梳状滤波器设计
梳状滤波器设计
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测 试 信 号 +50hz谐 波 干 扰 20 10 0 -10 -20
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1 1.2 t/s 测 试 信 号 +50hz谐 波 干 扰 滤 波 后
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1 1.2 t/s 测 试 信 号 +50hz谐 波 干 扰 频 谱
梳状滤波器设计设计原理
• 设计一梳状滤波器,要求去除信号中的50hz及其 倍频干扰。
• 系统函数 • • • •
1 zN h( z ) N 1 az
N-----滤波器阶次; N=Fs/50; Fs-----采样频率(hz); a------0~1常数;
a=0.5
梳状滤波器幅频曲线 1.5 a=0.5 1
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•
a取值的影响:
• (1)a增大,滤波器频响曲线平坦,对其他频 率信号影响小,但滤波效果变差,a=1时全 通。 • (2)a减小,滤波器频响曲线不平坦,对其他 频率信号影响大,但滤波效果变好。
(完整word版)梳状滤波器的设计与应用
梳状滤波器的设计与应用梳状滤波对于画面质量是非常重要的一个技术,因此我们有必要对其进行详细刨析。
那么具体什么是梳状滤波器呢?这就要从源头(信号源)开始讲起了,一开始,接收视频的Video端子是Composite端子(比如RF射频接口和AV接口),它所能接收的信号叫CompositeVideoSignal,即混合视频信号(也称复合信号),什么意思呢?因为这个Composite(混合)信号包括了亮度(Luminance,用字母Y表示)和色度/彩度(Chrominace)两方面的信号,视频电路要做的工作就是Y/C进行分离处理,目前的梳状滤波器是在保证图像细节的情况下解决视频信号亮色互窜的唯一方法,其内部有许多按一定频率间隔相同排列的通带和阻带,只让某些特定频率范围的信号通过,因为其特性曲线象梳子一样,故人们称之为梳状滤波器(CombFiltering)。
梳状滤波器一般由延时、加法器、减法器、带通滤波器组成。
对于静止图像,梳状滤波在帧间进行,即三维梳状滤波。
对活动图像,梳状滤波在帧内进行,即二维梳状滤波。
高档数字电视机采用行延迟的梳状滤波器与带通滤波器级联,构成Y/C 分离方案就可获得满意的图像质量。
使用梳状滤波器能使图像质量明显提高。
解决了色串亮及亮串色造成的干扰光点、干扰花纹;消除了色度正交分量U、V色差信号混迭造成的彩色边缘蠕动;消除了亮、色镶边,消除了高频信号的色彩错误和灰度值表示错误。
有一段时期国内很多工厂(为了节省成本)使用模拟的方式实现梳状滤波器,实际上效果很不好,原因有两个,一是延迟器件的带宽很难保证,二是解决行相关性差问题的自适应电路很复杂。
而在数字电路里,只要有足够的存储器,就可以保证足够的延迟时间与信号带宽,且复杂的自适应电路很容易集成在芯片中硬件固化。
梳状滤波器原理及发展历史:梳状滤波器采用频谱间置技术,理论上可以保证亮度和色度的无失真分离。
如果我们好好回顾一下梳状滤波器的发展历程,将对其有个清醒的认识。
matlab设计梳状滤波器
matlab设计梳状滤波器梳状滤波器是一种常用的数字信号处理工具,可用于滤波、降噪、信号增强等应用中。
本文将介绍如何使用MATLAB设计梳状滤波器,并探讨其原理和性能。
让我们来了解一下梳状滤波器的原理。
梳状滤波器是一种带通滤波器,其频率响应类似于梳子的齿间隔,因此得名。
梳状滤波器的频率响应在通带内有明显的波纹,而在阻带内则具有较高的衰减。
这种特性使得梳状滤波器在去除特定频率的噪声或增强特定频率的信号方面非常有效。
MATLAB提供了丰富的函数和工具箱,可用于设计梳状滤波器。
下面我们将介绍一种常用的方法,即基于离散傅立叶变换(DFT)的设计方法。
首先,我们需要确定滤波器的参数,包括截止频率和滤波器阶数。
截止频率决定了滤波器的通带和阻带范围,而滤波器阶数决定了滤波器的陡峭程度。
在MATLAB中,可以使用fir1函数设计梳状滤波器。
该函数的输入参数包括滤波器阶数N、截止频率Wn和滤波器类型。
截止频率Wn是一个长度为2的向量,其中Wn(1)表示通带的下限频率,Wn(2)表示通带的上限频率。
滤波器类型可以是"low"(低通滤波器)、"high"(高通滤波器)或"bandpass"(带通滤波器)。
例如,如果我们要设计一个截止频率为0.1的低通梳状滤波器,可以使用以下代码:```matlabN = 100; % 滤波器阶数Wn = 0.1; % 截止频率filterType = 'low'; % 低通滤波器b = fir1(N, Wn, filterType);```设计完成后,我们可以使用freqz函数绘制滤波器的频率响应曲线。
该函数的输入参数为滤波器系数b和频率范围,输出为频率响应曲线的幅度和相位。
```matlabfreqz(b);```通过观察频率响应曲线,可以评估滤波器的性能。
通常情况下,我们希望滤波器在通带内具有较小的波纹和较高的增益,而在阻带内具有较高的衰减。
matlab设计梳状滤波器
matlab设计梳状滤波器梳状滤波器是一种常见的数字滤波器,具有独特的频率响应特性。
在MATLAB中,我们可以利用信号处理工具箱中的函数设计和实现梳状滤波器。
梳状滤波器的频率响应类似于梳子的形状,即在一定的频率间隔内具有高通或低通的特性,而在其他频率上则衰减。
这种滤波器常用于频率选择性滤波、陷波和频率锁定等应用中。
在MATLAB中,我们可以使用函数comb作为梳状滤波器的设计工具。
这个函数的调用形式为:y = comb(x, R, N)。
其中,x是输入信号,R是滤波器的响应因子,N是滤波器的阶数。
滤波器的响应因子R决定了滤波器的频率间隔,它的取值范围为0到1之间。
当R=0时,滤波器的频率间隔最小,相邻的频率点之间的差距很小;当R=1时,滤波器的频率间隔最大,相邻的频率点之间的差距很大。
滤波器的阶数N决定了滤波器的陡峭程度,它的取值范围为正整数。
阶数越大,滤波器的陡峭程度越高,频率响应曲线的过渡带宽越窄。
在设计梳状滤波器时,我们需要先确定滤波器的频率间隔和阶数。
一般来说,频率间隔可以根据应用需求来确定,而阶数可以根据滤波器的性能要求来选择。
在MATLAB中,我们可以通过以下步骤来设计和实现梳状滤波器:1. 导入信号处理工具箱:在MATLAB命令窗口中输入“pkg load signal”来加载信号处理工具箱。
2. 设计滤波器:使用comb函数来设计梳状滤波器。
根据应用需求,选择合适的频率间隔和阶数,并调用comb函数进行滤波器设计。
3. 应用滤波器:将待滤波的信号作为输入,通过调用设计好的滤波器函数进行滤波处理。
可以使用filter函数来实现滤波器的应用。
设计和实现梳状滤波器的过程相对简单,但需要根据具体的应用需求来选择合适的滤波器参数。
在实际应用中,我们可以通过调整滤波器的频率间隔和阶数来实现滤波器的性能优化。
除了使用comb函数,MATLAB中还提供了其他一些函数用于滤波器的设计和实现,如fir1、fir2、butter等。
3.4GHz梳状线腔体滤波器的设计.
本科生毕业论文设计题目: 3.4GHz 梳状线腔体滤波器的设计系 部 学科门类 工 学 专 业 电子信息工程 学 号姓 名指导教师年 月 日装 订 线3.4GHz梳状线腔体滤波器的设计摘要在当今通信领域中,微波滤波器在通信设备中占有重要的地位,在微波毫米波通信、卫星通信、雷达、导航、制导、电子对抗、测试仪表等系统中,有着广泛的应用。
梳状线滤波器具有小体积、高Q值、高功率容量等优点,是微波滤波器中常见的腔体形式,工程实用性较强,广泛应用于通信及其它领域。
本文从滤波器的工作原理出发,分析了梳状线带通滤波器的结构特征,并利用软件Ansoft HFSS进行仿真,最后基于仿真结果制作出实物并进行了调试,使其最终达到预期的指标。
关键词:梳状线滤波器仿真调试ABSTRACTIn the field of current communication, Comb-line filters occupies an important position in communication equipment. Microwave filters has a wide range of applications in microwave communication, millimeter wave communication, satellite communication, radar, navigation, guidance, electronic against, testing instruments system. Comb-line filters have small size, high Q value, high power capacity etc, and is common in microwave filters of the recessed forms, therefore it widely used in communications and other fields . Based on the theory of filters, the structure characters of comb-line band-pass filter have been analyzed and the typical parameters have been calculated. Then the filter is simulated with software Ansoft HFSS. At last, I have manufactured a practicality based on the results of simulation and debugged it for the purpose of achieving anticipative targets.Key words:Comb-line Filter Simulation Debug目录一绪论 (1)1.1 课题来源与意义 (1)1.2 国内外发展状况 (1)1.3 课题的研究内容、方法及手段 (1)二梳状线滤波器的综合介绍 (3)2.1 梳状线滤波器的特点 (3)2.2 梳状线滤波器的结构 (3)2.3 梳状线滤波器的工作原理 (3)三梳状线滤波器的设计 (4)3.1 梳状线滤波器设计思路 (4)3.2 梳状线滤波器的技术指标 (4)3.3 梳状线滤波器的归一化原型 (4)3.4 频率变换 (5)3.5 相关的理论计算过程 (5)四运用Ansoft HFSS进行仿真设计 (7)4.1 单腔模型及仿真结果 (7)4.2 双腔模型及仿真结果 (8)五梳状线滤波器的实物制作与测试 (11)六总结与结论 (12)参考文献 (13)一绪论1.1 课题来源与意义本课题来源于科研生产。
matlab设计梳状滤波器
matlab设计梳状滤波器梳状滤波器是一种常用于信号处理领域的数字滤波器,它的设计和实现可以通过MATLAB进行。
本文将介绍梳状滤波器的原理、设计方法及MATLAB实现,并通过实例演示其应用。
一、梳状滤波器原理梳状滤波器是一种基于延迟和加权求和的滤波器,它通过一系列延迟单元和权重系数的组合,对输入信号进行滤波处理。
其基本原理是将输入信号与多个延迟版本的自身进行加权求和,从而实现对特定频率的滤波。
二、梳状滤波器设计方法梳状滤波器的设计方法主要包括确定延迟单元数目和权重系数。
延迟单元数目决定了滤波器的频率响应范围,权重系数决定了滤波器的增益和频率选择性。
确定延迟单元数目的方法有多种,常用的方法是通过信号频率和采样频率的比值计算得到。
例如,对于采样频率为Fs的信号,如果要设计一个梳状滤波器以滤除频率为f的信号成分,则延迟单元数目可以通过计算Fs/f得到。
确定权重系数的方法也有多种,常用的方法是通过设置滤波器的带宽和增益来实现。
带宽越窄,滤波器的频率选择性越高;增益越高,滤波器对信号的抑制效果越明显。
三、MATLAB实现梳状滤波器在MATLAB中,可以使用fir1函数进行梳状滤波器的设计和实现。
该函数可以根据指定的参数自动计算出滤波器的权重系数,并生成滤波器的传递函数。
下面通过一个实例来演示如何使用MATLAB实现梳状滤波器。
我们需要定义信号频率和采样频率,并计算出延迟单元数目。
假设信号频率为f=100Hz,采样频率为Fs=1000Hz,则延迟单元数目为N=Fs/f=10。
接下来,我们可以使用fir1函数设计滤波器,并指定希望滤波器的带宽为0.2。
代码如下:```matlabf = 100; % 信号频率Fs = 1000; % 采样频率N = Fs/f; % 延迟单元数目bw = 0.2; % 滤波器带宽h = fir1(N, bw); % 设计梳状滤波器freqz(h); % 绘制滤波器的频率响应曲线```我们可以使用filter函数对输入信号进行滤波处理。
低色散高隔离度的光学梳状滤波器(interleaver)
说明书摘要一种低色散、高隔离度的光学梳状滤波器(interleaver)。
光学梳状滤波器被广泛应用于光通信系统,最常见的功能是实现网络的升级扩容。
它将相同间隔的两路光信号(即奇偶通道)合并成一路间隔为输入间隔一半的密集信号,反过来可以将一路光信号分成两路较疏的信号(即奇偶通道)。
目前常见的光学梳状滤波器,往往引起较高色散,而高色散导致光脉冲被展宽,从而限制通信可用带宽或数据传输速率的主要因素。
本设计在结构原理上实现了产品的低色散要求。
一种低色散、高隔离度的光学梳状滤波器,是采用偏振光叠加干涉原理为基础,结合迈克尔逊干涉仪模型,通过其自身光路结构实现了色散补偿机制,从而实现器件的低色散。
权利要求书1. 一种低色散的光学梳状滤波器(interleaver),包括准直器、双折射晶体和后反射镜,其特征是:包括不少于一个的光学CORE和多个波片;CORE的原理结构是迈克尔逊干涉仪,具体由一个PBS和两个腔体(标准具?)构成。
以特定角度输入PBS的光,将被PBS分成一个透射光和一个反射光,这两束光是两个偏振态相互垂直的线偏振光,这两个偏振光的能量为50%:50%。
两个腔体,分别各自放置于PBS的一端,腔体中有两个相对的而且平行的面,这两个面之间的空间距离是特定而且精确的,在该空间中,放置有λ/4波片。
2.根据权利要求1所述的PBS,其特征是,由两个棱镜构成,其中有两个面镀有增透膜。
3.根据权利要求1所述的PBS,其特征是,有一个面镀有偏振光分束膜,该膜将输入的光分成两个相互垂直的线偏振光。
4.根据权利要求1所述的腔体,其特征是,每个腔体中包含一个1/4波片。
5.根据权利要求5所述的1/4波片,其特征是,每个1/4波片含有两个面,这两个面镀增透膜。
6.根据权利要求1所述的腔体,其特征是,每个腔体有一个面镀高反膜。
7.根据权利要求1所述的腔体,其特征是,腔体中的空腔距离,可以由一种低热膨胀系数的材料构成,比如美国康宁公司的ULE材料。
通信电子领域中的梳状滤波器设计
通信电子领域中的梳状滤波器设计梳状滤波器是一种常用的通信电子领域的滤波器,具有高速、低功耗、小体积等优点,广泛应用于数字信号处理、无线通信、雷达信号处理等领域。
本文将介绍梳状滤波器的原理、分类、设计方法及应用等方面的内容。
一、梳状滤波器的原理传统的滤波器是通过调节电阻、电容、电感等元件的数值来实现对不同频率信号的滤波,但由于这些元件在高频应用中往往会感到非理想效应,导致滤波器性能下降。
而梳状滤波器则是利用时钟信号来在时域上对输入信号进行采样,再根据采样数据进行数字卷积运算,从而实现对特定频谱范围的信号滤波。
具体来说,梳状滤波器采用周期性函数作为滤波器的冲激响应,对输入信号进行卷积计算。
梳状滤波器的输入信号经过时钟采样后,得到采样序列,将采样序列与周期性函数进行卷积运算,最后得到滤波后的输出信号。
由于梳状滤波器的卷积运算是利用移位寄存器实现的,因此具有高速、低功耗、小体积等优点。
二、梳状滤波器的分类梳状滤波器可以分为单倍频梳状滤波器和多倍频梳状滤波器两种。
单倍频梳状滤波器的冲激响应是一个周期性的函数,频率等于采样频率的一半。
多倍频梳状滤波器则是通过修改周期性函数的频率来实现对不同频率信号的滤波,可以实现更高的滤波性能。
此外,梳状滤波器还可以根据其实现方式分为顺序梳状滤波器和并行梳状滤波器。
顺序梳状滤波器逐个计算序列中的每个样本,具有较低的硬件成本,但计算速度较慢;并行梳状滤波器则同时计算序列中的多个样本,具有较高的计算速度,但需要更多的硬件资源支持。
三、梳状滤波器的设计方法梳状滤波器的设计首先需要确定所需要滤波器的频率响应特性,然后根据特定的应用场景选择合适的梳状滤波器类型,最后根据所选型号的特性进行设计与实现。
具体来说,梳状滤波器的设计需要确定采样率、滤波器带宽、阶数等参数。
在确定这些参数的基础上,可以采用从时钟信号导出生成冲激响应、通过FIR散点插值方法进行实现、利用频率变换法将低通滤波器变换成带通或高通滤波器等方法进行设计。
地震勘探中高效积分梳状滤波器优化设计
的缺点 , 采用内插二阶多项式(S P 滤波器来补偿其通带衰减。实测 数据表明 ,I I P滤波器级联适用于地震勘探信号处理。 IO ) CC与 S O 关键 词 :模数 转换 器
中 图分 类号 :T 7 3 H 6
滤波 器
F G 数 据采 集 PA
数字 信号
文献 标志 码 :A
Abta t h up tin lrm ∑一 m d ltr sdi es cepoaindt cust ni wt Jhrt bticue c ih ̄ q ec sr c :T eotu ga o s f △ o uao e si x l t a aq i i i hg ae u nldsmuhhg 一 eu n y u n mi r o a io s h i
2 Io S P滤波器 分析
边缘处的滚降为 07 不满足最小纹波条件, . d 4 B, 无法直接
第一旁瓣电平差值为十几分贝 , 与图 1 仿真结果相符。
为了降低 旁瓣 电平 , 以采用 多级 CC滤 波器级 可 I
联的形式 。Q级 级联后 , I CC滤 波器 的阻带 衰减 是单 级 CC滤波器的 Q倍 _ 。 I 8 ] 多级级联 CC滤波器可以有效克服阻带 衰减不 足 I 的缺点 , 从而为 CC滤波器 在地震 勘探 多级抽 取 中的 I
却 见惠 暂主事
( 东大 学机 电与信 息工程 学 院 , 山 山东 威 海 240 ) 629
摘
要 :在地震勘探数据采集过程 中, △调制器输出的信号速率较高 , ∑一 并含有 大量 的高频 噪声 , 这给输 出信 号进行直接 编码处理增加 了难
度 。通过分析信号的频谱特征 , 了一种多级高效积分梳状滤波器( I )用来 降低输 出信号 速率 ; 设计 CC , 同时 , 了克服 CC滤波器 通带纹波 大 为 I
梳状线滤波器的设计(8.95-10.45GHz)
梳状滤波器设计(8.95-10.45GHz)作者:stonemw 时间:2020.1.17摘要:最近在学习腔体滤波器的整体仿真,闲得无聊时手调了一款中心频率在10GHz的滤波器。
调试好后的波形如下图所示:频率8.95-10.45GHz滤波器仿真图设计目标:-Frequency Range: 8950-10450MHz-Insertion Loss: 1.0dB max-Return Loss: 15dB min-Power Handling: 5W max-Rejection: >50dB@6700MHz, >50dB@12700MHz目标分析:1、分析滤波器的中心频率及带宽可得,相对带宽比为15%,采用梳状线结构比较合适。
损耗要求小于1.0dB,这里采用Q值更高的腔体结构。
2、滤波器承受功率为5W,采用腔体结构完全满足设计目标。
设计思路:1、使用CoupleFil软件或者CST内部集成的滤波器Filter Desinger 3D来分析设计参数,得出级数与耦合系数。
2、在HFSS里面仿真单腔,计算出腔体与谐振杆的高度。
3、依据时延,在HFSS里仿真滤波器输出抽头高度。
4、根据CoupleFil软件得出的耦合系数,扫描出谐振杆之间的距离。
5、整体建模,仿真验证。
设计流程:1、使用CoupleFil软件或者CST内部集成的滤波器Filter Desinger 3D来分析设计参数,得出级数为6。
2、在HFSS里面仿真单腔,计算出腔体高度为6mm与谐振杆的高度为5.3mm。
3、依据时延值为0.4ns,在HFSS里仿真滤波器输出抽头高度与第一根谐振杆的高度为5.7mm。
中心频率为9.7GHz时,时延曲线4、根据CoupleFil软件得出的耦合系数,扫描出谐振杆之间的距离。
耦合系数为:M1,2 = 0.1336292838M2,3 = 0.09585126655M3,4 = 0.0913*******M4,5 = 0.09585126655M5,6 = 0.1336292838谐振杆距扫描模型5、整体建模,仿真验证。
Ku频段梳状滤波器小型化设计
Ku频段梳状滤波器小型化设计王新;李其强;杨凯【摘要】为满足微波电路小型化的需求,设计了一款基于陶瓷基板的Ku频段梳状带通滤波器.小型化的滤波器由一系列耦合的阶梯阻抗谐振器组成,采用抽头结构作为输入输出变换.基于传统滤波器的设计方法,通过合理设计滤波器版图,引入交叉耦合,提高高频阻带抑制度.测试结果显示,滤波器中心频率为12.5 GHz,相对带宽8%,中心频率插入损耗1.85 dB,在14 GHz频率处阻带抑制>40 dB.滤波器尺寸2.4 mm×2.1 mm(0.1λ0×0.0875λ0).【期刊名称】《无线电工程》【年(卷),期】2018(048)007【总页数】4页(P597-600)【关键词】带通滤波器;梳状滤波器;阶梯阻抗谐振器;陶瓷基板;Ku频段【作者】王新;李其强;杨凯【作者单位】中国电子科技集团公司第五十四研究所, 河北石家庄 050081;中国电子科技集团公司第五十四研究所, 河北石家庄 050081;中国电子科技集团公司第五十四研究所, 河北石家庄 050081【正文语种】中文【中图分类】TN2560 引言滤波器在微波毫米波系统中起着重要的作用,它可以用来分离和组合不同频率的信号[1-2]。
在雷达系统、卫星通信、微波中继通信、电子对抗及微波测量仪表中滤波器有着极其广泛的应用,滤波器性能的好坏直接决定了整个通信系统的质量。
最早的梳状线滤波器是由一系列在一侧短路,另一侧加载由调谐螺丝构成的集总电容的耦合金属杆组成的,传统的梳状线滤波器需要2根非谐振金属杆将外界端口阻抗变换到滤波器内部阻抗[3]。
容性加载一方面可以使谐振器的长度小于1/4波长,另一方面也可以使得滤波器第一个寄生通道高于3倍中心频率[4]。
在后续的研究中,传统梳状线滤波器的2根非谐振金属杆改为抽头连接以及梳状线滤波器的微带实现,使得梳状线滤波器更加紧凑、更加易于集成[5-7]。
随着工作频率的提高,为了提高设计精度、改善响应特性、降低制造复杂度,学者们也做了很多研究。
50100GHz AWG型光学梳状滤波器的设计与制备
第26卷 第5期2005年5月 半 导 体 学 报CHIN ESE J OURNAL OF SEMICONDUCTORSVol.26 No.5 May ,20053国家高技术研究发展计划资助项目(批准号:2001AA312130) 2004207219收到,2004211204定稿ν2005中国电子学会50/100GH z AWG 型光学梳状滤波器的设计与制备3窦金锋 韩培德 胡雄伟(中国科学院半导体研究所光电子研究发展中心,北京 100083)摘要:以Si 基SiO 2平面光波导为基础,设计并制备了50/100GHz AW G 型光学梳状滤波器.制备得到的AW G 型光学梳状滤波器可以覆盖1520~1585nm 的波长范围,共有160个信道.功率输出不均匀度<015dB ,插入损耗<8dB ,相邻通道的串扰>13dB ,在距离中心频率最远的信道,输出频率偏离ITU 标准15GHz.分析了影响器件串扰和信道频率偏移的原因,并提出了相应的解决办法.关键词:AW G;光学梳状滤波器;平面光波导;Si 基SiO 2PACC :4280C ;4280F ;4280L中图分类号: 文献标识码:A 文章编号:025324177(2005)05210202041 引言光学梳状滤波器是一类特殊的光波分复用器件,它可以将一路输入的多波长光信号分成奇偶互补的两路光信号,使每一路光信号中的信道间隔增倍,从而降低其后面级联的光波分复用器件对信道间隔的要求.由于使用光学梳状滤波器可以方便、经济地对现有的WDM (波分复用)系统进行升级,成倍地提高现有光通信系统的信息传送能力,它已经成为DWDM (密集波分复用)系统中的一类关键器件.实现光信号的梳状滤波功能有多种技术途径,光学梳状滤波器按其制备方法可分为:光纤布拉格光栅型[1]、双折射晶体型[2]、麦克尔逊干涉仪型[3]、马赫曾德干涉仪型[4,5]等,其基本原理大都是利用双光束或多光束干涉来实现光学梳状滤波.2000年,Huang [6]等人首次提出利用AW G (array waveguide grating )输出光谱的周期性来制备光学梳状滤波器,并用B PM (beam propagation met hod )数值模拟验证了其可行性.AW G 型光学梳状滤波器(A W 2GOI :array waveguide grating based optical inter 2leaver )采用平面光波导技术制备,与其他体型器件相比具有体积小、可靠性高、适于批量生产以及便于和其他光电器件实现功能集成等优点.此外,A W 2GOI 还具有独特的通道数目可拓展性.自2000年,Huang [6]等人从理论上提出A W 2GOI 至今,未见有更详尽的相关研究报道.本文以Si 基SiO 2平面光波导为基础设计并制备了50/100GHz AW GOI ,给出了器件性能的测试结果.光学梳状滤波器的应用特点对AW G 的性能提出了更高要求,本文结合器件的制备与测试工作,对此做出了比较详细的分析,并针对如何实现这一要求提出了相应的解决方法.2 设计与模拟AW GOI 的工作原理及设计原则与普通AW G [7]基本相同,其特殊之处在于用作光学梳状滤波器的AW G 其输出光谱必须要满足周期性,即:Δf FSR =N Δf ch (1)其中 Δf FSR 为AW G 的自由光谱区;Δf ch 为信道间隔;N 为输出通道的数目.此外,为了使AW GO I 输入、输出信号的信道间隔与ITU 标准一致,其输出通道的数目应该为2n ,而且要对称地分布在输出平板波导焦平面中心的两侧,以尽量减小各通道功率输出的不均匀性.Si 基SiO 2光波导由于具有损耗低、与光纤之间的耦合效率高、长期稳定性好等优点而被广泛应用于制备各种平面光波导器件[8].本文就以Si 基SiO 2光波导为基础,设计制备了50/100GHz AW GOI ,第5期窦金锋等: 50/100GHz AW G型光学梳状滤波器的设计与制备设计参数见表1.其中AW G的自由光谱区仅为100GHz,由此计算得到相邻阵列波导之间的长度差ΔL为2056124μm.A W G的图形设计为α型结构,如图1所示.采用这种结构,可以在不减小阵列波导最小弯曲半径的前提下,使器件的整体结构更加紧凑,从而有效地减小芯片的尺寸.表1 50/100GHz AWGOI的设计参数Table1 Design parameters of50/100GHz AW GOI信道间隔,Δf50GHz输出波导最小间距,d o24μm相邻阵列波导长度差,ΔL2056.24μm衍射级数,m1923阵列波导最小间距,d a24μm光栅圆半径,R1079.17μm自由光谱区,FSR100GHz阵列波导数,N15条形波导有效折射率,n c1.4519平板波导有效折射率,n s 1.4543条形波导群折射率,n g 1.4579图1 AW GOI的图形结构Fig.1 Layout of AW GOI根据表1中提供的设计参数,利用B PM方法对器件的传输谱进行了计算机模拟,模拟结果如图2所示.模拟结果显示,器件的插入损耗为218dB,串扰大于50dB.3 实验结果与分析首先用火焰水解法在100mm Si片上分别沉积10μm的SiO2下包层和6μm的GeO22SiO2芯层,然后在芯层上通过光刻和ICP刻蚀技术得到所设计图2 50/100GHz AWGOI传输谱的BPM模拟结果Fig.2 Transmission spectra of50/100GHz AW GOIsimulated by BPM method的AW GO I的波导结构,最后再用火焰水解法沉积一层10μm的SiO2上包层.其中输入、输出波导和阵列波导的截面尺寸为6μm×6μm,芯区与上下包层的折射率差为0175%,波导最小弯曲半径为5mm,单个器件的尺寸为3cm×215cm.采用Agilent81640A可调谐激光器和Agilent 81635A探测器,对器件性能进行了测试.图3(a)给出了器件在波长1520~1585nm范围内的传输谱, 160个信道的输出不均匀性小于015dB.图3(b)给出器件在1555nm附近的局部放大图谱,可以看到器件的插入损耗为715dB,与模拟结果相差417dB,这是因为在进行模拟时没有考虑器件与光纤的耦合损耗以及阵列波导弯曲所造成的辐射损耗;另外,受光刻版精度以及干法刻蚀工艺水平的限制,波导侧壁会具有一定的粗糙度,造成光在波导侧壁上的散射损耗,从而增大器件的插入损耗.采用更高分辨率的光刻版,并用湿法腐蚀或其他技术手段对波导侧壁进行抛光,可以使器件的插入损耗接近模拟结果.从图3(b)还可以看到器件的串扰为13dB,与模拟结果50dB相差甚远.造成这种差距的主要原因是,器件制备过程中的缺陷引起传播常数畸变,导致阵列波导的相位传输误差,从而使串扰增大.而且, AW G的信道间隔越小这种影响越显著[9].相位误差来源于波导宽度、厚度或折射率的局部变化,这取决于光刻版的分辨率、侧壁刻蚀的光滑度、波导材料组分分布均匀性以及厚度分布均匀性等.由于同时受众多因素的影响,以及现有的工艺水平的限制,通过提高晶片的质量和工艺控制精度来降低阵列波导的相位误差是非常困难的.为了进一步降低A W G 的串扰,Takada等人[10]曾在器件制备完成后,用紫外光分别照射每一根阵列波导,通过SiO2材料的光敏特性来微调波导局部的折射率,从而对阵列波导1201半 导 体 学 报第26卷的相位误差进行补偿,将信道间隔为10GHz 的AW G 串扰值由17dB 降至30dB.这一研究结果表明,阵列波导相位误差的后期补偿,是改善窄信道间隔AW G 串扰性能的有效方法.图3 50/100GHz AW GOI 在1520~1585nm 范围内(a )的输出全谱和1555nm 附近(b )的局部放大图谱Fig.3 Tested transmission spectra of 50/100GHz AW GOI (a )Full spectra of 160channels and (b )the enlarge spectra near 1555nm图4给出了每一路输出信号中的80个信道频率偏离ITU 标准的情况.从图中可以看到,偏离中心频率越远,信道频率偏离ITU 标准越大,在距离中心频率最远的信道,输出频率偏离ITU 标准15GHz.信道频率偏离ITU 标准的大小与离开中心频率的距离基本呈线性变化,而且偏离的方向都是向中心频率方向偏移.由此可以判断,这种偏移是由于器件的自由光谱区与设计值相比偏小造成的.对两组数据进行线性拟合,可以得到器件的自由光谱区比设计值偏小0135GHz (010028nm ).这一偏差对普通只在一个自由光谱区中工作的AW G 而言是完全可以接受的,但用作Interleaver 的AW G 需要在几十个自由光谱区中工作,自由光谱区的微小偏差会在远离中心频率的信道得到累计放大,因此AW G 型Interleaver 对自由光谱区的准确度有更高的要求.本文所设计的50/100GHz A W G 型Inter 2leaver 每一路信号中含有80个信道,要保证离中心频率最远的信道偏离ITU 标准小于3GHz ,则自由光谱区的误差须小于01075GHz.图4 50/100GHz AWGOI 的信道频率与ITU 标准的偏差Fig.4 Channel f requency deviation from ITU grid of 50/100GHz AW GOIAW G 自由光谱区Δf FSR 与相邻阵列波导长度差Δl 之间的关系为Δf FSR =cn g ΔL (2)其中 n g 为波导的群折射率;c 为真空中的光速.将测得的自由光谱区Δf FSR =99165GHz 和ΔL 的设计值(见表1)代入(2)式可以得到阵列波导的群折射率n g =114631,与器件设计过程中波导群折射率的计算值(见表1)略有出入.这是因为:(1)由于制备工艺过程不可避免地存在误差,使得波导的实际尺寸与设计尺寸存在一定的偏差;(2)计算波导群折射率所采用的有效折射率法本身就是一种做过等效处理的近似方法.阵列波导的实际群折射率与设计过程中的计算值存在偏差,是器件的实测自由光谱区偏离设计值的直接原因.保持其他设计参数与工艺过程不变,可以通过调整ΔL 来使器件的自由光谱区满足设计要求.将n g =114631代入(2)式,可以得到Δf FSR 和ΔL 之间的关系曲线,如图5所示.从图5可以得到,经过重新设计的ΔL 应为2049104μm ,要将Δf FSR 的误差控制在01075GHz 以内,ΔL 的误差不能超过115μm ,这在现有的工艺水平下是不难做到的.4 结论采用SiO 2平面光波导技术设计并制备了50/100GHz AW GOI.测试得到的最佳性能参数为插入损耗<715dB ,串扰>13dB ,在1520~1585nm 的整个带宽范围内,160个信道的不均匀性<015dB.分2201第5期窦金锋等: 50/100GHz AW G型光学梳状滤波器的设计与制备图5 50/100GHz AW GOI的自由光谱区与阵列波导长度差之间的关系Fig.5 Relationship between f ree spectral range and path difference of50/100GHz AW GOI析认为阵列波导的相位误差是造成器件串扰较大的主要原因,采用阵列波导相位误差的后期补偿可望大幅降低器件的串扰.在远离中心频率的信道,偏离ITU标准较大,最大为15Hz.分析表明AW GOI对自由光谱区宽度的准确度有更高的要求,对于本文所设计的160信道50/100GHz AW GOI,要保证离中心频率最远的信道偏离ITU标准<3GHz,自由光谱区Δf FSR的误差须<01075GHz,ΔL的误差不能超过115μm.参考文献[1] K im J,Park J,Chuang S,et al.Bidirectional wavelengt h add/drop multiplexer using two separate MU X and DEMU X pairsand reflection2type comb filters.Opt Commun,2002,205:321 [2] Zhang J uan,Liu Liren,Zhou Yu.A tunable interleaver filterbased on analog birefringent unit s.Opt Commun,2003,227:283[3] Dingel B B,Aruga T.Properties of a novel noncascaded typeeasy2to2design ripple2free optical bandpass filter.J LightwaveTechnol,1999,17(8):1461[4] K ok S W,Zhang Y ing,Wen Changyun,et al.Design of all2fi2ber optical interleavers wit h a given specification on passbandripples.Opt Commun,2003,226:241[5] Wang Qian,He Sailing.Optimal design of flat2top interleaverbased on cascaded M2Z interferometers by using a genetic al2gorit hm.Opt Commun,2003,224:229[6] Huang Dingwei,Chiu Tsunghsuan,Lai Y inchieh.Arrayedwaveguide grating DWDM interleaver.Proc OFC,2001,WDD80:1[7] Smit M K.Phasar2based WDM2devices:principles,design andapplications.IEEE J Sel Topics Quantum Electron,1996,2(2):236[8] Kawachi M.Silica waveguide on silicon and t heir applicationto integrated2optic component s.Opt Quantum Electron,1990,22:391[9] Takada K,Yamada H,Okamoto K.Accurate characterizationand phase2error compensation of AWGs.L EOS’98,1998,1:324[10] Yamada H,Takada K,Mitachi S.Crosstalk reduction in a102GHz spacing arrayed2waveguide grating by phase2error com2 pensation.Lightwave Technology,1998,16(3):364Design and F abrication of50/100GH z AWG B ased Interleaver3Dou Jinfeng,Han Peide,and Hu Xiongwei(Research and Develop ment Center f or Optoelect ronics,I nstit ute of Semiconductors,Chi nese A cadem y of S ciences,B ei j ing 100083,Chi na)Abstract:50/100GHz AW G based interleaver is designed and fabricated based on SiO22on2Si optical planar waveguides.It is ca2 pable of covering the wavelength ranging f rom1520to1580nm with160channels.The loss nonuniformity is<015dB,the inser2 tion loss<8dB,and the channel corsstalk to the neighbouring channels>13dB.The output f requency of the outer most chan2 nels has a deviation of15GHz from the ITU grid.The reasons degrading the crosstalk property and channel2f requency accuracy of the device are analyzed,and the approaches improving the relevant properties are proposed.K ey w ords:AW G;interleaver;optical planar waveguide;SiO22on2SiPACC:4280C;4280F;4280LArticle ID:025324177(2005)05210202043Project supported by National High Technology Reasearch and Development Program of China(No.2001AA312130) Received19J uly2004,revised manuscript received4November2004ν2005Chinese Institute of Electronics3201。
梳状滤波器的设计.
NANHUA University课程设计(论文)题目梳状滤波器学院名称电气工程学院指导教师陈忠泽班级电子091班学号20094470128学生姓名周后景2013年1 月摘要现如今随着电子设备工作频率范围的不断扩大,电磁干扰也越来也严重,接收机接收到的信号也越来越复杂。
为了得到所需要频率的信号,就需要对接收到的信号进行过滤,从而得到所需频率段的信号,这就是滤波器的工作原理。
对于传统的滤波器而言,如果滤波器的输入,输出都是离散时间信号,则该滤波器的冲激响应也必然是离散的,这样的滤波器定义为数字滤波器。
它通过对采样数据信号进行数学运算来达到频域滤波的目的。
滤波器在功能上可分为四类,即低通(LP)、高通(HP)、带通(BP)、带阻(BS)滤波器等,每种又有模拟滤波器(AF)和数字滤波器(DF)两种形式。
对数字滤波器,从实现方法上,由有限长冲激响应所表示的数字滤波器被称为FIR滤波器,具有无限冲激响应的数字滤波器增称为IIR滤波器。
在MATLAB工具箱中提供了几种模拟滤波器的原型产生函数,即Bessel低通模拟滤波器原型,Butterworth滤波器原型,Chebyshev(I型、II型)滤波器原型,椭圆滤波器原型等不同的滤波器原型。
本实验需要产生滤除特定频率的梳状滤波器关键字:MATLAB,,梳状滤波器引言随着社会的发展,各种频率的波都在被不断的开发以及利用,这就导致了不同频率的波相互之间的干扰越来越严重,因此滤波器的市场是庞大的。
所以各种不同功能滤波器的设计就越来越重要,在此要求上实现了用各种不同方式来实现滤波器的设计。
本设计通过MATLAB软件对IIR 型滤波器进行理论上的实现。
设计要求设计一个梳状滤波器,其性能指标如下,要求阻带最小衰减为dB As 40=,N=8.249.0=ως8rad π手工计算因为梳状滤波器的转移函数公式为H(Z)=b N N eZZ ----11 ,现已知N=8,As=40dB, 2498.0=ωςrad π,H(jw e )=b jwN jwNe e ---- 11,b=21 +因为As=60Db,故)(jw e H =0.01 H(jwe )=b jwN jwNe e ---- 11 = 21 +)sin (cos 1)sin (cos 1wN j wN wN j wN ---- =21 +wN j wN wN j wN sin cos 1sin cos 1+-+- =21 +)sin cos 1)(sin cos 1()sin cos 1)(sin cos 1(wN j wN wN j wN wN j wN wN j wN --+--++- =21 +wNwN wN j wN wN j wN 22sin )cos 1()sin cos 1)(sin cos 1(---++- = 21 +wNwN wN j wN wN wN wN 2222sin )cos 1(sin )1()sin cos cos cos 1(----+-+- 所以:)(jw e H = 21 +22222222]sin )cos 1(sin )1([]sin )cos 1()sin cos cos cos 1([wNwN wN wN wN wN wN wN wN ---+--+-+- 将已知的)(ςjw e H =0.01,, 2498.0=ωςrad π,N=8代入上式得20.0= 16b=0.6008综上所述: H(Z)=0.6008882016.011----Z Z2在MATLAB 基础上分析滤波器结构对其性能指标的影响二 滤波器的不同结构对性能指标的影响在理想状态下,对于同一个传递函数几乎对应着无数种等效结构,然而这些结构却并不一定都能实现。
一种抽头式梳状滤波器的设计
一种抽头式梳状滤波器的设计一种抽头式梳状滤波器的设计肄芄袃膀莂莄薂羃芈莃蚅膈膄莂袇羁膀莁罿袄葿莀虿聿莅荿螁袂芁莈袄肈膇莈薃袁肃蒇蚆肆莂蒆螈衿芇蒅羀肄芃蒄蚀羇腿蒃螂膃肅蒂袅羅莄蒂薄膁芀蒁蚆羄膆薀蝿腿肂蕿袁羂莁薈薁螅莇薇螃肀芃薆袅袃腿薆薅聿肅薅蚇袁莃蚄螀肇艿蚃袂袀膅蚂薂肅肁蚁螄袈蒀蚀袆膃莆蚀罿羆节虿蚈膂膈芅螀羅肄芄袃膀莂莄薂羃芈莃蚅膈膄莂袇羁膀莁罿袄葿莀虿聿莅荿螁袂芁莈袄肈膇莈薃袁肃蒇蚆肆莂蒆螈衿芇蒅羀肄芃蒄蚀羇腿蒃螂膃肅蒂袅羅莄蒂薄膁芀蒁蚆羄膆薀蝿腿肂蕿袁羂莁薈薁螅莇薇螃肀芃薆袅袃腿薆薅聿肅薅蚇袁莃蚄螀肇艿蚃袂袀膅蚂薂肅肁蚁螄袈蒀蚀袆膃莆蚀罿羆节虿蚈膂膈芅螀羅肄芄袃膀莂莄薂羃芈莃蚅膈膄莂袇羁膀莁罿袄葿莀虿聿莅荿螁袂芁莈袄肈膇莈薃袁肃蒇蚆肆莂蒆螈衿芇蒅羀肄芃蒄蚀羇腿蒃螂膃肅蒂袅羅莄蒂薄膁芀蒁蚆羄膆薀蝿腿肂蕿袁羂莁薈薁螅莇薇螃肀芃薆袅袃腿薆薅聿肅薅蚇袁莃蚄螀肇艿蚃袂袀膅蚂薂肅肁蚁螄袈蒀蚀袆膃莆蚀罿羆节虿蚈膂膈芅螀羅肄芄袃膀莂莄薂羃芈莃蚅膈膄莂袇羁膀莁罿袄葿莀虿聿莅荿螁袂芁莈袄肈膇莈薃一种抽头式梳状滤波器的设计董利芳王锡良朱庆福(电子科技大学电子工程学院成都610054)【摘要】利用提取有载品质因数的方法来得到输入输出的单元初值,比传统的等效电路法方便快捷,并且实践证明这种方法比较准确,为抽头式滤波器的设计提供了一种更有效的方法。
关键词有载品质因数;群时延;抽头式1. 引言微波滤波器在微波毫米波通信,卫星通信,雷达,导航,制导,电子对抗,测试仪表等系统中有着广泛的应用,由于小型滤波器在高频器件中体现出许多优点,如体积小,重量轻,插损小,而且在宽频带中对谐振有很好的抑制作用,精确而又快速地设计各种滤波器成为人们普遍关注的问题。
梳状滤波器由于采用了较大的加载电容,使其谐振线小于八分之一波长,其结构紧凑,体积小,强度高,应用范围广,其理论部分已在参考文献中有详细的阐述。
圆杆梳状线滤波器由于谐振杆采用了圆杆因而其加工难度降低,容易保证技术指标的实现,其功率容量比矩形杆梳状滤波器高,具有比矩形杆梳状滤波器优良的性能。
积分梳状(CIC)滤波器设计
积分梳状(CIC)滤波器设计作者:张烨来源:《山东工业技术》2015年第24期摘要:积分梳状滤波器结合了递归型滤波器和非递归型滤波器的优点,结构简单,处理数据方式更为灵活。
DDC通常作为输出数字速率变换的第一级处理单元。
积分梳状滤波器还可以实现内插和抽取功能以适用于DUC和DDC。
关键词:滤波器;CIC;DDCDOI:10.16640/ki.37-1222/t.2015.24.0121 积分梳状滤波器通过积分梳状滤波器(CIC)和半带抽取滤波器(HBF),可以实现高倍数的信道抽取,同时增加了动态范围。
梳状滤波器(Comb)和积分器(Integrator)组成了积分梳状滤波器(CIC)。
图1中(a)为CIC抽取器结构,(b)为CIC内插器结构。
所谓积分梳状滤波器,是指滤波器的冲激响应如下形式:(1)CIC滤波器的频率响应为:(2)从图2可以看出,单级积分梳状滤波器(CIC)的阻带衰减的效果并不能满足实际应用的要求,其旁瓣电平比主瓣低不到15dB,衰减的效果不够。
因此,我们可以采用多级CIC滤波器级联的方法来降低旁瓣电平。
2 CIC滤波器的计算及优势对于单级CIC滤波器,由式(2-17)可以得到,当w=0时,主瓣的电平为D;当时,第一旁瓣的电平A1为。
从而可以得到第一旁瓣电平与主瓣电平的差值αs(用dB表示):(3)同理可求得L级CIC滤波器的旁瓣抑制为:(4)当D=10,L=5时,5级CIC滤波器的阻带衰减就有67dB,基本能满足实际要求。
其频率特性如图3所示。
将多级CIC滤波器级联优化电平衰减效果时,通常采用图4的结构。
整个结构分成三部分:N级积分滤波器、M倍抽取器和N级梳状滤波器。
同时,整个梳状积分滤波器只通过加减运算即可实现,无需加入其他的运算。
因此,整个结构和其他滤波器相比就显得更为简单,输入、输出数字信号的速率变换也能够更快的实现,所以积分梳状滤波器通常作为直接数字控制(DDC)系统的输入级。
薄膜多腔滤光片型梳状滤波器的设计
"* 设计原理
使用固体间隔层制作薄膜法布里 珀罗滤光片
3 期N N N N N N N N N N N N N 陈海星等: N 薄膜多腔滤光片型梳状滤波器的设计N N N N N N N N N N N N N N
薄膜多腔滤光片型梳状滤波器的设计
陈海星* 顾培夫* 李海峰* 章岳光* 沈伟东
( 浙江大学现代光学仪器国家重点实验室,杭州 $(!!"+ )
摘要: * 介绍了一种通过使用多个薄膜法布里 珀罗滤光片的叠加来实现密集波分复用中使用的梳状滤波器的设 计的新方法。采用间隔层为熔融石英的薄膜法布里 珀罗滤光片作为基本结构的光学梳状滤波器可以比较容易地 控制各腔的厚度, 因而能精确地达到波分复用系统中波长间隔非常窄的要求。分析了如何确定间隔层厚度和各法 布里 珀罗腔的反射镜的反射率以及它们之间的匹配问题, 最后给出了与设计吻合较好的实验结果, 制作的梳状滤 波器在 , 波段的信道间隔为 (!! -./, 相邻通道窜音小于 0 "’ 12, 最小插入损耗约 0 !3 ’ 12。 关键词: * 薄膜光学; 梳状滤波器;法布里 珀罗腔; 密集波分复用 中图分类号:4’5’3 ’ 6 )"00’/6, 2.,60(3) *+ ,-.,("),/0’1 "/0,(1,’7,(
!"#$ 8 59, 69’(’60,(":’0"*/ *+ ’ 2"/#1, 69’//,1
这是由几方面的原因引起的: 首先, 作为间隔层材料 的熔融石英的厚度是一个很重要的参量, 而实际加 工的精度 使 得 厚 度 值 和 理 论 设 计 肯 定 有 偏 差, 按 ; <$ 8 => 处 带 宽 要 求 在 <$ ?@ /),中 心 波 长 为 ?88< /)计算, 由 (?) 式得到间隔层厚度误差须控制 在 A B$ 48C。 所以实际测试曲线会因间隔层的厚度 误差而与设计产生偏离。其次, 测量时, 由于光路调 整的误差, 使得入射光束不是正入射而是以微小的 角度入射到薄膜梳状滤波器的表面, 这样有效厚度 实际也变小了, 因此, 中心波长也会朝短波方向偏 离。最后, 由于间隔层材料熔融石英的色散存在 ( 其 在 ?$ 8% !) 处 为 ?$ 444@D !), ?$ BB !) 处 为 ?$ 44@BD !)) , 因而随波长的增大, 间隔层的实际光 学厚度变小, 透射光谱也随着波长的增加朝短波方 向移动, 虽然这种色散引起的波长偏移可以通过调
梳状滤波器详述
5
原型低通滤波器机仿真结果
6
K变换器或J变换器
把LC低通原型变换成只有一种电感元件或只有一种电容元件的低通原型, 称之为变形低通原型。 在LC梯形低通原型的各元件间加入K变换器把电容变换成电感,最后得到只 有电感的低通原型。 在LC梯形低通原型的各元件间加入J变换器把电感变换成电容,最后得到只 有电容的低通原型。
Ls L1 ; Cs C1 r r
把ω =1;L1=1和C1=1代入上式,得:
Ls
18
1
r
1 2 f r
Henry; Cs
1
r
1 2 f r
Farad
带通滤波器
ZL=1
其中:
1 1 1 1 Ls Henry; Cs Farad r 2 f r r 2 f r
15
对bw去归一化变形低通原型滤波器
ZL=1
16
归一化带通滤波器
在前面的对bw去归一化低通原型滤波器中用1H电感和1F电 容组成的串联谐振回路代替原来的1H电感。就构成了一个谐 振频率为1Hz,相对带宽为bw的归一化带通滤波器
g0 = 1 1 1 1
ZL=1
g1 g2
gi gj
~
bw / g1
1
滤波器设计
1
设计实例-2
梳状滤波器设计
2
滤波器技术参数
滤波器要求的技术参数; 中心频率;400MHz;
带宽:15MHz;
带内波动:小于0.1dB 带外抑制度:偏离中心频率25MHz;大于40dB;
初步确定采用Chebyshev型7阶梳状滤波器
3
低通原型滤波器(查出标准化G值)
4
建立低通原型滤波器电路模型
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测 试 信 号 +50hz谐 波 干 扰 20 10 0 -10 -20
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1 1.2 t/s 测 试 信 号 +50hz谐 波 干 扰 滤 波 后
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1 1.2 t/s 测 试 信 号 +50hz谐 波 干 扰 频 谱
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15 10 5 0 -5 -10 -15 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 t/s 测试信号频谱图 5 4 3 2 1 0 1.2 1.4 1.6 1.8 2
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•
a取值的影响:
• (1)a增大,滤波器频响曲线平坦,对其他频 率信号影响小,但滤波效果变差,a=1时全 通。 • (2)a减小,滤波器频响曲线不平坦,对其他 频率信号影响大,但滤波效果变好。
幅度
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15 10 5 0 -5 -10 -15 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 t/s 测试信号频谱图 5 4 3 2 1 0 1.2 1.4 1.6 1.8 2
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a=0.9
梳状滤波器幅频曲线 1.5 a=0.9 1
问题H’(z)=1-H(z)会这样
梳状滤波器幅频曲线 1 a=0.9 0.8 0.6
?
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15 10 5 0 -5 -10 -15 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 t/s 测试信号频谱图 5 4 3 2 1 0 1.2 1.4 1.6 1.8 2
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测 试 信 号 +50hz谐 波 干 扰 20 10 0 -10 -20
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1 1.2 t/s 测 试 信 号 +50hz谐 波 干 扰 频 谱
梳状滤波器设计设计原理
• 设计一梳状滤波器,要求去除信号中的50hz及其 倍频干扰。
• 系统函数 • • • •
1 zN h( z ) N 1 az
N-----滤波器阶次; N=Fs/50; Fs-----采样频率(hz); a------0~1常数;
a=0.5
梳状滤波器幅频曲线 1.5 a=0.5 1