微波光子滤波器-李建超18页PPT
微波腔体滤波器设计PPT课件
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注意到，General Chebyshev函数的特性： 带内为等波纹，带外特性和有限传输零点的个数和位置密切相关。
怎样由带外指标确定滤波器的阶数和有限传输零点的位置？ 什么样的General Chebyshev函数是最优的？
microwavecoupledcavityfiltersdesignmicrowavecoupledcavityfiltersdesign苏涛西安电子科技大学20070914电气照明是建筑电气技术的基本内容是保证建筑物发挥基本功能的必要条件合理的照明对提高工作效率保证安全生产和保护视力都具有重要的意义1微波滤波器简介2耦合谐振腔滤波器和耦合矩阵3generalchebyshev函数滤波器设计4交叉耦合滤波器实现电气照明是建筑电气技术的基本内容是保证建筑物发挥基本功能的必要条件合理的照明对提高工作效率保证安全生产和保护视力都具有重要的意义电气照明是建筑电气技术的基本内容是保证建筑物发挥基本功能的必要条件合理的照明对提高工作效率保证安全生产和保护视力都具有重要的意义电气照明是建筑电气技术的基本内容是保证建筑物发挥基本功能的必要条件合理的照明对提高工作效率保证安全生产和保护视力都具有重要的意义介质滤波器双工器电气照明是建筑电气技术的基本内容是保证建筑物发挥基本功能的必要条件合理的照明对提高工作效率保证安全生产和保护视力都具有重要的意义电气照明是建筑电气技术的基本内容是保证建筑物发挥基本功能的必要条件合理的照明对提高工作效率保证安全生产和保护视力都具有重要的意义电气照明是建筑电气技术的基本内容是保证建筑物发挥基本功能的必要条件合理的照明对提高工作效率保证安全生产和保护视力都具有重要的意义电气照明是建筑电气技术的基本内容是保证建筑物发挥基本功能的必要条件合理的照明对提高工作效率保证安全生产和保护视力都具有重要的意义电气照明是建筑电气技术的基本内容是保证建筑物发挥基本功能的必要条件合理的照明对提高工作效率保证安全生产和保护视力都具有重要的意义电气照明是建筑电气技术的基本内容是保证建筑物发挥基本功能的必要条件合理的照明对提高工作效率保证安全生产和保护视力都具有重要的意义电气照明是建筑电气技术的基本内容是保证建筑物发挥基本功能的必要条件合理的照明对提高工作效率保证安全生产和保护视力都具有重要的意义电气照明是建筑电气技术的基本内容是保证建筑物发挥基本功能的必要条件合理的照明对提高工作效率保证安全生产和保护视力都具有重要的意义电感耦合谐振腔滤波器等效电路和其等效滤波网络电气照明是建筑电气技术的基本内容是保证建筑物发挥基本功能的必要条件合理的照明对提高工作效率保证安全生产和保护视力都具有重要的意义根据电压环路定理得到其中lij表示i
MPF微波光子学滤波器详解 PPT课件
可调谐性
负系数
高Q值
从技术层面上考虑，微波光子学滤波器主要需要关注 的是其可调谐性、负系数与高Q 值的实现这三个方面。可 调谐保证了其灵活性，负系数则是为了实现高通和带通滤 波器，而 Q 值是体现微波光子学滤波器频率选择性的一 项重要指标。
前言 第1章 MPF的分类和性能指标
第2章 高Q、负系数、高阶MPF典型方案分析
直接在光域处理，再转换为电信号后下变频
MPF VS 传统射频滤波器
在传统射频电路中，由射频信号源或天线接收得到射频信号，注入到信 号处理的射频电路，即经下变频到基带信号后通过模数换分辨率 要求很高。该方法所实现的滤波器的最大弊端在于所设计的信号处理电路只 能实现特定频段微波信号的滤波功能,一旦微波信号的频率发生变化,就必须重 新设计新的信号处理电路。同时,在电域内处理信号时,带宽和采样频率将会受 限,且高频电路容易引起电磁干扰,增大损耗。
负系数滤波器的实现
非相干的MPF在探测器端是信号功率的叠加，一般只能实现正的加权系 数，这样滤波器的波形局限在低通，为了实现高通和带通的滤波器，需要 引入负系数。
为了得到负的加权系数，可以利用反相位调制。
基于 SOA 交叉增益调制效应实现负系数的方案
如图，利用了SOA的交叉增益调制效应来实现一个2路的FIR负系数 滤波器，可调谐激光器输出波长为λ1 ，DFB激光器输出波长为λ2 ，由 于SOA的交叉增益调制效应，下路信号光λ1上携带的微波信号转移到 探测光载波λ2上，且与λ1上的信号相位相反。载波λ1上的信号获得正 的加权系数，载波λ2上的信号获得负的加权系数，它们可以由激光器 的输出功率来调节。
高阶滤波器的实现
一般讨论的IIR滤波器都有唯一的单极点，即为一阶滤波器。一阶IIR滤 波器受到传递函数的限制，在实验中很难得到很高的Q值和滤波抑制比。
微波光子滤波器
文章编号:167320291(2009)0320083205微波光子滤波器祁春慧,裴 丽,郭 兰,吴树强,赵瑞峰(北京交通大学全光网与现代通信网教育部重点实验室,北京100044)摘 要:微波光子滤波器能够实现在光域内直接对射频信号的处理,并且较易实现可调谐性和传输函数的快速重构,从而成为微波光子学的一个重要研究内容.本文综合评述了不同光源的微波光子滤波器和基于F BG 的不同微波光子滤波器结构,并分析比较了各自的功能特点和不足.关键词:微波光子学;光纤光栅;滤波器中图分类号:T N71311 文献标志码:AMicrow ave Photonic FilterQI Chunhui ,PEI Li ,G UO Lan ,WU Shuqiang ,ZH AO Ruifeng(K ey Laboratory of All Optical Netw ork and Advanced T elecommunication Netw ork ,M inistry of Education ,China ,Beijing Jiaotong University ,Beijing 100044,China )Abstract :F or microwave photonic filter can process RF signal directly in the optical domain ,its response can be easily tuned and its trans fer function can recon figurate fast ,microwave photonic filter become an im portant research content in microwave photonics.In this paper ,we have introduced s ome filter structures with different light s ources and structures based on fiber bragg grating ,sim ply analyzed their function characteristics and shortages.K ey w ords :microwave photonics ;fiber bragg grating ;filter 收稿日期:2008-07-10基金项目:国家自然科学基金资助项目(60771008,60837002);北京市自然科学基金资助项目(4082024);留学回国人员基金(教外2008890);教育部博士点基金资助项目(200800040002)作者简介:祁春慧(1983—),女,河北保定人,博士生.em ail :qch83053@.裴丽(1970—),女,山西运城人,教授,博士,博士生导师. 微波光子学将微波学与光子学相结合,集成了微波学与光子学的优点,在射频波和光纤之间透明转换,微波提供了低成本可移动无线连接方式,而光纤提供了低损宽带连接,且不受电磁的干扰[1].微波光子学中关键技术之一就是微波光子滤波器,其主要目的是代替传统的方法来处理射频(RF )信号,即利用射频信号直接调制光载波,并在光域内直接进行处理,该滤波器具有高紧密型,电磁环境下的高兼容性,体积小且易于安装等优点.近几年来,随着人们对宽带通信容量不断增长的需求,微波光子滤波器逐渐成为国内外学者研究的热点之一.从最初的利用单模光纤的延时特性到利用光纤光栅的滤波技术,微波光子滤波器的调谐范围从几MH z 发展到几十G H z ,动态范围约为40dB ,Q 值(品质因数)达到325以上,并实现了传输函数的快速重构[2].目前国内外关于微波光子滤波器的报道很多,大都是利用射频信号来调制光载波并在光纤链路上进行传输,经过不同的延时后得到不同的抽头,从而实现不同的滤波响应.鉴于光纤光栅(F BG )独特的波长选择特性,近年来提出了许多基于F BG 的微波光子滤波器结构.本文作者对几种典型微波光子滤波器的结构进行了综合评述,并分析比较了各自的功能特点和不足.1 几种典型微波光子滤波器结构微波光子滤波器按照光源不同可以分为多模光源,宽带光源和激光阵列等结构;按光纤光栅不同的应用方式可分为啁啾光纤光栅,光纤光栅对,光纤光第33卷第3期2009年6月 北 京 交 通 大 学 学 报JOURNA L OF BEI J I NGJ I AOT ONG UNI VERSITY V ol.33N o.3Jun.2009栅阵列,光纤光栅环,特殊结构的光纤光栅等结构.111 不同光源的微波光子滤波器最初构建微波光子滤波器是利用光纤的高色散延时特性,但光纤产生的延时是固定的,因此其延时的不可调谐限制了滤波器调谐性[3].1994年J.Marti 等提出了解决该限制的方案,即利用多模光源和高色散光纤[4],其结构如图1所示,通过改变多模光源中不同纵向模式光波之间的波长间隔,实现滤波器的可调谐性.图1 利用多模光源和色散介质构成的微波光子滤波器Fig.1 M icrowave photonic filter com posed of multim odeoptical s ource and dispersive media1999年,西班牙的加尔达海纳理工大学的研究者报道了第1个传输函数重构和带通可调谐同时实现的微波光子滤波器,其基本结构如图2所示[5-7],该结构使用激光阵列作为滤波器的光源,调制后的光信号注入到啁啾光纤光栅CF BG 中,通过控制激光光源的输出功率,可以实现传输函数的快速重构,通过改变光载波的波长分离,滤波器的带通可以实现调谐,且调谐范围可以很容易达到40G Hz.图2 利用激光阵列作为光源构成微波光子滤波器Fig.2 M icrowave photonic filter com posed of laser array分析以上两种结构可以发现,第1种结构虽然简单,但其灵活性差,且误差率大,若使用宽带CF BG 代替色散光纤,低插入损耗使得误差率得到改善且易实现调谐性.第2种结构最大的优点是用激光阵列作为滤波器光源,从而同时实现了传输函数重构和带通可调谐特性,该结构有两方面的优点:一是可以独立地调节激光器的波长,适当改变阵列的激光器中心波长,可改变延时差从而实现滤波器的调谐特性;二是激光器的输出功率可以独立快速调节,这意味着滤波器的传输函数可以快速重构.但是利用激光阵列必须保证相邻波长之间的延时为常数,因此其精确度难以控制,且使用了大量的光源,成本比较高.112 基于FBG 的不同微波光子滤波器结构利用F BG 构成微波光子滤波器的结构非常灵活,不同的构建方式有其独特的性质.11211 利用F BG 阵列[8]可调谐激光器的输出光被外部调制经由光纤分光器送入到F BG 阵列中,反射信号通过光纤环形器注入到光纤耦合器中,输出总的信号由光纤接收机进行检测,并由网络分析仪监控,改变可调谐激光器的波长可以选择工作的光栅,其结构见图3.图3 利用FBG 阵列构成微波光子滤波器Fig.3 M icrowave photonic filter com posed of F BG array这是一种可调谐的带通滤波器,优点在于利用F BG 阵列来代替传统的多模光源或者多输入光源实现带通滤波,其频率响应可以实现调谐特性,且不受光源和系统的限制,但这种滤波器除了精度不易控制以外,信噪比比较小,原因在于光束的数量少,这可以通过增加F BG 阵列的个数进行改进,但这样又会增加结构的复杂度.11212 利用F BG 对[9]鉴于光纤环的特殊结构,有关研究者提出了用一对F BG 来实现滤波特性,其结构如图4所示.图4 利用FBG 对构成微波光子滤器Fig.4 M icrowave photonic filter com posedof a pair of F BG从可调谐激光器中输出的单色光注入到电光调制器(E OM )中,网络分析仪产生RF 信号经过微波放大后进入到E OM 中对单色光进行调制,F BG 1的反射率几乎是线性的,反射率可以通过改变输入光的波长而改变,而F BG 2几乎是全反射的.FSR 可以48北 京 交 通 大 学 学 报 第33卷通过改变两个光栅之间的长度进行调谐.该微波光子滤波器可以得到较好的边模抑制比,但其精度同样不容易控制.11213 用特殊结构F BG 构成微波光子滤波器随着F BG 的发展,各种特殊结构的F BG 相继问世,有关研究者利用超结构光栅[10]和高双折射[11]光栅(Hi -Bi F BG )实现了微波光子滤波器,其结构分别如图5和图6所示.图5 利用超结构FBG 构成微波光子滤波器Fig.5 M icrowave photonic filter com posedof superstructureF BG图6 利用H i -Bi FBG 构成微波光子滤波器Fig.6 M icrowave photonic filter com posed of Hi -Bi F BG超结构F BG 的折射率调制是周期性间断的,其反射谱有一组分立的反射峰.如果加入色散介质,则不同的峰将会经历不同的时间延时,这样的结构会产生一系列的光抽头.利用超结构F BG 构成微波光子滤波器,可实现带通响应,且结构简单,可以获得较高的反射值,得到的光抽头可以准确设置而不会有位置误差,但其难点在于超结构F BG 的制作非常复杂,不能严格保证F BG 的反射峰幅度以中心波长对称分布,因此需要严格的F BG 制作工艺.与超结构F BG 不同,Hi -Bi F BG 以其双折射的特性可以实现调谐,RF 信号驱动E OM ,并调制激光器的输出光,E OM 的输出光注入到波片中并经由隔离器,耦合器耦合到含有Hi -Bi F BG 的光纤环中,波片用来调节进入到光栅中的光的两种状态保持正交,光纤环的输出经由耦合器,检测器进入到网络分析仪中.这是一种连续可调谐的微波光子槽形滤波器结构,其最大优势在于可以提供两个FSR 值.其中较大的FSR 由光栅的平均差分群时延产生,较小的FSR 由光纤环干涉产生.光纤环引起时间延迟包括两部分,一部分来自于两臂长度的不同,另一部分来自于啁啾光栅本身.此外该结构不受干涉问题的干扰,是高度稳定的,但由于结构中引入了偏振器使得结构比较复杂.11214 高Q 值带通滤波器[12]掺铒光纤的出现为实现高Q 值的滤波器提供了可能,结构如图7所示.图7 利用掺铒光纤实现高Q 值的带通微波光子滤波器Fig.7 M icrowave photonic filter com posed of E DF实验结构包括有源光纤和一对F BG,F BG 1的反射率为50%,F BG 2的反射率为100%,调制光进入到光栅对中,其中一半光被F BG 1反射回来,而另一半经过掺铒光纤的放大后被F BG 2全部反射回来.在光栅的反射中,信号返回,通过掺铒光纤放大后再次进入到F BG 1中,光栅耦合近一半的信号输出,形成了脉冲响应的抽头.而被F BG 1再次反射的信号再次经过掺铒放大重复过程,信号被光栅和光纤向前向后不停地有效反射,光纤用来补偿光的耦合输出和其他损耗.这种结构能够产生大量的抽头,并且具有信号总是传输相同的路径长度的优点.通过减小光栅之间的间隔可获得很短的时间延迟,产生微波频率.该结构在F BG 对中引入了掺铒光纤从而实现了高Q 值,但掺铒光纤的长度严重限制了滤波器的FSR.11215 环形滤波器[13]国内浙江大学的研究者提出了两种新颖的滤波结构:可调谐IIR 滤波器和可调谐陷波滤波器,见图8、图9.它们都基于光纤环和CF BG,其FSR 可通过改变输入光载波的波长而实现连续调谐.这也是目前报道的较新的微波光子滤波器的结构.图8 可调谐IIR 滤波器结构Fig.8 C on figuration of tunable IIR filter可调谐IIR 的滤波器,是一种基于耦合器和光纤环的IIR 微波光子滤波器.网络分析仪输出的射频信号调制可调激光器的光信号,输出光注入耦合器中,耦合器的一个输入端和输出端通过光纤构成光纤环,为了实现可调谐性,在环中设置环形器,在58第3期 祁春慧等:微波光子滤波器图9 可调谐陷波滤波器结构Fig.9 C on figuration of tunable notch filter环形器的另一端串接若干个不同工作波长的光纤光栅,改变输入光的波长可以选择工作的光栅,这样,光信号在环中走的距离不同,从而使滤波器的FSR 相应地改变.图10 利用波导阵列光栅和光纤光栅构成的微波光子滤波器Fig.10 M icrowave photonic filter com posedof AWG and F BG与可调谐IIR 滤波器结构不同,可调谐的陷波滤波器在耦合器的两个输出端通过光纤连接构成环状结构,耦合器输出的两个强度相同的信号在环中沿相反方向传输,经过光栅反射后经历了不同的延时,并从耦合器的另一个输入端输出.两个抽头的光程差由相应的CF BG 在光纤环中的位置和输入光波长决定.由于采用的是CF BG,这个陷波滤波器的FSR 可实现连续可调.该结构与IIR 结构相比,主要缺点是:由于有1/2的光信号返回到原光信号的入射端,因而存在3dB 的光损耗;同时,为了避免光反射进可调谐激光器,还需在光路中放置隔离器.两种结构可以实现不同特性的滤波功能,且都可以实现调谐的功能,根据需求设计包含更多CF BG 的滤波器,可以实现更大范围的调谐,但结构可能会更加复杂,另外可以通过控制光栅在光纤环上的位置来保证调谐的精度控制.11216 易重构微波光子滤波器利用阵列波导光栅和光纤光栅可以构成易重构微波光子滤波器[14]见图10.该滤波器为可重构易调谐的无限脉冲响应微波光子滤波器,利用半导体光放大器S OA 代替宽带光源,可以实现调谐,而且其放大功能克服了波导阵列光栅AWG 的额外损耗.以标准单模光纤S MF 作为色散介质,AWG 将S OA 的宽带光源进行分离并重新组合,每一个AWG 的输出通道连接一光纤光栅F BG,通过AWG 的波峰和F BG 的波峰重叠对分离光进行重新组合,当两者的波长相对时,有一个最大的功率.但对F BG 进行微扰,如拉伸或者改变温度,则F BG 的反射峰会漂移,这样就引起了两者的相互抵消,从而减少了分离光的功率,这样就得到了不同功率的输出光,经过E DFA 的放大后耦合到S MF 中得到色散延时并进行分析.该结构可以实现多抽头的滤波器且容易实现传输函数的重构,其虽然克服了单独使用宽带光源的灵活性,但其要求F BG 相对于AWG 有较窄的带宽,波长比较集中,不能做到抽头任意地窄,这样会减少光功率的利用值,从而引起滤波器较大的噪声,限制了其实用性.11217 讨论与分析另外在最新的报道中,有人提出了利用调制器和光偏振器来构成微波光子滤波器[15-17],如在文献[15]中,利用偏振调制器和光偏振器构成了多抽头任意正负系数的微波光子滤波器,而文献[16]中也利用偏振调制器和偏振保持光纤构成了负系数的带通微波光子滤波器,但偏振调制器的成本比较高,而且偏振态的调节校准非常困难,这样不能保证滤波器的精确度及其灵活性,不便于实际的应用.以上列举了几种已报道的典型的微波光子滤波器的结构,对其进行比较发现,由于F BG 具有独特的波长选择性,因而可更加灵巧地构建微波光子滤波器,而在构成方式上,利用CF BG 代替均匀F BG 可实现连续的可调谐,且结构比较简单.另外可利用特殊结构的F BG 特性构成微波光子滤波器,但其制作比较复杂,精度难以控制,可以考虑用均匀F BG 来实现特殊F BG 的特性,从而代替特殊结构的F BG 实现滤波功能.近几年来利用F BG 环构成微波光子滤波器的结构屡见报道,理论和试验都证明这种方式不仅结构简单,而且滤波功能更完善,如果在光纤环中加入掺铒光纤,即可以实现高Q 值和连续可调谐的微波光子滤波器,相信这将是微波光子滤波器的发展趋势,另外随着激光器的发展,可以在光源方面再加以改进,使得微波光子滤波器的功能更加完善,结构更加简单,更有利于走向实用化.2 结语系统地介绍了微波光子滤波器的发展和各种典型的结构,并对各种结构的优缺点做了简单的分析.68北 京 交 通 大 学 学 报 第33卷微波光子学将微波和光子技术相融合,目前对该领域的研究方向很多,而微波光子滤波器的研究更是之中的热点之一,其从最初的简单的滤波功能到可调谐性,再到高Q值[18],微波光子滤波器正逐步地发展成熟,相信不久的将来,随着微波光子滤波器走向实用化,必将为宽带通信打开一个新的局面.参考文献:[1]王齐春,何建国.微波光子研究动态[J].光电子技术,2002,22(4):206-210.W ANG Qichun,HE Jianguo.Development of Research on M i2 crowave Photonics[J].Optoelectronic T echnology,2002,22(4): 206-210.(in Chinese)[2]JoséCapmany,Dalma N ovak.M icrowave Photonics C ombinesT w o W orlds[J].Nature Photonics,2007,1:319-330.[3]Capmany J,Pastor D,Ortega B,et al.Optical Processing of M i2crowave S ignals[C]∥International T opical Meeting on M i2 crowave Photonics,2000:241-244.[4]Marti J,Ram os F,Laming R I.Photonic M icrowave Filter Em2ploying Multim ode Optical S ources and Wideband Chirped FiberG ratings[J].E lectronics Letters,1998,34(18):1760-1761.[5]Pastor D,Capmany J.Fibre Optic Tunable T ransversal Filter Us2ing Laser 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微波技术第八章ppt课件
T形网络的镜像阻抗与定k式相同，仍然不为常数。Π形 等效网络的镜像阻抗与m有关，可以用于设计最佳匹配 节。
寒假来临，不少的高中毕业生和大学 在校生 都选择 去打工 。准备 过一个 充实而 有意义 的寒假 。但是 ，目前 社会上 寒假招 工的陷 阱很多
第8章 微波滤波器 Π 形网络m导出式的镜像阻抗
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第8章 微波滤波器
8.1 周期结构
➢周期结构：无限长的使用电抗元件周期加载的传输线 或波导结构。
特点：慢波 结构，具有 通带和阻带 特性。
用途：用于 行波管，天 线和移相器 中。
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第8章 微波滤波器 对于第n个单元：
式中： 以上二端口网络满足：
互易网络
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设计图表
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第8章 微波滤波器
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第8章 微波滤波器 对于＋z方向传输的波
考虑第n个单元
这是无限长的情况
非零解要求：
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微波光子学简介PPT课件
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ROF智能交通系统
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光载无线通信（Radio-over-Fiber，RoF）
ROF技术是指将射频载波调制成光波并在光纤网络中进行传输的技术， 它用于实现中心局与各个微蜂窝的天线之间信号的传送和分配，这种将光 纤和无线网络融合的系统通常也被称作混合光纤无线(hybrid-fiber-radio, HFR)系统，它已成为宽带无线接入的一个基本技术.典型的RoF系统如下 图所示。
一个简单的微波光子链路示意图
Jianping Yao, Microwave photonics. J. Lightw.Technol, vol.27, no.3, Feb.2009
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1.Introducition
微波通信的特点：可以在任意方向上发射，易于构建和重构，传输 成本低，远距离传输损耗，对人体电磁辐射; 光纤通信的特点：光纤体积小、重量轻，超宽带，低损耗，抗电磁 干扰，移动性不足. 随着高容量信息技术要求的高速发展和微波学与光学两门学科的优 势结合，形成了微波光子学的这门新兴学科.它主要研究微波和毫米 波信号的光子学产生、处理和转换，微波信号在光链路中的分配和 传输等
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光载无线通信（Radio-over-Fiber，RoF）
ROF技术充分利用光纤通信的极大带宽和无线通信无处不在的可移动 性，是未来超宽带无线移动接入的重要方案之一，同时在消除通信盲区(如 隧道)、楼内多媒体通信等方面有重要应用前R0O/2F0 无线通信网络
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上式中其中A为与E01和E02以及光电二极管灵敏度相关的常量； 从上式可看出，产生的电信号的频率等于两列光信号的频率差，所以这种 方法叫做光外差法。然而，利用两个自由运转的激光拍频产生的微波或者毫米 波信号，其相位噪声很大，因为两列光波的相位不相关。为了产生相位噪声小 的微波可以采用以下方法：1）光注入锁定（Optical Injection Locking）2)光 锁相环（Optical Phase Lock Loop） 3）光注入相位锁定（ Optical Injection Phase Locking ）等等
MPF微波光子学滤波器详解PPT课件(2024)
MPF在信号处理中的应用
2024/1/30
信号滤波
MPF可用于对通信系统中的信号进行滤波，去除噪声和干扰，提 高信号质量。
信号调制与解调
MPF可用于实现信号的调制和解调，将基带信号转换为适合传输的 调制信号，或将接收到的调制信号还原为基带信号。
多路复用与分路
MPF可用于实现多路信号的复用和分路，提高通信系统的传输效率 。
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滤波器性能指标
中心频率、带宽、插入损耗、带外抑制等。
2024/1/30
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MPF技术原理及特点
MPF技术原理
利用光子学方法实现微波信号的滤波处理。
MPF技术特点
宽带宽、低损耗、可调谐、抗电磁干扰等。
MPF实现方式
基于光纤光栅、微环谐振器、马赫-曾德尔干涉仪 等。
2024/1/30
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MPF结构与工作原理
时域有限差分法（FDTD）
利用时域有限差分法对MPF进行建模和仿真，可以模拟电磁波在滤波器中的传播过程，从而得到滤波器的 频率响应。这种方法适用于复杂结构和非线性问题，但计算量较大。
耦合模理论
通过分析MPF中各个模式之间的耦合关系来设计滤波器。这种方法可以处理多模耦合和模式转换等问题， 但需要较高的数学基础和计算能力。
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性能评估指标和测试方法
插入损耗
带宽
阻带抑制
群时延
衡量MPF对信号功率的损耗程 度，通常以分贝（dB）为单位 表示。测试方法包括使用网络 分析仪测量S参数等。
2024/1/30
衡量MPF能够通过的信号频率 范围，通常以赫兹（Hz）为单 位表示。测试方法包括使用频 谱分析仪测量频率响应等。
衡量MPF对带外信号的抑制能 力，通常以分贝（dB）为单位 表示。测试方法包括使用信号 发生器产生带外信号，并使用 示波器或频谱分析仪观察抑制 效果。
最新微波光子学的简介ppt课件
下变频
模数 转换
数字 对消
微波光子学接收机
杂波刚下天线就被滤除，与目标信号分离， 动态范围要求降低，对目标信号的截获能力强。
微波光子学 杂波陷波器
下变频
模数 转换
数字பைடு நூலகம்处理
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5、电子战：拖曳雷达诱饵
用于欺骗来袭导弹
电子支援 接收机
内容
微波光子学的原理和技术特点 应用 总结
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3. 超宽带相控阵天线
电控相控阵天线的本质缺点：斜视现象
电移相器的相移随频率而变。 波束方位角随频率而变化。
技术困难：无法实现宽带相控阵天线 宽带雷达的脉冲窄，分辨率高，频谱宽。 脉冲内的频率成分多，波束不能始终对准目标。
光控相控阵天线的优点：无斜视现象
飞机
欺骗信号 发生器
光发射机
拖曳光缆
诱饵
光接收机
电子对抗 发射机
飞机拖曳雷达诱饵 （英国GEC-Marconi公司）
1999年
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5、电子战
大瞬时带宽的信道化接收机
➢ 系统总瞬时带宽大于6GHz。 ➢ 信道隔离度大于40dB。 ➢ 单机信道数量大于10，可达64以上。 ➢ 集成度高、体积小。
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6.高稳定时钟
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总结
微波光子学的优点是传统电子器件无法实 现的，能够带来系统性能的显著提升。
微波光子学在移动通信系统中广泛用于天 线信号的传输。
在军用雷达和信号处理方面有很广阔的应 用，是下一代雷达和电子战的主要发展方 向。
在高速数模转换和高性能本振和滤波器等 功能器件方面具有很好的应用前景。
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微波光子的原理及其在机载中的应用PPT课件
微波光子的原理及其在机载 中的应用
2019/10/19
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1.微波光子的简介
微波光子学(Microwave Photonic)是一门研究微波与光子间的 相互作用及其应用的学科。微波光子学的一项最重要应用是无线通 信中利用光纤进行微波载波信号的传输，被称为光载无线 (RoF,Radio over Fiber)通信系统。
为解决这个问题，可采用电域预补偿、载波相移双边带调制、光 单边带(OSSB)调制和载波抑制调制（OCS）等技术。其中现在研究 的的热点有用OSSB调制和OCS调制。
2019/10/19
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2019/10/19
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5.1 OCSR对接收机灵敏度的影响
同时OSSB调制信号的光载波边带比(OCSR)是影响RoF模拟光链 路接收灵敏度的重要指标，最佳的OCSR在0dB附近。从而各研究机 构都在争相研究产生0dB的OCSR的调制信号的方法。
对于信号而言，非线性所带来的直接影响在频谱上表现为由原 来的频率分量产生出新的频率分量。2阶交调失真(IMD2)和3阶交调 失真(IMD3)对非线的贡献最大。在微波、毫米波系统中，通常信号 的带宽远小于载波频率，此时IMD2通常在倍频程以外，可直接使用 带通滤波器滤除，从而IMD3的大小成为影响信号质量的决定性因素。
RoF通信系统结合传统微波通信与光通信的优势，利用光纤拉远 延长了高频微波信号的空间传输距离，在此基础上可实现高达Gbps 量级的无线宽带接入，将网络通信容量提升一至两个数量级。