本文選題：微波光子濾波器　切入點(diǎn)：可調(diào)諧　出處：《天津理工大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：微波光子學(xué)是研究微波和光波相互作用的交叉型學(xué)科,融合了微波學(xué)和光子學(xué)兩門學(xué)科的優(yōu)勢(shì),近年來(lái)取得了卓越的進(jìn)步。微波光子濾波器的功能是抑制噪聲并濾除雜波信號(hào),僅使所需頻段的微波信號(hào)通過(guò)。它通過(guò)光子學(xué)的方法來(lái)處理傳統(tǒng)微波領(lǐng)域的信號(hào),最終構(gòu)建了具有帶寬大、傳輸損耗低、處理速度快、抗電磁干擾等諸多優(yōu)勢(shì)的新型光電復(fù)合系統(tǒng)。微波光子濾波器的優(yōu)勢(shì)在于它既打破了電子瓶頸的限制,又彌補(bǔ)了電學(xué)濾波器的不足之處,有著可調(diào)諧、可重構(gòu)等優(yōu)良特性,因而備受關(guān)注,在毫米波通信、高性能雷達(dá)、光載無(wú)線通信系統(tǒng)和無(wú)線局域網(wǎng)絡(luò)中具有廣泛的應(yīng)用。為了提高濾波器的調(diào)諧范圍,本文提出了一種通帶可變的微波光子濾波器,該方案基于受激布里淵散射效應(yīng)并使用兩個(gè)調(diào)制器與一個(gè)光纖布拉格光柵生成兩個(gè)泵浦信號(hào)。通過(guò)分別調(diào)節(jié)這兩個(gè)調(diào)制器的調(diào)制頻率,可以得到雙通帶濾波器、通帶間隔可變的四通帶濾波器。而且在兩泵浦頻率差值不變的情況下,通過(guò)調(diào)節(jié)泵浦信號(hào)頻率的大小,可以實(shí)現(xiàn)濾波器中心頻率的超大范圍的連續(xù)調(diào)諧。文中通過(guò)仿真模擬了兩個(gè)泵浦信號(hào)的頻率大小及其之間的差值對(duì)濾波器通帶數(shù)目、間隔以及中心頻率的影響,并討論了濾波器的帶寬與泵浦的功率和受激布里淵散射效應(yīng)增益介質(zhì)長(zhǎng)度之間的關(guān)系。為了使濾波器在調(diào)諧的同時(shí)保持穩(wěn)定的頻率響應(yīng),本文提出了一種工作帶寬不受Bf限制的具有360?相移的可調(diào)諧相移器結(jié)構(gòu),并在此基礎(chǔ)上提出了一個(gè)多抽頭的的復(fù)系數(shù)微波光子濾波器結(jié)構(gòu),通過(guò)分別調(diào)節(jié)每個(gè)光路上的信號(hào)發(fā)生器改變泵浦光的頻率,以獲得所需相移量,進(jìn)而使得微波光子濾波器通帶中心頻率可調(diào)諧。當(dāng)相移量從負(fù)180度至180度變化時(shí),濾波器可以實(shí)現(xiàn)在整個(gè)自由頻譜范圍內(nèi)的連續(xù)調(diào)諧。由于引入的相移與射頻信號(hào)無(wú)關(guān),因此在整個(gè)調(diào)諧的過(guò)程中,濾波器的頻率響應(yīng)始終保持不變。
[Abstract]:Microwave photonics is an intersecting subject to study the interaction between microwave and photonic waves, which combines the advantages of microwave and photonics, and has made remarkable progress in recent years. The function of microwave photonic filter is to suppress noise and filter clutter signals. Only the microwave signal of the required frequency band is passed through. It processes the signal in the traditional microwave field by photonics, and finally it has the advantages of large bandwidth, low transmission loss and fast processing speed. The advantage of microwave photonic filter is that it not only breaks the limitation of electronic bottleneck, but also makes up for the deficiency of electric filter, and has excellent characteristics such as tunable, reconfigurable, etc. Therefore, it is widely used in millimeter wave communication, high performance radar, optical wireless communication system and wireless local area network. In order to improve the tuning range of filter, a microwave photonic filter with variable passband is proposed in this paper. Based on the stimulated Brillouin scattering effect, two pump signals are generated by using two modulators and a fiber Bragg grating. By adjusting the modulation frequencies of the two modulators, a double-pass band filter can be obtained. A four-pass band filter with variable pass-band intervals. And when the difference between two pump frequencies is constant, by adjusting the size of the pump signal frequency, In this paper, the effects of the frequency size of two pump signals and the difference between them on the number, interval and center frequency of the filter are simulated. The relationship between the bandwidth of the filter and the pump power and the gain medium length of stimulated Brillouin scattering effect is discussed. In this paper, we propose a working bandwidth with 360? Based on the phase shift tunable phase shifter structure, a complex coefficient microwave photonic filter structure with multiple taps is proposed. The frequency of the pump light is changed by adjusting the signal generator on each optical path, respectively, to obtain the required phase shift. Furthermore, the central frequency of microwave photonic filter is tunable. When the phase shift varies from minus 180 degrees to 180 degrees, the filter can achieve continuous tuning in the whole free spectrum. The introduced phase shift is independent of radio frequency signal. Therefore, the frequency response of the filter remains unchanged throughout the tuning process.
【學(xué)位授予單位】：天津理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TN713

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本文編號(hào)：1680906