控制,以DDS技术产生的波形信号为依据,确定滤波器的信号强度,最后采用分布算法完成滤波器软件设计。实验证明,所提方法能够有效提高可调频率滤波器的准确度。     

一种可调滤波器的设计技术

随着通信系统对电子反对抗(ECCM)能力的日益提高,可调频段的窄带滤波器成为了一种常用方法。波导腔可调滤波器因其品质因数高、插入损耗小等特点,在射频前端应用广泛。但在高频段,在可调频率范围内设计带宽恒定、幅频特性良好的可调滤波器依然是需要解决的关键技术之一。通过分析滤波器的工作原理,合理选择结构形式,基于耦合带宽法,给出X频段可调滤波器的设计实例。结果表明,该可调滤波器完全满足工程要求。     

全差分可调频率四阶Chebyshev滤波器的实现

提出了一种新的全差分运算放大器,该运算放大器在具有电压共模负反馈的同时还具有电流共模负反馈,能较好地稳定其工作点。通过利用MOS管工作在线性区便能作可变电阻之用的特性,设计实现了基于R-MOSFET-C运放的全差分频率连续调节的四阶Chebyshev低通滤波器。该滤波器采用台湾联电(UMC)2层多晶硅、2层金属(2P2M)5V电源电压、0.5m CMOS工艺生产制造。其芯片面积大小为0.36mm~2,截止频率调节范围为20kHz到420kHz,输入信号频率在100kHz,2.5Vpp时的失真小于-65dB,功耗仅为16mW。     

一种采用螺旋耦合环的同轴腔可调滤波器

提出了一种采用螺旋耦合环的小型化连续可调的同轴腔可调滤波器。对比传统的单一窗口耦合结构,加入螺旋耦合环可以显著地减小可调滤波器在整个工作频率范围内的带宽变化。采用螺旋耦合环可使可调滤波器插入损耗指标获得进一步改善,并可利用它对滤波器带宽在一定范围内进行调节。基于这种耦合结构设计了一个3腔可调滤波器,并对其传输特性进行了测试。实验结果表明：利用这种结构可以实现调谐范围56%,整个频带内的带宽差别在±1.5%内的性能。在230 MHz到406 MHz整个工作频段内,3 dB带宽为6.4 MHz,通带中心频点插入损耗小于1.1 dB.     

可切换带宽的可调频率带通滤波器设计

提出了一种可切换固定带宽的可调频率带通滤波器新结构,且实现了在带宽切换前后都能保持固定带宽的特性。基于谐振线间的耦合系数提取算法,参考滤波器综合理论,设计并加工了工作频段为1.3～1.45 GHz的开环微带谐振可切换带宽的可调频率带通滤波器。测试结果表明,在整个工作频段内,3 dB 带宽在切换前后分别为120 MHz、100 MHz 和80 MHz,对应的插入损耗各是-2.9 dB、-2.4 dB、-2.6 dB,测试结果与仿真结果吻合良好。该滤波器具有结构简单、加工难度低、体积小、馈电控制简单等优点。     

一种基于三角形耦合环的可调同轴腔滤波器

提出并研究了一种用于小型化同轴腔可调带通滤波器的新型腔间耦合结构,这种结构可使滤波器绝对带宽在工作频率范围内几乎保持常数.新型腔间耦合结构由三角形耦合环和矩形耦合窗复合组成,它能在保持腔间耦合度的情况下控制腔间耦合带宽随工作频率的变化,从而使可调滤波器在工作频段内的高低端绝对带宽保持不变.文中在分析同轴腔内电磁场分布的基础上得出了带宽恒定条件下的结构参数约束范围.采用这种耦合结构设计并制作的3腔同轴腔可调滤波器得到了56%的调谐范围和小于±3%的带宽差.     

一种新型MEMS可调滤波器的设计

提出了一种采用非均匀分布MEMS结构的可调滤波器设计方案。基于这种新型结构,讨论了一个中心频率为20GHz的二阶带通可调滤波器模型。通过HFSS对该二阶带通滤波器模型进行了全波分析。仿真结果表明:通过分别改变共面波导结构上方不同部分的MEMS电容高度,该滤波器中心频率在18.71~20.62GHz连续可调,相应的3dB带宽值为2.36GHz和2.94GHz。该滤波器9.5%的可调率相比于同类型均匀分布式滤波器的可调范围增加了大约18.6%(300MHz)。通过分析可知,采用非均匀分布MEMS结构的可调滤波器不仅结构更紧凑合理,而且获得了比均匀结构更大的调节范围,极大地增加了设计的灵活性。     

频率可调带通-带阻可切换滤波器的设计

该文设计了一种频率可调带通与带阻可切换微带滤波器,在距λ/2(λ为波长)谐振器开路端约1/4处加载变容二极管实现中心频率可调,利用PIN二极管实现带通与带阻两种状态的可切换。通过对耦合系数与外部品质因数(Q)值的分析,选取合适的参数可实现滤波器绝对带宽在调谐范围内保持恒定。带通状态时,由于源与负载间的耦合及谐振器间的混合电磁耦合,在滤波器的通带两侧各产生1个传输零点,提高了滤波器的选择性与阻带抑制。选用介电常数2.2的F4BM介质基板制作实物并用矢量网络分析仪进行测量。测量结果表明,当PIN管加正偏压,变容二极管加反偏压时,实现了中心频率可调的带阻滤波器;当PIN管不加偏压,变容二极管加反偏压时,实现了中心频率可调的带通滤波器。滤波器的中心频率调谐范围为3.45～3.90 GHz,调谐范围内绝对带宽保持恒定。该滤波器尺寸为44.4 mm×16.1 mm(0.59λ_g×0.21λ_g)(λ_g为调谐范围中心频率对应波长),符合小型化要求。     

一种适用于GSM/WCDMA的中频滤波器

采用SMIC0.35μmCMOS混合信号工艺,实现了同时适用于GSM/WCDMA的四阶有源RC低通中频滤波器(LPF)。该LPF具有高线性度,同时满足GSM和WCDMA的带宽性能,并且在两种模式下有元件最大的共享度。芯片面积大约1578μm×515μm。为了优化GSM模式下的功耗,运放的带宽做成可调。为了消除温度和工艺等外界因素的影响,采用电容阵列调节滤波器的转角频率以及频响曲线。同时,两种模式下的电容阵列做成部分共用的形式,减少了电阻的使用。测量得到的噪声系数在GSM和WCDMA模式下分别为56dB以及43dB。在WCDMA模式下,IIP3测量得到34dBm,功耗为17.9mW;在GSM模式下,功耗为11.3mW。电源电压为3.3V。     

一种X波段梳状线可调带通滤波器

设计了一款X波段压控可调梳状线带通滤波器,通过调整加载变容二极管的偏置电压改变电容值大小,从而达到调整滤波器中心频率的目的。根据恒定带宽条件对滤波器耦合系数以及外部Q值的要求,确定梳状线滤波器的尺寸参数,并对其进行电磁仿真优化,最终制作的X波段可调滤波器尺寸为16 mm?20 mm?21 mm,控制电压7.6~15.4 V,实现滤波器中心频率8~10 GHz连续可调。在调谐频率范围内,滤波器通带宽度15%,回波损耗小于–10 dB,矩形系数小于2.8。     

全光纤AOTF的发展与应用

光纤可调谐滤波器作为潜力巨大的光通信器件 ,近年来得到人们的广泛重视。声光可调谐滤波器具有制作工艺简单、插入损耗低、调谐范围宽、高速连续电调谐、多波长独立操作的优点 ,因而在未来全光网络中具有广泛的应用前景。对两种不同模式耦合原理进行了比较 ,介绍了声光可调谐滤波器的研究进展情况 ,分析了器件制作中主要存在的问题 ,并提出了器件在光通信系统中的应用和应用中存在的一些潜在问题。     

Compact PLC-based optical transceiver module with automatic tunable filter for multi-rate applications

A full-duplex, simultaneous operation, multi-rate optical transceiver module for flexible optical access network systems has been fabricated. Based on a planar lightwave circuit (PLC) platform, the module is compact, highly sensitive, and supports multi-rate operation because it offers automatic transimpedance gain and band-pass filtering. This module will realise economical optical access network systems.     

A radio-frequency tunable active filter

A design approach for a tunable active filter of constant bandwidth and center-frequency gain is described. The approach is based on a feedback configuration with a complex zero pair in the feedback transfer function. Center frequency tuning is achieved with the variation of only one element, a potentiometer, which controls the feedback loop gain. A circuit realization using two commercial video amplifiers with RC embedding is presented. A tuning range of 25 percent at 5 MHz, with a nominal bandwidth of 90 kHz or 180 kHz, and a variation of center-frequency gain of less than /spl plusmn/1 dB over the tuning range, is obtained.     

A bipolar voltage-controlled tunable filter

A complete monolithic state variable filter is described which has been fabricated with bipolar technology. Two-quadrant multipliers are used in a novel fashion to achieve integration time constant large enough for audio purposes. Voltage control of frequency response from 20 Hz to above 20 kHz has been achieved without sacrifice of accuracy (notch depth >50 dB, low-pass and bandpass responses accurate to better than 0.1 dB), dynamic range (>90 dB), power supply rejection (PSRR>40 dB) or frequency drift (<200 ppm//spl deg/C). The design has been shown to be generally useful in the design of self-contained bipolar filters.     

一种基于MEMS技术的可调谐光滤波器

文章介绍了一种基于微电子机械系统(MEMS)技术的可调谐光滤波器(TOF),分析了其基本原理和光学结构,给出了合理的设计方案及所进行的实验验证.实验结果表明,该滤波器性能优良,20 dB带宽<0.65 nm,3 dB带宽<0.24 nm,整个光路的插损控制在2 dB以内.根据该方案设计的滤波器具有体积小、成本低和波长调...     

A tunable polarization-independent liquid-crystal Fabry-Perotinterferometer filter

The authors propose a simple structure for a tunable polarization-independent wavelength-selective filter. This successfully fabricated filter consists of a liquid crystal Fabry-Perot interferometer, a γ/4 plate, and a mirror. The input light is divided into a transmitted light and a reflected light. The polarization of this reflected light is rotated 90° by the γ/4 plate and the mirror and then this light is input again into the filter. The bandwidth is 0.48 nm and the tuning range is 50 nm. Fiber-to-fiber loss is approximately 3.9 dB and polarization dependence of the loss is approximately 0.3 dB     

A microstrip nonreciprocal tunable YIG filter

A nonreciprocal tunable YIG filter in a microstrip configuration has been constructed which makes use of a novel method of generating a circularly, polarized field in the plane of a microstrip circuit. Nonreciprocities in excess of 40 dB have been obtained atXband with relatively low insertion loss and VSWR.     

A tunable microwave notch absorber filter

A magnetized plasma column is found to be a notch absorber of microwave radiation propagating in the extraordinary mode. Based on this fact, a compact tunable microwave filter is designed and tested successfully. The center frequency of the absorbed band can be varied by adjusting the background magnetic field stength. The 3dB bandwidth and amount of attenuation are functions of the plasma current. These characteristics offer a great tunability, often sought after in microwave devices. This filter can find applications in microwave measurement systems where filtering of unwanted harmonics and spurious signals can directly affect the accuracy and resolution of the measurements.