引用本文:
代丰羽. 基于微波光子技术的变频系统设计[J]. 光通信技术,2019,43(11):21-24.
代丰羽
(中国电子科技集团公司 第三十四研究所,广西 桂林541004)
【下载PDF全文】 【下载Word】摘要:混频技术是微波系统的关键技术之一,但受制于电子器件的限制,其关键性能指标难以获得突破。提出了一种新颖的基于双臂电光外调制器实现微波混频的方法。对混频技术、电光调制和光倍频等关键组成部分进行了设计,最后利用Matlab对系统进行仿真,并搭建简易的实验系统对关键参数进行了验证。
关键词:光混频;微波光子;光倍频;全光通信
中图分类号:TN914 文献标志码:A 文章编号:1002-5561(2019)11-0021-04
DOI:10.13921/j.cnki.issn1002-5561.2019.11.006
0 引言
通信、雷达、电子对抗、频谱检测和技术侦察等设备,长期以来均利用电子器件的非线性效应进行微波频率变换。但是,随着低频频谱资源的日益紧张,各种新型设备的工作频率只能不断提高(达到ka波段毫米波),如果仍然使用二极管混频器和有源晶体管混频器来实现频率变频,就会存在技术难度大、信号质量较差和环境适应能力较弱等问题[1,2]。近年来,微波光子技术的不断发展,为微波频率变频提供了另一种选择。电光模拟调制技术的不断成熟,特别是基于铌酸锂(LiNbO3)的马赫-曾德尔调制器(MZM)的出现[3~5],使基于微波光子的高质量、强环境适应性和大动态范围的ka波段毫米波信号(甚至是THz信号)的变频成为了可能。
利用微波光子技术实现微波信号混频的主要方法为两级调制法[6~9],但该调制方式成本高、插入损耗大和控制电路相对复杂。本文在计算、仿真和实验的基础上,提出一种新颖的基于双臂电光外调制的混频技术。
5 结束语
本文利用微波光子技术针对微波信号频率变化的总体设计、电光调制和光子倍频进行了理论分析和设计,并搭建了试验系统。与国外同类型设备进行了指标对比检测,主要指标达到或优于国际同类微波变频设备水平。根据理论模型分析可知:选用低插入损耗的双臂电光调制器还可提升变频的动态范围,优化光子倍频的控制电路也可提升变频后的中频信号的相位噪声。