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探究射频微波信号在光纤中传输及处理技术摘要：在射频微波信号与光电子传输处理工程结合日益紧密之际，微波光子学得到了迅速的发展，不仅扩展了室内无线接入网的覆盖面积，而且降低了信号泄露的风险。
特别是在射频微波信号传输方面，利用光纤射频微波信号传输处理技术，可以突破传统相控阵天线仅可向特定方向辐射波数的弊端，尽可能压缩相控阵天线的雷达尺寸，降低信号传输损失。
基于此，探究光纤中射频微波信号的传输及处理技术非常必要。
关键词：射频微波信号；光纤传输；处理技术1微波光子信号处理的关键构件1.1稳定光源在优化微波光子信号处理系统设计时，需要考虑云系统过程中的噪声问题。
为此，在实际应用过程中，将使用半导体激光器作为系统的光源。
在半导体激光器的应用中，产生的光能主要是通过光学谐振产生的，释放的能量也具有时间和空间的相干性。
此外，输出光本身也具有良好的单色性和方向性，能够满足系统运行的基本要求。
在实际应用中，还需要严格检测光源，以确保相应波长的光能顺利进入谱线区域，满足射频的基本要求。
同时，光源释放的相干光也可以成功地完成耦合，得到多模光纤。
利用光纤在应用中的相关优势，可以调整系统的运行状态。
1.2电光调制器在结构应用过程中，还将使用电光调制器。
这种结构也是在系统运行期间完成电光转换的装置，其性能稳定性也将直接影响系统运行期间的性能。
此外，在系统中使用电光调制器还可以成功地克服系统运行中存在的问题，从而实现大范围的宽带运行。
在设备的整个操作过程中，它也将应用于光载波结构。
在应用过程中，结构还需要整理特征参数，包括应用强度、工作频率、相位状态、偏移量等，这些特征参数也可以通过调制器进行动态调整，使系统保持在相对稳定的工作状态，从而满足系统运行过程的相关要求，从而提高系统运行过程的稳定性。
1.3光电探测器除了前两种应用结构外，光电探测器在实际应用中也是一个非常重要的组件。
这种结构也是在系统运行期间完成电光转换的装置，其性能稳定性也将直接影响系统运行期间的性能。
光可调谐滤波器工作原理【摘要】光可调谐滤波器是一种能够根据需要调节其工作频率的光学器件。
本文首先介绍了光学波导的基本原理，包括光的传输方式和光的波导结构。
其次讨论了调谐机制，说明了如何通过外部信号或物理参数来改变滤波器的工作频率。
接着详细解释了光可调谐滤波器的工作原理，包括在不同频率下的工作方式和滤波效果。
然后列举了光可调谐滤波器的特点，如高灵活性和快速调节能力，以及在通信、光子计算等领域的广泛应用。
最后强调了光可调谐滤波器在现代光学领域中的重要性和发展趋势，总结了其在未来的应用前景。
【关键词】光可调谐滤波器、光学波导、调谐机制、滤波器工作原理、光可调谐滤波器特点、应用领域、重要性、发展趋势、总结。
1. 引言1.1 光可调谐滤波器工作原理光可调谐滤波器是一种能够根据输入的光波长进行调节的滤波器。
它在光通信和光谱分析等领域有着广泛的应用。
光可调谐滤波器的工作原理主要基于光学波导的基本原理和调谐机制。
通过调节波导中的折射率，可以改变光的传播速度和路径，从而实现对特定波长光的滤波效果。
光可调谐滤波器具有高灵活性和可调节性，能够实现高效的光谱选择和波长调节，广泛应用于光通信系统的光纤网络、光纤传感器和光谱分析仪器等领域。
光可调谐滤波器的重要性在于提高光通信系统的性能和可靠性，为光谱分析和光学传感器提供了高效的工具。
随着光学技术的不断发展，光可调谐滤波器在未来有着更广阔的应用前景。
光可调谐滤波器在光学领域的应用将会越来越重要，为光通信和光谱分析领域的发展做出贡献。
2. 正文2.1 光学波导的基本原理光学波导是光学元件中的重要部分，它可以实现光的传输、聚焦、分束、分配等功能。
其基本原理是利用材料的折射率差，在两种折射率不同的材料之间形成界面，使光线受到界面折射而发生偏折。
光学波导一般由芯层和包层组成，芯层具有较高的折射率，包层则具有较低的折射率。
光学波导的传输方式主要有两种，即模式传输和辐射传输。
模式传输是指当光线入射到波导芯层时，光线在芯层内发生全反射而传输的方式。
基于微波光子的光纤传感解调技术(特邀)郑狄;邹喜华;潘炜;Sales Salvador【摘要】光纤传感器因其具有抗电磁干扰、耐腐蚀、质量轻、体积小、精度高和易于复用等诸多优点,已广泛应用于航空航天、石油化工、电子电力、土木工程和生物医药等领域.传统的光纤传感解调技术存在精度低、速度慢和稳定性差等缺点.为解决此问题,近年来,基于微波光子学的传感与解调技术引起了科研人员的广泛关注.文章系统地回顾了基于微波光子学的光纤传感解调技术的研究进展,介绍了多种微波光子传感解调方案及其工作原理,并对未来的研究和发展方向进行了探讨.【期刊名称】《光通信研究》【年(卷),期】2018(000)006【总页数】10页(P21-30)【关键词】微波光子技术;光纤传感;传感解调技术【作者】郑狄;邹喜华;潘炜;Sales Salvador【作者单位】西南交通大学信息科学与技术学院,成都611756;西南交通大学信息科学与技术学院,成都611756;西南交通大学信息科学与技术学院,成都611756;瓦伦西亚理工大学ITEAM研究所,西班牙瓦伦西亚46022【正文语种】中文【中图分类】TN2470 引言20世纪70年代，伴随光纤及光纤通信技术的发展，光纤传感技术开始起步。
光纤传感器具有抗电磁干扰、耐腐蚀、质量轻、体积小、可复用和可组网等诸多优点，可以对温度、压力、应力、振动、湿度、折射率、曲率和形状等多种物理参量进行感知，因此在航空航天、石油化工、电子电力、土木工程和生物医药等领域有着广泛的应用前景。
光纤传感的研究主要分为两个方面：一方面是新型光纤传感器设计，针对不同传感参量，优化传感器结构，提高传感器的性能参数，如测量精度和范围，在此基础上，降低器件的制作和维护成本；另一方面是探索传感器的解调方式，高效、精确和快速的解调方式是推进光纤传感实用化的关键一环。
近年来，一种融合光子技术和微波技术的新型交叉学科——微波光子学(Microwave Photonics, MWP)引起了人们的广泛关注[1]。
《微波滤波器智能优化设计的关键技术研究》篇一一、引言微波滤波器作为无线通信系统中的关键元件，其性能的优劣直接影响到整个系统的性能。
随着无线通信技术的快速发展，对微波滤波器的设计要求也越来越高。
传统的微波滤波器设计方法往往依赖于设计师的经验和试错法，这种方法效率低下且难以满足复杂的设计需求。
因此，研究微波滤波器智能优化设计的关键技术，对于提高设计效率、优化滤波器性能具有重要意义。
二、微波滤波器的基本原理与现状微波滤波器是一种用于信号选择的装置，其主要功能是允许某些频率的信号通过，同时阻止或减小其他频率信号的通过。
传统的微波滤波器设计主要依靠人工进行参数优化和仿真验证，这种方法存在周期长、效率低、成本高等问题。
目前，随着计算机技术和人工智能的快速发展，智能优化设计方法在微波滤波器设计中的应用越来越广泛。
这些方法包括基于遗传算法、神经网络、深度学习等人工智能技术的优化算法。
这些算法能够自动寻找最优解，大大提高了设计效率和优化效果。
三、智能优化设计关键技术研究1. 优化算法研究针对微波滤波器设计中的复杂性和多目标性，需要研究高效的优化算法。
目前，基于遗传算法、神经网络、深度学习等人工智能技术的优化算法在微波滤波器设计中得到了广泛应用。
这些算法能够自动寻找最优解，避免了传统设计方法中的试错过程，提高了设计效率。
2. 参数化建模技术研究参数化建模技术是微波滤波器智能优化设计的基础。
通过建立滤波器的参数化模型，可以将设计问题转化为参数优化问题。
这就需要研究如何准确地建立滤波器的参数化模型，以及如何将复杂的物理问题转化为数学问题。
3. 仿真验证与实验研究智能优化设计的最终目的是为了提高微波滤波器的性能。
因此，需要对优化后的设计进行仿真验证和实验研究。
这需要研究如何将仿真结果与实际实验结果相结合，以验证优化设计的有效性。
四、应用实例与分析以某款微波滤波器为例，采用智能优化设计方法进行设计。
首先，建立该滤波器的参数化模型，然后采用优化算法进行参数优化。
IEEE microwave magazine October 2009 116Raafat R. Mansour人们需要在可重构系统中使用高性能射频（RF ）可 调谐滤波器以便有效地利用可支配的频谱。
在前置端 接收机中，人们需要这种滤波器来抑制干扰信号并且放 宽对振荡器相位噪声和动态范围的要求。
可调谐滤波器同 样被用来取代具备进行自适应于环境要求这种先进系统概念 中所需求的大型的滤波器组。
对于高功率应用，人们也同样 建议使用可调谐滤波器。
在这种情况下使用可调谐滤波器 的优点是可以抑制来自于功率放大器的谐波。
在大多数 这样的应用中，可调谐滤波器的插入损耗是一个关键 的设计参数。
这个参数在直接影响高功率应用中发 射功率的同时还会影响前置端接收机的噪声系数。
当前这一代无线和卫星系统是在有所制约的诸 如特定的频段，信道带宽，干扰和流量模式这样的 工作条件下进行设计的，从而具有某个特定的功能。
这些系统缺乏捷变性和适应性来改变其运行条件，而 这反过来又制约了它们的性能。
由于蜂窝移动电话目前 具有多频段操作能力，因此，现在大量的研究被导入实 施用于未来无线和卫星通信系统的这样一个类似的功能。
然而，这些通信系统要求使用具有很高Q 值的微波滤波器[1] ，这便要求开发新型的可调谐滤波器结构。
高-Q 值可调谐滤波器的存在也许同样可以对一些通信系统 的制造成本和交货安排产生重大的影响。
这种系统使用多个除了中心频率和带宽之外其它方面均完全相同的滤波器。
通过在生产阶段对所构建的标 准滤波器进行重构以满足所要求的频率安排，从而可以大大地降低制造成本。
在无 线和卫星应用中，交货计划已经成为赢得或失去合同的一个主要的关键因素。
可调高Q 值可调谐 介质谐振器 滤波器_______________________________________________________ Raafat R. Mansour is with the University of Waterloo, Ontario, Canada.84 IEEE microwavemagazine October 2009October 2009 IEEE microwave magazine85图1 不同射频谐振器的相对插入损耗和尺寸（资料来源于[1]）。
基于微波光子学的微波信号处理技术研究随着通信技术的不断发展，微波信号处理技术也在不断发展。
微波光子学作为一种新兴的技术，已经开始在微波信号处理领域得到应用。
基于微波光子学的微波信号处理技术具有高带宽、低时延、低损耗等优点，是未来微波信号处理的重要方向之一。
一、微波光子学技术简介微波光子学技术是将微波信号与光学信号相结合，利用光学技术对微波信号进行处理和传输的一种技术。
其核心技术是光微波混频技术，即将微波信号和光学信号混合在一起，产生一系列新的频率，然后再通过光学元器件将信号处理后再转换成微波信号。
光微波混频技术是微波光子学技术的基础，是实现高性能微波信号处理的关键技术。
二、基于微波光子学的微波信号处理技术1、微波频率合成器微波频率合成器是微波通信系统中的重要组成部分，其主要作用是产生高质量、稳定可靠的微波信号。
目前，基于微波光子学技术的微波频率合成器已经得到广泛应用，具有高精度、高信噪比、低相位噪声等优点，可以管理频率带宽范围，同时实现快速频率扫描等功能。
2、微波滤波器微波滤波器在微波通信系统中也是非常重要的组成部分。
传统的微波滤波器采用电容、电感等电学元器件进行实现。
基于微波光子学的微波滤波器采用光纤、光调制器、相位切换器等器件，在光学域里进行滤波，可以实现高带宽、高 Q 值、可调谐等特性的微波滤波器。
3、微波光学时钟微波光学时钟是一种基于微波光子学技术的高精度时钟，主要应用于高要求的信号处理系统。
其原理是利用微波信号和光学信号混频，利用光学技术实现微波时钟的精度和稳定性。
微波光学时钟具有优良的时钟性能，可以实现时钟频率可调、频率可重构等功能。
4、微波光学传感器微波光学传感器是一种新型的传感器，利用微波信号与光学信号相结合，可以实现高灵敏度、高精度的物理量测量。
例如，利用微波光学传感器可以实现高精度温度测量、压力测量等。
微波光学传感器具有不易受到干扰、高精度、可直接测量微弱信号等优点。
三、微波光子学技术的发展趋势微波光子学技术作为一种新型的微波信号处理技术，还有着很大的发展空间。
【关键字】网络光网络技术课程综述——你所了解光网络的主要技术、发展及其应用（10级电子与通信工程丁彦学号：10）光纤通信是以光波为载波，以光纤为传输介质的一种通信方式。
随着通信网传输容量的不断增加，光纤通信也发展到了一定的高度。
但是目前的光纤通信技术存在不少弊端，急需对其进行改进。
为了解决这些弊端，人们提出了光网络。
光网络以其良好的透明性、波长路由特性、兼容性和可扩展性，已成为下一代高速宽带网络的首选。
这里的光网络，是指全光网络（All Optical Network，AON）。
1全光网络的概念全光网络是指光信息流从源节点到目的节点之间进行传输与交换中均采用光的形式，即端到端的完全的光路，中间没有电信号的介入，在各网络节点的交换，则使用高可靠、大容量和高度灵活的光交叉连接设备（OXC）。
它是建立在光时分复用（OTDM）或者密集波分复用（DWDM）基础上的高速宽带信息网。
2全光网络的特点全光网络的发明与运用，可以不用在源节点与目的节点之间的各节点进行光电交换、电光交换，弥补了传统光纤通信中存在的带宽限制、严重串话、时钟偏移、高功耗等一些不足，拥有更强的可管理性、透明性、灵活性。
全光网络与传统通信系统相比，具有以下一些特点：1)节约成本。
由于全光网络中不需要进行光电转换，这就避免使用传统通信系统中需要的光电转换器材，节省这些昂贵的器材费用，也克服了传输途中由于电子器件处理信号速率难以提高的困难，大大提高了传输速率。
此外，在全光网络中，大多会采用无源光学器件，这也带来了成本和功耗的降低。
2)组网灵活。
全光网络可以根据通信容量的需求，在任何节点都能抽出或加入某个波长，动态地改变网络结构，组网极具灵活性。
当出现突发业务时，全光网络可以提供临时连接，达到充分利用网络资源的目的。
3)透明性好。
全光网络采用波分复用技术，以波长选择路由，对传输码率、数据格式以及调制方式等具有透明性。
可方便地提供多种协议的业务。
4)可靠性高。
关于光网络传输技术介绍最近有网友想了解下光网络传输技术的知识,所以店铺就整理了相关资料分享给大家,具体内容如下.希望大家参考参考光网络传输技术介绍光传输是在发送方和接收方之间以光信号形态进行传输的技术。
技术简介同步光纤网(Synchronous Optical Network，SONET)和同步数字系列(Synchronous Digital Hierarchy，SDH)：一种光纤传输体制(前者是美国标准，用于北美地区，后者是国际标准)，它以同步传送模块(STM—1，155Mbps)为基本概念，其模块由信息净负荷、段开销、管理单元指针构成，其突出特点是利用虚容器方式兼容各种PDH体系。
准同步数字系列(Plesiochronous Digital Hierarchy ，PDH)：SONET/SDH出现前的一种数字传输体制，非光纤传输主流设备。
主要是为语音通信设计,没有世界性统一的标准数字信号速率和帧结构，国际互连互通困难。
波分复用技术(Wavelength Division Multiplex，WDM)：本质上是在光纤上实行的频分复用(Frequency Division Multiplex ，FDM)，即光域上的FDM技术。
是提高光纤通信容量的有效方法。
为了充分利用单模光纤低损耗区巨大的带宽资源，根据每一个信道光波频率(或波长)的不同而将光纤的低损耗窗口划分成若干个信道的技术。
用不同的波长传送各自的信息，因此即使在同一根光纤上也不会相互干扰。
密集波分复用技术(Dense Wavelength Division Multiplex，DWDM)：与传统WDM系统不同，DWDM系统的信道间隔更窄，更能充分利用带宽。
光分插复用(Optical Add/Drop Multiplex， OADM)：是一种用滤光器或分用器从波分复用传输链路插入或分出光信号的设备。
OADM在WDM系统中有选择地上/下所需速率、格式和协议类型的光波长信号。
微波与射频滤波器的设计技术及实现微波与射频滤波器的设计技术及实现微波与射频滤波器是无线通信和雷达等系统中必不可少的基本组件。
它们主要用于过滤和选择频率，以保证系统能够正确地工作。
本文将介绍微波与射频滤波器的设计技术及实现。
一、微波与射频滤波器的分类微波与射频滤波器按其结构分类，可以分为三种类型：谐振器滤波器、微带滤波器和波导滤波器。
谐振器滤波器是一种基于谐振原理的滤波器，它由电容器和电感器构成。
谐振器滤波器广泛用于VHF、UHF、LSB等无线通信系统中，因其具有简单、可靠、成本低等优点而备受青睐。
微带滤波器是一种新型的滤波器，它具有小巧轻便、制造成本低等优点，并可以轻松地集成到其他无线通信设备中，如手机、无线路由器、蓝牙等。
波导滤波器是一种典型的微波滤波器，主要用于微波波段的通信系统和雷达系统中。
波导滤波器具有频带宽度宽、高品质因数等优点。
二、微波与射频滤波器的设计技术1. 频带选择：首先需要确定滤波器要工作的频段范围。
2. 滤波器的拓扑结构：根据所需要的滤波特性，选择合适的拓扑结构，如低通、高通、带通、带阻或全通。
3. 元件选择：根据拓扑结构以及所需要的频带范围、衰减和带宽等参数，选择合适的元件，如电容、电感、电阻等。
4. 拓扑优化：通过改变设计参数，使滤波器性能达到最佳。
5. 电路仿真与调试：使用电路仿真软件对滤波器进行仿真，并通过电路实验对滤波器进行优化和调试。
三、微波与射频滤波器的实现通常，微波与射频滤波器的实现分为两种方式：一种是集成电路实现，另一种是离散元件实现。
集成电路实现的滤波器具有尺寸小、重量轻、成本低等优点，并且可靠性较高，但在电性能和频率响应方面存在一定的局限性。
离散元件实现的滤波器具有设计灵活、可调性强等优点，但成本较高，制造复杂度也比较高。
总的来说，微波与射频滤波器在无线通信和雷达等系统中发挥着重要的作用，其设计技术和实现方式也在不断地更新和进步。
未来，随着无线通信技术的不断发展，微波与射频滤波器的应用也将会越来越广泛。
摘要：阐述了可重构型光分插复用设备（RO ADM）进入波分网络的背景，并对ROAD M的三种主要技术进行了简要介绍。
最后提出未来ROA DM的发展方向，即R OADM光层调度＋O TN电层调度组合解决方案，以及中兴通讯推出的适应市场发展的设备功能类型。
1 引言随着IPT V、三重播放、VoI P等各种新型电信业务的兴起，人们发现这些以IP 为承载协议的业务已经迅速遍及电信各个领域，业务网络的I P化和承载网络的分组化转型已经成为一个不可逆转的潮流。
在这种趋势下，运营商的整个网络架构也在发生转变，业务的融合期待着光层作为基础承载层的融合，使其成为更加适宜于承载IP/MPLS以及电信级以太网业务的分组传送网。
这些新型的电信业务与传统的电信业务相比，具有更高的动态特性和不可预测性，因此需要传输承载网提供更高的灵活性。
超长距密集波分系统的成熟，使得网络业务的真正瓶颈从带宽建设转移到带宽管理上，在核心的网络节点上，往往需要处理数十个甚至上百个波长，而超长距的传输能力，使得更多的节点需要具备更多的上下波长能力。
作为基础承载网络，在更为激烈的市场竞争环境下，需要更快的业务提供以及各种层面的网络保护和恢复能力。
因此，作为传统物理层的光层组网，也要适应新一代承载网络的分组化、业务化、带宽大颗粒化、动态化的组网需求。
DWDM密集波分复用系统是当前最常见的光层组网技术，通过复用/解复用器可以实现数十波甚至上百波的传送能力，但是当前的波分复用系统，其本质上还是一个点到点的线路系统，大多数的光层组网只能通过终端站(TM)实现的光线路系统构建。
稍后出现的OAD M光分插复用器，逐渐迈出了从点到点组网向环网的演进。
通信系统微波滤波器——基础、设计与应用微波滤波器是通信系统中起到关键作用的组件之一，用于实现对不同频率信号的分离和滤除。
下面将介绍微波滤波器的基础知识、设计原理以及在通信系统中的应用。
1. 基础知识：微波滤波器是一种能够在微波频段（300 MHz至300 GHz）内滤除或选择特定频率的设备。
它的主要作用是通过滤除或衰减不需要的频段，使有效信号传输更加稳定和可靠。
常见的微波滤波器类型包括低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器和带阻滤波器。
2. 设计原理：微波滤波器的设计需要考虑频率响应、插入损耗、抑制带宽和群延迟等参数。
设计过程中的关键是选择合适的滤波器拓扑结构、参数和设计技术。
常见的设计方法包括传输线法、谐振腔法、微带线法和分布式元件法等。
此外，优化设计和仿真软件也起到重要的辅助作用，例如ADS、HFSS和CST等。
3. 应用：微波滤波器广泛应用于各种通信系统中，包括卫星通信、射频通信、移动通信和雷达系统等。
在卫星通信中，滤波器用于分离出天线接收到的有效信号，并滤除干扰和噪音。
在射频通信中，滤波器用于频分多址（FDMA）和频分复用（FDM）等信号的分离和选择。
在移动通信中，滤波器用于通信信号的整形和频率选择。
在雷达系统中，滤波器用于滤除回波和混频干扰。
微波滤波器在通信系统中的应用要求其具备稳定性、高性能和可靠性。
因此，在设计和制造过程中，需要严格控制工艺和材料选择，以确保滤波器的性能和可靠性达到要求。
总而言之，微波滤波器是通信系统中实现信号分离和滤除的关键组件。
了解微波滤波器的基础知识和设计原理，能够指导设计师在实际应用中选择合适的滤波器类型和设计方法。
同时，掌握优化设计和仿真软件的使用，能够提高设计效率和性能。
微波滤波器在通信系统中的广泛应用说明其在通信技术发展中的重要地位。
可重构平板滤波器因为电可重构或可调微波滤波器在提高现在或将来的无线系统中将发挥越来越大的作用，所以吸引了很多这方面的研究。
比如，在新兴的超宽带技术中，需要很宽的频带。
然而，频谱资源是非常珍贵有限的。
所以，一定的频带宽度内，存在很多的应用目的。
这样，就意味着在在例如的超宽带应用中存在很多不需要的信号。
这些随着时间和地方不断变化的无用信号就可能干扰到超宽带系统。
解决方法之一就是在超宽带滤波器的通带内引进一个电可控或可调的狭小阻带。
这样的电可调滤波器也可以用于宽带雷达或电子战系统。
试预想未来的能被认可的无线电和雷达的应用，毫无疑问，电可调滤波器将在无线系统中发挥至关重要的作用。
一般情况下，制作一个电可重构滤波器，需要将有源开关或可调器件，如PIN 管，变容二极管，射频（RF）微系统（MEMS）或其他以功能材料为基础的元件，包括铁电变容二极管集成在无源滤波结构中。
因为微带滤波器具有小型化的特点，所以基于微带结构的可调或可重构滤波器已经成为了研究的热点。
这些滤波器可以分为可调梳状带通滤波器，射频可调微机电系统（RF MEMS）滤波器，可调压电换能器（PET）滤波器，可调高温超导体（HTS）滤波器，可重构超宽带滤波器，可调双频滤波器，可调带阻滤波器，可重构/可调双模滤波器，和基于交换式延迟线方法的可重构带通滤波器。
下面将介绍近期一些典型的电可重构微带滤波器。
可调梳状滤波器微带梳状滤波器是可调或可重构带通滤波器最常用的结构。
图1是一个三极可调梳状滤波器的示意图，其中每一个微带谐振器的长度都比在工作频率时的四分之一波长更短，并且一端短路，另一端接变容二极管。
在这个例子中，偏置网络由基于铁电材料或钛酸锶钡薄膜的变容二极管和电容构成的各个隔直电路组成。
通过改变变容二极管两端的直流偏置电压能够调整带通滤波器的中心频率。
图二显示的是一个基于BST薄膜集成单片的可调梳状滤波器实物图和测试图。
如[3]所述，直流偏置BST薄膜上附有一层具有阻性的氮化钽（TAN）薄膜。
液晶可调谐滤波器原理液晶可调谐滤波器是一种利用液晶材料的光学特性来实现可调谐滤波的装置。
它可以通过改变液晶材料的电场或温度来调节其光学性质，进而改变滤波器的工作频率。
液晶可调谐滤波器在无线通信、光通信、光谱分析等领域有着广泛的应用。
液晶可调谐滤波器的原理基于液晶材料的电光效应和折射率的可调节性。
液晶是一种具有特殊结构和性质的有机分子，它在不同的电场或温度下可以改变其分子排列方式和折射率。
液晶材料通常由两层平行的透明电极夹持，中间夹着一层液晶层。
当施加电场或改变温度时，液晶分子的排列方式会发生变化，从而改变液晶层的折射率。
液晶可调谐滤波器通常由两个光学器件组成：液晶层和偏振器。
液晶层可以通过改变电场或温度来调节其折射率，而偏振器则用于选择或屏蔽特定方向的偏振光。
当入射光通过液晶层时，根据入射光的偏振方向和液晶层的折射率，部分光会被选择性地透过或反射。
通过调节液晶层的折射率，可以改变滤波器对不同频率的光的透过或反射程度，从而实现可调谐滤波的目的。
液晶可调谐滤波器的可调谐性质主要由液晶材料的光学特性决定。
液晶材料可以通过改变电场或温度来调节其分子的排列方式，进而改变折射率。
在电场调节下，液晶分子会沿电场方向排列，形成正交或平行排列的结构，从而改变折射率。
在温度调节下，液晶分子的热运动会导致液晶层的折射率发生变化。
通过调节电场或温度，可以实现对液晶材料折射率的调控，从而实现对滤波器工作频率的调节。
液晶可调谐滤波器具有很多优点。
首先，液晶材料具有宽波段的可调谐性，可以覆盖多个频率范围。
其次，液晶可调谐滤波器具有快速响应和高可靠性的特点，可以在微秒级别内实现频率调节。
此外，液晶材料具有较高的光学透过率和较低的损耗，可以保持较高的信号质量。
另外，液晶可调谐滤波器的制备工艺相对简单，成本较低。
液晶可调谐滤波器在无线通信中有着广泛的应用。
例如，在手机通信中，液晶可调谐滤波器可以用于频率选择性表面波滤波器，实现对不同频段的信号的选择性放行或屏蔽。
可重构或可调谐微波滤波器技术电子可重构，或者说电调微波滤波器由于其在改善现在及未来微波系统容量中不断提高的重要性而正吸引着人们越来越多的关注来对其进行研究和开发。
例如，崭露头脚的超宽带（UWB）技术要求使用很宽的无线电频谱。
然而，作为资源的频谱是宝贵而有限的，因此，频谱总是被用于多种用途，这意味着当诸如UWB 无线系统这种操作受到关注时，频谱上充满着不期望的信号。
在这种情况下，现存的时时处处都在发生变化的不期望的窄带无线电信号有可能会干扰UWB 系统的波段。
这种问题的解决方案是在UWB 带通滤波器的通带上引入了一个可进行电切换或电调谐的狭窄的抑制带（陷波）。
这种电子可重构滤波器也是宽带雷达或电子军用系统所渴望得到的。
我们可以来未雨绸缪地考虑未来的认知无线电和雷达应用，可以肯定的是，可进行电子重构的微波滤波器将会在无线系统中起到一个更重要的作用。
一般来说，为了开发电子可重构滤波器，有源切换元件或调谐元件，如半导体p-i-n 和变容器二极管，射频（RF）微机电系统（MEMS）或其它基于功能性材料的元件，包括铁电体变容器，需要被集成进入无源滤波器结构中。
由于微带线滤波器[1]能够便于以很小的尺寸来完成这类集成，因此，人们对于在微带线的基础上开发可调谐或可重构滤波器的兴趣日益增加[2]-[36]。
这些滤波器可以分类为可调谐梳状带通滤波器[2]-[9]，射频微机电系统可调谐滤波器[10]-[15]，压电传感器（PET）可调谐滤波器[17]-[19]，可调谐高温超导（HTS）滤波器[21]-[23]，可重构UWB 滤波器[24]-25]，可调谐双频段滤波器[26]，可调谐带阻滤波器[27]-[31]，可重构/可调谐双模滤波器[32]-[36]，以及基于可切换延迟线的可重构带通滤波器。
下面，我们将要介绍若干新近开发出来的典型的电子可重构微带线滤波器。
可调谐梳状滤波器微带线梳状滤波器是开发可调谐或者说可重构带通滤波器颇受欢迎的结构[2]-[9]。
图1 是一个3-极点可调谐梳状滤波器的示意图，其中每一个长度小于工作频率的四分之一波长的微带线谐振器的一端是短路相接的，另一端则加载一只变容器。
在这个例子中，变容器是基于铁电体钛酸锶钡（BST）薄膜的。
每一个BST 变容器的偏置网络包含有一个与变容器相串联的隔直电容器。
带通滤波器的中心频率可以通过改变施加到变容器的直流偏置来进行电子调谐。
图1、一个可调谐梳状带通滤波器的示意图[2]。
图2 举例说明了与BST 薄膜进行单片集成的可调谐梳状滤波器的制作和其测量性能。
正如在文献[3]中所报道的，对于直流偏置，在BST 薄膜之上，又沉积了一层阻性氮化钽（TaN）薄膜并制作相应的图案。
TaN 薄膜的表面电阻率大约是1-10KΩ/每单位面积(Square)，被用来将直流偏置信号导引到电路上，而同时将对电路射频性能的影响减到最小。
将BST 薄膜电容器与铝土基片，铜电极，和过孔相集成，从若干个方面推进了可调谐介电技术，这种调谐技术可以开发更复杂的射频和微波电路。
图2、(a)一个采用了钛酸锶钡薄膜的X-波段（8-12GHz）梳状可调谐滤波器和(b)其测试性能[3]。
在进行中心频率调谐时所出现的带宽波动是一个众所周知的问题。
一般来说，为了保持一个与调谐频率无关的绝对的通带带宽，耦合系数必须与调谐频率成反比。
已经存在一些解决这个问题的技术，例如文献[4]和[8]。
在文献[8]中，人们研究了采用阶梯阻抗微带线谐振器的变容器调谐梳状带通滤波器，这样可以更好地控制谐振器之间的耦合，从而可以通过使用较短电长度的线段元件来满足恒定带宽的要求。
同时，人们采用了集总式电感器来作为输入和输出耦合网络，从而使得外部品质因数（Q）直接随着调谐频率而变化。
人们已经演示了这种类型的一个四极点滤波器，在2GHz下250MHz 的调谐范围内，3-dB 通带带宽的变化小于3.2%。
在文献[4]中，理论分析表明，对于一个可调谐N-极点滤波器，N 是谐振器的数量，其品质因数（figure of merit） 定义为通带中心频率的偏移与平均通带的比值，它取决于损耗或调谐变容器的Q 值及滤波器的阶数。
由于Q 是与功率损耗成反比的，损耗越大，Q 值就越小。
一般来说，品质因数（或调谐范围）在小Q 值及大N 值的条件下会有所降低。
人们可以通过实施源/负载多谐振器耦合来设计具有多个传输零点以改善上阻带性能的可调谐平面梳状滤波器。
正如在文献[9]中所演示的，这可以通过在经典梳状构造中增加两个新的耦合线而得以实现，如图3（a）所示，其中我们可以看见两条薄的线从源/负载端伸向内部谐振器。
图3（b）绘制了所测得的具有分布在上阻带的五个传输零点的滤波器的性能。
滤波器的中心频率可以在750MHz 到900MHz 之间进行调谐，滤波器使用的是Philips 公司的BB149 变容二极管，在0V 到20V 的偏置电压下，这个二极管电容值的变化范围是2 到20pF。
变容器的偏置元件是6.8pF 和22nH。
图3、(a) 所制作的采用源/负载多谐振器耦合的3-极点电调梳状滤波器和(b)它的测量响应[9]。
射频微机电系统可重构滤波器采用射频微机电系统可重构滤波器而不是变容器来改变谐振器滤波器中谐振器的长度或其电路参数则形成了第二类可重构滤波器[10]-[15]。
在这种情况下，电子调谐通常是采用数字方法来实现的，这种方法可以实现具有良好性能的大的调谐范围，这包含了低损耗和高线性度。
图4 展示了一个这种类型的滤波器的例子。
在这种情况下，正如文献[11]中所报道的，这种拓扑结构是基于分布式半波长微带线谐振器上的，而这种谐振器则是在高阻性硅基片上制作的。
这是一个具有两个谐振器的带通滤波器，在每一个谐振器的末端添加一个容性贴片，这便允许低损耗地实现一个伪2-比特（pseudo 2-bits）中心频率的移动。
测量得到的滤波器响应示于图4（b）中，其中通带可以在四个不同的中心频率处进行重构。
图4、（a）一个2-比特射频微机电系统可重构滤波器的照片和（b）它所测得的响应[11]。
文献[13]中报道了在差分4-比特射频微机电系统可调谐滤波器方面所进行的开创性的工作。
这个滤波器展示出极其微细的调谐精度，可在6.5 到10GHz 之间进行宽调谐范围的滤波，具有16 个频率上彼此相邻的不同的滤波响应，类似于一个连续可调谐滤波器。
要了解更多有关射频微机电系统可重构滤波器的信息，请参考本杂志中专注于这个论题的文章[16]。
压电传感器可调谐滤波器压电传感器（PET）也已经同样被用来开发电调微带线滤波器[17]-[19]。
图5 对一个PET 可调谐微带线滤波器的构建进行了说明。
正如在文献[17]中所报道的，这个可调谐滤波器电路包含有采用级联微带线开环谐振器[20]所组成的滤波器，一个PET 和一个在滤波器上方所附着的一个电介质微扰器。
PET 是由铅（lead），锆酸盐(Zirconate)和钛酸盐(Titanate)组成的。
图5 所示的PET是由两个压电层和一个垫片层组成的。
夹在两个同样极化的压电层之间的垫片层增加了机械强度和硬度。
垫片连接到直流电压的一个电极上来使PET 发生偏移，并且使之上下垂直运动。
正如我们在图5 的结构中所能看到的，当微扰器上下运动时，滤波器的有效介电常数便会分别降低或增加，从而使得滤波器的通带向较高频率或较低频率处移动。
图5、可调谐带通滤波器的构建[17]。
（a）顶视图。
（b）三维视图。
可重构UWB 滤波器具有可切换陷波的UWB滤波器图6 是所开发的具有可切换陷波频段的UWB 带通滤波器的图片[24]。
从根本上说，没有陷波的UWB 滤波器是一个最佳的分布式高通滤波器，它在微带线上含有5段短路截线和四段连接线段[1]。
图6、具有两个可切换陷波结构的微带线UWB 滤波器[24]。
为了在UWB 滤波器的通带上实现一个可切换的陷波，如图7 所示。
两个完全相同的可切换陷波结构被集成进入两条连接线段中。
这个结构中增加了一个宽带直流偏置电路。
从原理上讲，图7 中的可切换陷波结构是一段具有一个镶嵌截线的传输线[39]。
当p-i-n 二极管处于零偏置状态时，由于其非常小的结电容而呈现出一个很大的阻抗，因此镶嵌截线的作用便是一个可以产生谐振的开路截线。
因此，在其基频谐振频率上，镶嵌的开路截线在主传输线上显示出短路的特性，从而产生一个窄的陷波频段或者说是频率响应中的陷波。
这种情况对应的是陷波接通的状态。
为了关闭陷波，一个正向偏置被施加到p-i-n 二极管上。
在正向偏置下，p-i-n 二极管相当于一个很小的电阻。
因此，镶嵌截线的开路端是与主传输线相连的，从而，没有来自于这个镶嵌截线的谐振。
因此，陷波便会消失。
图7、一个可切换陷波结构的示意图[24]。
图8 展示了可重构UWB 滤波器仿真和测量的响应，其中，我们可以观察到在中心频率约为5.1GHz 处的陷波的接通/关闭，当其接通时，其抑制比大于35dB。
为了接通陷波，p-i-n 二极管（M/A-COM MA 4AGSBP907）是处于零偏置状态。
当关闭陷波时，滤波器的性能与当p-i-n 二极管处于2.5-5mA 的正向偏置状态下的性能来说几乎是一样的。
所测得的最小插入损耗为0.5dB，并且测量得到的3dB 带宽为5.92GHz。
仿真和测量结果之间很小的差异可以解释为是由制造公差，p-i-n 二极管，芯片电感或电容的杂散效应所引起的。
图8、仿真和测量结果的比较[24]。
（电磁(EM)仿真是使用商业化的工具得到的[40]。
）具有可调谐陷波的UWB 滤波器在图6 中，人们用变容二极管来替代p-i-n 二极管便可以产生一个可调谐陷波结构。
因此，前面所讨论的可重构UWB 滤波器可以进行修改，从而具有一个可进行电子调谐的陷波频段。
所采用的是M/A-COM 公司的具有恒定伽玛值的GaAs 倒装芯片变容二极管[25]。
图9（a）展示了MA46H120 变容二极管典型的性能曲线。
为了进行实验演示，具有可调谐陷波的UWB 滤波器是在液晶聚合物上（LCD）实现的，基片的相对介电常数为3.0，厚度为0.5mm。
图9(b)是所制作的滤波器。
除了用变容二极管来替代p-i-n 二极管外，其版图设计与图6 的类似。
变容二极管是通过一个10kΩ 电阻与直流电压相连接的。
图9、（a）MA46H120 变容二极管典型的性能。
（b）采用MA46H120 变容二极管所制作的具有可调谐陷波的可重构超宽带滤波器[25]。
图10 是所测得的可重构UWB 滤波器的响应。
当没有直流偏置时（0V），在通带上没有陷波，如图10（a）所示。
这是因为变容二极管电容在0-V 偏置下是如此之大，以至于它将陷波频段移动到了通带以下。
当直流偏置在4V 到14V 时，陷波频率在UWB 通带内4.5GHz 到6.5GHz 范围内被调谐，如图10（b）所示。
