[发明专利]基于微波光子技术的微波二分频器

说明书

一种基于微波光子技术的微波二分频器，包括：光域下变频模块，将待分频信号在辅助微波信号的作用下转换为角频率降低的电域信号；电域分频及混频模块，与所述光域下变频模块相连，用于将所述电域信号的角频率减半，并与辅助微波信号进行混频，产生待分频信号的二分频信号；以及辅助微波模块，一端与所述光域下变频模块相连，另一端与所述电域分频及混频模块相连，用于为所述光域下变频模块和电域分频及混频模块提供可调的辅助微波信号，以缓解现有技术中模拟分频器分频带宽较窄，数字分频器工作频率较低，提高电路的最高工作频率时功耗较大等技术问题。

技术领域

本公开涉及微波光子学领域，尤其涉及一种基于微波光子技术的微波二分频器。

背景技术

随着无线通信系统等相关领域的迅速发展，更多的无线通信标准协议得到了广泛的应用。为了适应不同协议标准的要求，多模通信系统的研究与设计越来越引起人们的关注。在多模通信系统中，用于提供高精度和稳定度标准的标准参考频率的频率综合器是整个设计中最为重要的点。而对于频率综合器，分频器是非常重要的关键模块，它关系着频率综合器能够工作的最高频率和频率范围。

传统基于电学实现的分频器主要分为两类：模拟分频器和数字分频器。其中模拟分频器又分为再生式分频器、参量分频器和注入锁定式分频器等。模拟分频器可以工作在较高频段，但是分频带宽较窄。构成数字分频器的基本单元是数字计数器和触发器，其构成逻辑和结构简单，具有可编程的分频比，并且工作频率带宽较大，但是其工作频率较低，并且提高电路的最高工作频率，电路的功耗也会随之增加。

发明内容

(一)要解决的技术问题

基于上述问题，本公开提供了一种基于微波光子技术的微波二分频器，以缓解现有技术中模拟分频器分频带宽较窄，数字分频器工作频率较低，提高电路的最高工作频率时功耗较大等技术问题。

(二)技术方案

本公开提供一种基于微波光子技术的微波二分频器，包括：光域下变频模块，将待分频信号在辅助微波信号的作用下转换为角频率降低的电域信号；电域分频及混频模块，与所述光域下变频模块相连，用于将所述电域信号的角频率减半，并与辅助微波信号进行混频，产生待分频信号的二分频信号；以及辅助微波模块，一端与所述光域下变频模块相连，另一端与所述电域分频及混频模块相连，用于为所述光域下变频模块和电域分频及混频模块提供可调的辅助微波信号。

在本公开实施例中，所述光域下变频模块，包括：激光器1，其用于提供光载波；第一调制器2，包括光输入端、光输出端、射频输入端和直流偏置端，所述光输入端与所述激光器1连接，所述射频输入端用于将待分频信号调制于由所述激光器1输入到第一调制器2的光载波上；第二调制器5，包括光输入端、光输出端、射频输入端和直流偏置端，其光输入端口与所述第一调制器2的输出端连接，第二调制器5的射频输入端与所述辅助微波模块的一端连接；可调光带通滤波器6，其输入端口与所述第二调制器5的光输出端连接，用于接收并将第二调制器5输出的光信号的光谱分量滤出；以及光电探测器7，其输入端口与所述可调光带通滤波器6的输出端连接，用于接收并将所述可调光带通滤波器6输出的光信号转变为微波信号。

在本公开实施例中，所述电域分频及混频模块，包括：电二分频器8，其输入端与所述光域下变频模块的光电探测器7的输出端连接，用于接收并将所述光电探测器7输出的微波信号的频率减半；电混频器9，包括射频端、本振端和中频端，所述本振端与所述辅助微波模块连接，所述中频端与电二分频器8连接，用于接收由所述电二分频器8输出的微波信号并在射频端产生和频与差频信号；以及可调带通滤波器10，其输入端与所述电混频器9的射频端连接，用于接收由电混频器9输出的微波信号并滤波得到和频信号，即二分频信号。

在本公开实施例中，所述辅助微波模块，包括：可调微波源3，用于提供频率可调的微波信号；以及功分器4，包括一输入端和两个输出端，其输入端与所述可调微波源3的输出端连接，用于可调微波源3发出的微波信号的功率均分到两个输出端口。