[发明专利]基于微波光子滤波器的瞬时频率测量装置及方法

说明书

一种基于微波光子滤波器的瞬时频率测量装置，包括：射频接收模块，用于接收待测射频信号；射频功率分配器，与所述射频接收模块相连，用于将射频接收模块所输出的待测射频信号分成等功率的两路信号；第一微波光子滤波器和第二微波光子滤波器，分别具有不同的频率响应函数，分别与所述射频功率分配器相连，对由射频功率分配器输出的等功率信号滤波；以及信号处理模块，测得所述第一微波光子滤波器和第二微波光子滤波器所输出的射频信号的功率值并进行运算处理，运算结果与所预存的功率参数比较进而得到待测射频信号的瞬时频率。

技术领域

本公开涉及微波光子技术、电子技术和雷达等领域，尤其涉及一种基于微波光子滤波器的瞬时频率测量装置及方法。

背景技术

雷达或者其它电子战应用上的微波接收机都要求具有在大带宽范围内测量未知微波信号的频率的能力，频率是微波信号的重要参数之一，它反映了被侦测系统的功能和用途，被侦测系统的频率捷变范围和谱宽是度量其抗干扰能力的重要指标，传统的测频技术主要包括晶体视频接收机、超外差接收机、信道化接收机和压缩接收机等，这些传统的瞬时频率测量设备通常笨重，体积大，工作带宽有限，并且受到电磁干扰的影响，由于光子技术在微波信号处理方面具有大带宽、低损耗、抗电磁干扰等优势，所以微波光子技术被认为是克服当前瞬时频率测量所面临的问题最具前景的解决途径之一。

目前人们已经在光域上提出了大量的微波信号瞬时频率测量的方法，微波信号的频率可以用强度调制器结合色散元件来测量。例如，双边带调制的信号经过色散元件后，由于色散会导致最终输出功率不同程度的衰减。根据输出功率的衰减情况可以得到信号的频率信息，也有人提出利用低速率的光功率计探测直流光功率来测量微波信号频率的方法，这种方法可以降低系统的成本，微波信号的瞬时频率测量还可以通过两个级联的马赫增德尔调制器、一个射频延时线和一个光电探测器来实现，还有人提出利用相位调制器和色散元件来测量频率的方法，利用强度调制器的频率测量方法最主要的问题是需要精密的电路控制直流偏置，来稳定调制器的工作状态；而利用相位调制器和色散元件实现瞬时频率测量的方法频率测量精度不够高，测量带宽也不够大。

公开内容

(一)要解决的技术问题

本公开提供了一种基于微波光子滤波器的瞬时频率测量装置及方法，以缓解现有技术中测量装置体积和重量大，功耗大，测量的带宽和精度较低等技术问题。

(二)技术方案

本公开一种基于微波光子滤波器的瞬时频率测量装置，包括：射频接收模块，用于接收待测射频信号；射频功率分配器，与所述射频接收模块相连，用于将射频接收模块所输出的待测射频信号分成等功率的两路信号；第一微波光子滤波器和第二微波光子滤波器，分别具有不同的频率响应函数，分别与所述射频功率分配器相连，对由射频功率分配器输出的等功率信号滤波；以及信号处理模块，测得所述第一微波光子滤波器和第二微波光子滤波器所输出的射频信号的功率值并进行运算处理，运算结果与所预存的功率参数比较进而得到待测射频信号的瞬时频率。

在本公开实施例中，所述信号处理模块，包括：射频功率计，测量射频信号的功率；以及数字处理模块，将所述射频功率计测量的两路射频信号功率做运算处理，处理结果与预先存入的参数进行比较，得到待测信号的频率。

在本公开实施例中，所述运算处理包括：除法运算、减法运算。

在本公开实施例中，所述射频接收模块包括：棒状天线、八木天线或抛物面天线。

在本公开实施例中，所述射频功率分配器的分配比为1∶1。

在本公开实施例中，所述第一微波光子滤波器和第二微波光子滤波器具有不同的频率响应函数。

在本公开实施例中，所述第一微波光子滤波器和第二微波光子滤波器的类型包括：多抽头延时滤波器、非周期滤波器。

在本公开实施例中，所述多抽头延时滤波器包括：基于光学频率梳的多抽头延时滤波器。