[发明专利]一种具有镜频抑制功能的微波光子混频器有效

专利信息
申请号: 201911198711.3 申请日: 2019-11-29
公开(公告)号: CN110912614B 公开(公告)日: 2022-10-11
发明(设计)人: 肖永川;瞿鹏飞;孙力军 申请(专利权)人: 中国电子科技集团公司第四十四研究所
主分类号: H04B10/54 分类号: H04B10/54;H04B10/50
代理公司: 重庆辉腾律师事务所 50215 代理人: 王海军
地址: 400060 *** 国省代码: 重庆;50
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摘要:
搜索关键词: 一种 具有 抑制 功能 微波 光子 混频器
【说明书】:

发明涉及微波光子学技术领域,具体涉及一种具有镜频抑制功能的微波光子混频器,包括光载波发生器、信号强度调制器和中频信号恢复器,所述光载波发生器用于产生光载波信号;所述信号强度调制器用于对输入的光载波信号、射频信号和本振信号进行光电转换得到已调光信号;所述中频信号恢复器用于将信号强度调制器输出的已调光信号恢复为中频信号。本发明的微波光子混频器采用波分复用与强度调制器级联相结合的混频结构完成下变频功能,并设计利用90°电桥实现平衡混频架构以实现镜频抑制能力。

技术领域

本发明涉及微波光子学技术领域,具体涉及一种具有镜频抑制功能的微波光子混频器。

背景技术

微波光子混频器通过将待处理的微波信号与本振信号调制到光域利用光子器件的宽带优势实现对微波信号的并行处理功能。在光域进行微波信号变频不仅具有瞬时带宽大、工作频率高、线性度好的优点,同时还有与生俱来的强的抗电磁干扰能力,采用光子变频技术为克服传统电学处理过程遇到的电子瓶颈问题提供了良好的解决手段。随着光子技术在通信、雷达、对抗、导航、测控、等方面的广泛应用,微波光子混频器将在这些应用中发挥重要的作用。

由于混频器属于非线性器件,在频率变换过程中会产生各种组合的新频率分量。在射频频率与本振频率接近的情况下,由于镜频信号与射频信号比较接近,很难用滤波器滤除镜频信号。目前在国内外出现了具有不同结构的微波光子变频器,主要包括级联强度调制器、级联相位调制器及采用双平行强度调制器等方案实现变频功能,但是这些方案不具备镜频抑制能力,而对镜频信号的抑制又是实际应用中非常重要的功能,因此需要突破微波光子混频器的镜频抑制能力,提高混频器变频效率、线性度及杂散抑制能力。采用强度调制器级联实现光域微波频率下转换的方案,不仅具有高的本振与射频隔离度,而且由于链路结构简单,具有较高的可靠性,因此这种结构在天线远程应用、多通道同时变频系统中有潜在的应用。

发明内容

为了解决上述问题,本发明提供一种具有镜频抑制功能的微波光子混频器。

本发明的一种具有镜频抑制功能的微波光子混频器,包括:光载波发生器、信号强度调制器和中频信号恢复器,所述光载波发生器用于产生光载波信号;所述信号强度调制器用于对输入的光载波信号、射频信号和本振信号进行光电转换得到已调光信号;所述中频信号恢复器用于将信号强度调制器输出的已调光信号恢复为中频信号。

所述光载波发生器包括:第一激光器、第二激光器和波分复用器,第一激光器和第二激光器用于产生不同频率的光载波信号;波分复用器用于将两束光信号复用为一束光信号。

进一步的,光载波发生器的内部连接方式包括:第一激光器和第二激光器的输出端分别连接波分复用器的输入端。

所述信号强度调制器包括:波分解复用器、第一90度电桥、第一强度调制器、第二强度调制器和第三强度调制器,所述波分解复用器用于将一束光信号分解为两束光信号;第一90度电桥用于将本振信号的分成两路信号分别输入到第二强度调制器和第三强度调制器;第一强度调制器、第二强度调制器和第三强度调制器通过电光效应对输入的不同频率的光载波进行强度调制,实现微波信号向光信号的转换。

进一步的,所述信号强度调制器内部的连接方式包括:第一强度调制器的输出端与波分解复用器的输入端相连,波分解复用器的输出端的两根输出线分别与第二强度调制器、第三强度调制器的输入端相连;所述第一90度电桥的两个相移信号端分别与第一强度调制器和第二强度调制器输入端相连。

进一步的,第一90度电桥的0°相移信号端与第二强度调制器相连,第一 90度电桥的90°相移信号端与第一强度调制器相连;所述第一光电探测器与第二90度电桥的0°相移信号端相连、第二光电探测器与第二90度电桥的90°相移信号端相连。

进一步的,射频信号从第一强度调制器注入,本振信号从第一90度电桥注入。

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