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介質濾波器的應用


介質濾波器與空峪精振器濾波器相比,可以實現小型化。在20世紀70年代,介質濾波器就被用于微波通信領域,80年代以後,随着蜂窩電話的出現,介質濾波器也被用于移動通信系統。現在,介質濾波器作為小型化的高頻,在微波和移動通信領域已不可或缺。利用高介電常數(相對介電常數大于30)的陶瓷材料制作的介質濾波器,其體積僅為空腔精振器濾波器的幾分之一,更重要的是随着陶瓷材料的發展,介質濾波器的諧振頻率随溫度的變化量可以控制在很小的範圍。介質濾波器不僅可以作為微波中繼線路以及移動通信系統裡的帶通濾波器,還以作為光通信應用的時鐘信号抽出濾波器。
現在市場上的介質濾波器按結構可以分為兩大類,一類是采用TE01δ模的介質諧振器型濾波器,其濾波原理是輸入的電磁能量首先傳入輸入端的介質諧振器,通過諧振傳人相鄰的介質諧振器,又經過輸出端的介質諧振器輸出電磁波,在這一連串的諧振過程中,隻允許頻率成分在諧振頻率附近的電磁波通過,從而發揮帶通濾波器的作用。第二類是采用TEM模介質諧振器型的濾波器,濾波原理與第一類介質濾波器大體相同:電磁波經過輸入端的耦合電容器注入介質諧振器。引起電磁諧振,同樣也是隻允許頻率成分在諧振頻率附近的電磁波通過,起到帶通濾波器的作用。
介質濾波器在光通信中也是不可缺少的電子器件。其中的時鐘抽出濾波器就是一個介質濾波器。可以看到,光纜傳送的光信号必須經過光接收機才能轉化為通信設備所能接收的電信号,首先,經過光纜傳送的光信号通過光電二極管轉化為電信号,然後,電信号經過2倍增器輸入到時鐘脈沖抽出濾波器,産生的時鐘脈沖信号與放大的電信号一同進入“1”“0”判斷電路,最後輸出數據信号。各部分功能電路的輸入輸出波形在光通信裡通常采用NRZ(不歸零制)編碼傳送方式,這種編碼相當于數據信号的信息直接編人,不包括怎樣用定時方法判别“1”或“0”的同步信号。因此,在接收NRZ信号時,需要一種能由輸入的NRZ信号制作出同步信号的時鐘脈沖抽取電路,在這一過程中,窄帶介質濾波器可以大顯身手,将NRZ信号中的同步信号成分提取出來。有了同步信号。就可以通過選通的方法将已失真的NRZ信号變換成規整的數據信号。使用上述接收方法的光信号接收機主要用于長距離傳送信号的通信主幹網。
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