窄带滤光片设计中敏感度的影响因素

窄带滤光片设计中,通过改变一些参数可以设计出性能较好的窄带滤光片,但是有些理论设计却和制备的结果不符.为了揭示它们之间的变化关系,在光学薄膜设计软件Essential Macleod中进行了模拟试验.针对窄带膜系中的高低折射率间隔层、反射层层数、干涉级次和腔数对窄带滤光片设计与制备中敏感度的影响进行了分析.结果表明:增加反射层层数,会使陡度变好,半宽度变窄,矩形度变差,同时无论采用高折射率还是低折射率材料为间隔层都会增加膜系的敏感度,增大制备难度;增加干涉级次,会使陡度变好,半带宽变窄,矩形度变好,窄带滤光片的敏感度不会受到影响,然而当采用低折射率材料作为间隔层时,随着干涉级次的增加,敏感层(间隔层)会增大厚度误差和制作难度;增加腔数,会使陡度变好,半宽度变宽,矩形度变好,若以高折射率材料为间隔层则对膜系的敏感度没有影响,但是若以低折射率材料为间隔层则会增加膜系的敏感度.     

微加工中几何尺度对太赫兹光子晶体传输性质的影响

太赫兹(THz)光子晶体的研究在近些年得到快速发展,对其传输性质和相关功能器件的研究都有广泛报道,但现有研究很少从器件微加工和实验要求出发讨论器件的结构设计问题.通过数值模拟,明确了THz波段光子晶体基本几何参数的尺寸范围,重点分析了器件高度和传播方向上周期性单元个数对THz波传输性能的影响.研究结果表明,光子晶体的通带透过率随着光子晶体柱或孔高度增加而显著增加,保证柱或孔高度大于入射光波长是THz光子晶体加工中的一个重要要求;光子晶体沿传播方向行数越多,光子禁带内的透过率就越低,消光比越高,通带边沿就越陡峭,但通带的透过率会随着器件长度增加而下降,设计器件时需要折中考虑这两个因素的相互制约关系,确定最佳器件尺寸.研究结果为THz光子晶体的器件结构设计和微加工工艺设计提供理论指导.     

全介质窄带滤光片膜厚均匀性分析

对全介质窄带滤光片镀制时因基片位置不同引起的透射率曲线的变化进行了分析,得出了其透射率曲线形状基本保持不为仅中心波长发生偏移的结论,根据所得的结论,提出了用于DWDM光纤通信系统的滤光片的实际镀制的改进方案。     

生物荧光激发滤光片及栅滤光片的研制

本文论述生物荧光激发滤片及栅滤光片的膜系设计，压缩滤光片通带的新方法以及制备滤光片所采取的工艺措施。     

医学美容机用滤光片的优化设计与制备（英文）

以F-P型带通滤光片标准具为基础,根据膜系设计理论,通过软件优化设计,获得窄带滤光片的膜系。采用射频离子束溅射系统镀制薄膜,用OMS光控方式监控膜厚,并用UV3150分光光度计分析记录样品的光谱数据,测试结果表明:制备的窄带滤光片在510~550nm波长范围内平均透过率大于93%、截止带平均透过率小于0.5%,满足使用要求。     

矩形波长渐变滤光片

本文介绍了关于400-700nm波段范围的金属-介质矩形波长渐变滤光片的膜系设计及挡板机构设计原理,并对该种滤光片的制作工艺等作了论述。     

一种提高船舶导航雷达远距离探测能力的方法

船舶导航雷达接收机的中频窄带滤波器性能直接影响到雷达对远距离目标的探测能力。提出了构造一种提高船舶雷达远距离回波信号信噪比的“匹配滤波器”的方法。通过阻抗变换的方法设计高Q窄带中频滤波器,达到了2 MHz的通带宽度,小于3 dB的带内插损以及较高的矩形系数等设计目标。将滤波器运用于实际的船舶导航雷达接收机中,有效提高了雷达的探测距离。设计的窄带滤波器还有体积小、结构简单、制作方便、成本低等特点。     

基于分支线加载的紧凑微带双通带滤波器设计

提出了一种紧凑的零度馈电的具有分支线加载的具有3个传输零点的微带双带通滤波器。首先完成了中心频率2．4 GHz的微带单带通滤波器设计,再次完成了加载分支线的优化仿真设计,最终实现了2．4／3．5 GHz微带双通带滤波器,实测和仿真结果吻合较好,实测得到了的第一、二通带相对带宽大于5％,第一通带内插损小于1．5dB,第二通带内插损小于3 dB。提出的分支加载的微带双带通滤波器具有设计简单、结构紧凑、很好的选择性等优点,可以满足无线局域网（WLAN）系统和固定无线接入（FWA）通信需要。     

适用于波分复用器的高性能滤光片设计

本文讨论了适用于波分复用器的高性能滤光片设计方法.所设计的滤光片通带透射率大于99.98%,阻带反射率也大于99.99%.同时还发现,截止滤光片的膜层厚度灵敏度较小,带通滤光片的膜层厚度灵敏度较大.因此,应将带通滤光片的膜层误差控制在1%以内.由于偏振的影响,入射角应小于15°.     

具有两个传输零点的高温陶瓷梳型带状线滤波器

提出一种具有2个传输零点的高温陶瓷梳型带状线滤波器.该设计的新颖性在于提出了矩形金属化孔代替传统矩形杆状的带状线结构.在利用这种结构设计的四分之一波长谐振器中,通过增加其矩形金属化孔的厚度,能够有效地增强其无载品质因数,从而降低滤波器的插入损耗.研究发现,矩形金属化孔结构设计的滤波器相比传统带状线结构具有较低的差损.同时滤波器的高阻带能够产生2个零点,增加阻带抑制和通带选择性.为了验证所提出的结构,设计了一款二阶滤波器,其测试与仿真结果较吻合.测试结果表明,滤波器具有低插损和小尺寸的特点.     

用McClellan变换设计等纹波菱形滤波器组

由于二维菱形滤波器组能够结合人的视觉特性分解信号，因而在子带编码中日益受到人们的重视，有关二维菱形滤波器组的设计和利用菱形滤波器组处理视频信号的报道也逐渐增多．利用切比雪夫优化法设计的零相位菱形滤波器组不仅具有较小的重建误差，而且滤波器本身的性能也可以得到控制．由于该方法利用一维切比雪夫优化和ＭｃＣｌｅｌｌａｎ变换，再加上所设计的滤波器为正交镜像的，因而设计简单。通过实验证明，利用该方法设计的滤波器的性能较为理想。     

LED汽车前照灯有源纹波补偿Buck型恒流驱动电源

针对一般照明LED驱动电源中输出滤波电解电容的寿命与LED的长寿命极不匹配的问题. 提出了一种有源纹波补偿的Buck型LED驱动电路. 电路中用有源纹波补偿支路替代输出滤波电解电容,抵消电感纹波电流,使LED灯组获得恒定直流,达到LED的理想驱动状态. 为了减小纹波补偿支路的损耗,必须控制电感电流的峰值和谷值,滞环电流控制可有效地满足这个要求. 设计和制作了输出功率为30 W的滞环电流控制、有源纹波补偿BUCK型LED驱动电源. 仿真和实验验证了上述新型电源的可行性.      

无电解电容的宽范围输入电压半桥LLC数控开关电源设计

目前半桥LLC谐振电源中大多采用电解电容进行滤波,针对电解电容的电解液挥发产生的寿命低缺点。本设计采用了高寿命的CBB电容来代替电解电容进行滤波。但CBB电容容值低,滤波效果差,带来电压纹波大,输入电压范围宽的问题,因此本设计以STM32作为主控芯片,采用变频控制(PFM)与变脉宽控制(PWM)相结合的控制方法解决这一问题。经试验验证,本设计在使用CBB电容代替电解电容,宽输入电压范围的情况下,能够在一定的电压纹波内达到稳压效果,可以实现电源的高寿命。     

神经网络在4型FIR高阶多通带滤波器的自适应优化设计研究

提出了一种新的基于神经网络的FIR线性相位数字滤波器的自适应优化设计方法。根据4型FIR滤波器的幅频响应特性，构造出一个相应的神经网络模型，并建立了FIR线性相位数字滤波器的神经网络算法，该算法通过训练神经网络权值，使设计的数字滤波器与希望得到的FIR线性相位滤波器的幅频响应之间的误差平方和最小化，从而获得FIR线性相位数字滤波器的脉冲响应．提出并证明了该算法的收敛定理，给出了FIR高阶多通带滤波器自适应优化设计实例、计算机仿真结果表明，该算法计算精度高，收敛速度快；用该算法设计的高阶多通带滤波器，其幅频响应的阻带衰减很大，而通带波动很小。     

一种低资源数字抽取滤波器设计

设计并实现一个应用于音频Sigma-Delta模数转换器的低资源数字抽取滤波器。该滤波器采用多级多采样率结构, 整体带内纹波小于0.06 dB, 带宽为21.6 kHz, 最低工作频率为10 MHz。通过滤波器硬件架构的设计, 有效地缩小了抽取滤波器的电路面积和功耗。芯片测试结果表明, 对 64 倍过采样率、4 阶Sigma-Delta调制的 1 bit 脉冲密度调制信号输出码流进行处理, 得到音频信号的信噪比达到87.2 dB, 在SMIC 0.13 μm 工艺下, 数字部分的面积约为0.146 mm²。与同类型抽取滤波器相比, 面积减小58%, 功耗减少60%以上。     

基于神经网络的数字滤波器无波纹优化设计

窗函数法设计的FIR滤波器已被广泛应用,但滤波器边界频率不易精确控制,不能分别控制通带与阻带的纹波幅度,在阻带边界频率附近的衰减最小。采用神经网络算法使所设计滤波器频响与理想频响之间的全局误差在通带与阻带内最小,使通带阻带无波动无过冲,阻带有更大的衰减,通带与阻带的边界频率容易控制。采用以上方法设计了一低通滤波器并在TMS320C5402 DSP上进行了实验,实验结果验证了算法的可行性,并改善了滤波器的性能。     

电磁复合材料在LTCC滤波器设计中的应用

采用低温烧结电磁复合材料作基板,基于LTCC技术制备多层片式电感、电容及抗EMI低通滤波器,利用ADS软件和HFSS软件对低通滤波器进行电路仿真和三维结构仿真,设计出封装尺寸为0805型,截止频率为50 MHz,带内纹波小于0.5 dB,100 MHz处衰减大于20 dB的LTCC低通滤波器。     

A 23 GHz high-temperature superconducting microstrip filter for radio astronomy

This paper reports a 6-pole high-temperature superconducting （HTS） microstrip bandpass filter for radio astronomy applications. The filter has a center frequency of 23 GHz and a bandwidth the 2 GHz. We have made many efforts, such as adopting 0.25-mm-thick substrate, carefully designing the housing box and filter layout, to solve the problems in realizing a K-band planar filter. A special straight-line half-wavelength resonator （center-widen resonator） was also designed to reduce the insertion loss of the filter. The measured results showed a midband insertion loss of 0.11 dB with a ripple of 0.4 dB, and a return loss better than 11.5 dB. Good agreement was obtained between simulated and measured results.     

一种长波红外宽光谱长波通滤光片的优化设计

长波红外宽光谱长波通滤光片是光谱成像技术中重要的光学元件。论述了设计长波红外宽光谱长波通滤光片的设计原则和方法,并对这种长波红外宽光谱长波通滤光片优化设计进行了研究。根据等效折射率理论,以周期性对称膜系为基础,使用压缩透射区内波纹幅度的部分膜层优化方法,设计了满足性能指标要求的长波红外长波通滤光片。经过优化,所设计的长波红外宽光谱长波通滤光片,高透射波段内平均透射率大于90%,最低透射率高于85%;截止波段内平均透射率小于1%,最高透射率低于5%。研究表明,用部分膜层优化方法设计的膜系,膜层结构简单,有利于膜层厚度的监控,既能克服全自动优化方法给工艺上带来的困难,又弥补了解析法设计膜系时不能调整光谱特性的不足。     

小型发夹型SIR微带带通滤波器的设计

针对高性能射频滤波器结构复杂、尺寸大的问题,基于阶梯阻抗谐振器设计制作了一个中心频率为2.45GHz的小型发夹型微带带通滤波器。通过把半波长阶梯阻抗谐振器耦合结构折合成U字形,即发夹型结构改善了滤波器性能和缩小了滤波电路尺寸。通过软件仿真和对制作的硬件电路测试的结果表明,设计制作的滤波器在2.42GHz到2.48GHz范围内的插入损耗小于2dB,3dB带宽为130MHz,中心频率的回波损耗达到了30dB,直流到2GHz以及2.8GHz到11GHz频率范围的阻带衰减都大于了30dB。因此,该滤波器有效地抑制了寄生通带,而且结构简单、尺寸也小于26mm×22mm。