[发明专利]光学地接收来自相控天线阵列的信号的装置和天线系统

权利要求书

1.一种光接收装置(16)，所述光接收装置(16)能够从相控天线阵列(12)接收信号，所述相控天线阵列(12)包括N个基元天线(18)，N为大于1的整数，所述光接收装置(16)包括：

-光源(62)，该光源能够生成参考频率的光学载波和相对于所述光学载波的复制品的M个相控光束，并且这些相控光束相对于所述参考频率发生频移，M为大于1的整数；

-用于来自所述N个基元天线(18)的信号的采集电路(64)，所述采集电路(64)包括N条路径(74)，每条路径都连接到相应的基元天线(18)，每条路径(74)包括调制器(78)，该调制器能够调制入射信号的相位和振幅中的至少一个；

-波束成形网络(66)，该波束成形网络将M+1个第一端口(86)连接到N个第二端口(88)，每个第二端口(88)连接到所述N条路径(74)中的相应路径(74)，所述M+1个第一端口(86)中的M个第一端口(90)分别连接到所述M个相控光束中的一个，并且未连接到所述M个相控光束中的一个的所述第一端口(86)是控制端口(92)，所述控制端口(92)连接到与所述控制端口(92)不同的端口(86、88)，使得所述控制端口(92)上的最大光强度对应于所述N个第二端口(88)上的相位信号；

-光电二极管(68)，该光电二极管连接到所述控制端口(92)，并且能够测量所述参考频率的所述控制端口(92)的信号的光强度；以及

-控制器，该控制器能够根据由所述光电二极管(68)测量的光强度来控制每个调制器(78)的调制。

2.根据权利要求1所述的光接收装置，其中，所述采集电路(64)包括两条另外路径，所述路径中的一条供有所述光学载波，并且另一条路径为所述光源提供所述光学载波的复制品。

3.根据权利要求1所述的光接收装置，其中，所述控制器能够根据通过所述光电二极管(68)使用下述技术测量的所述光强度来控制每个调制器(78)的调制，该技术选自由梯度下降算法、内尔德-米德算法、频率标记技术组成的组。

4.根据权利要求1所述的光接收装置，其中，所述波束成形网络(66)是布拉斯矩阵或巴特勒矩阵或诺兰矩阵。

5.根据权利要求1所述的光接收装置，其中，所述采集电路(64)包括多芯光纤。

6.根据权利要求1至5中任意一项所述的光接收装置，其中，所述采集电路(64)的每条路径都包括能够消除边带的光学滤波器(82)。

7.根据权利要求1至5中任意一项所述的光接收装置，其中，所述光源(62)包括两个锁相激光器(70、72)。

8.根据权利要求1至5中任意一项所述的光接收装置，其中，所述光接收装置(16)包括：第一部分(94)，该第一部分包括所述光源(62)和所述光电二极管(68)；和第二部分(96)，该第二部分包括所述波束成形网络(66)，所述第一部分(94)由InP制成，并且所述第二部分(96)由SiN或绝缘体上衬底制成。

9.一种天线系统(10)，该天线系统包括：

-相控天线阵列(12)，所述相控天线阵列(12)包括N个基元天线(18)，N为大于1的整数；和

-根据权利要求1至5中任意一项的光接收装置(16)。

10.根据权利要求9所述的天线系统(10)，所述天线系统(10)还包括用于控制所述相控天线阵列(12)的光发射装置(14)，所述光发射装置(14)包括：

-光源(20)，该光源能够生成参考频率的光学载波和相对于所述光学载波的复制品的M个相控光束，并且这些相控光束相对于所述参考频率发生频移，M为大于1的整数；和

-波束成形网络(22)，该波束成形网络将M个第一端口(44)连接到N个第二端口(46)，每个第一端口(44)分别连接到由所述光源(20)生成的M个相控光束中的一个，并且每个第二端口(46)能够生成所述N个基元天线(18)中的一个的控制信号。

11.根据权利要求10所述的天线系统(10)，其中，所述光发射装置(14)的光源(20)包括两个发射子源(26、28)，每个发射子源发射具有第一频隙的光波，所述光接收装置(16)的光源(62)包括两个接收子源(70、72)，每个接收子源发射具有第二频隙的光波，所述第一频隙和所述第二频隙相同。