[发明专利]基于变频技术的频率测量设备

说明书

本公开提供一种基于变频技术的频率测量设备，包括：激光源；信号接收模块；微波源；变频模块，进行变频生成变频后电信号并输出；电光调制模块，与所述信号接收模块、激光源、以及变频模块相连，输出第一调制后光信号和第二调制后光信号；微分模块，与所述电光调制模块相连，用于将第一调制后光信号和第二调制后光信号进行微分处理，输出第一耦合微分信号和第二耦合微分信号；偏振分束模块，分别对第一耦合微分信号和第二耦合微分信号进行偏振解复用输出待粗测量信号与待精测量信号；以及测量模块，将待粗测量信号输入第一平衡探测器，得到粗测量结果；将待精测量信号输入第二平衡探测器，并依粗测量结果调节微波源信号，得到精测量结果。

技术领域

本公开涉及微波光子技术领域，尤其涉及一种基于变频技术的频率测量设备。

背景技术

随着通信频率的大幅度扩展，高频通信系统对电学技术提出了巨大的挑战。微波光子技术的出现，有效解决了电学上的频率限制，电磁干扰严重等问题。在电子战场中，探知敌方信号频率是实施干扰与抗干扰的重要前提。为了迅速有效地获得敌方的频率信息，瞬时测频技术受到了广泛的关注。频率测量的基本思想就是将频率信息映射到一种便于测量的参数上，通过对这些参数的测量，可以得到相应的频率信息。目前有频率-时间映射，频率空间映射以及频率-功率映射。前两种方法由于结构较为复杂，而且实时性较差，因此多用于多频信号的测量，而对于瞬时单频信号的测量，更多的是考虑频率-功率映射。但是，这种方法面临着一种固有的问题，就是测量带宽和测量精度之间相互制约的问题，寻找一种频率-功率映射函数，并且具有大带宽的严格单调响应和大斜率的变化成为研究的热点。

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变频技术的频率测量设备，以缓解现有技术中瞬时单频信号测量时，测量带宽和测量精度之间相互制约等技术问题。

(二)技术方案

本公开提供一种基于变频技术的频率测量设备，包括：

激光源，用于提供经光功率分束后的第一光信号和第二光信号；

信号接收模块，用于接收复杂电磁环境下的待测信号并进行处理，输出第一待测电信号和第二待测电信号；

微波源，用于产生稳定精确的微波信号；

变频模块，输入端与所述信号接收模块、微波源、以及激光源相连，用于将第二待测电信号和微波源信号调制到第二光信号的光域上并进行变频生成变频后电信号并输出；

电光调制模块，与所述信号接收模块、激光源、以及变频模块相连，将第一光信号分束成两路分别工作在相互垂直的偏振方向上的第三光信号和第四光信号，并将第一待测电信号调制到第三光信号的光域上输出第一调制后光信号，将变频后电信号调制到第四光信号的光域上输出第二调制后光信号；

微分模块，与所述电光调制模块相连，用于将第一调制后光信号和第二调制后光信号进行微分处理，输出第一耦合微分信号和第二耦合微分信号；

偏振分束模块，与微分模块相连，用于分别对第一耦合微分信号和第二耦合微分信号进行偏振解复用，将第一耦合微分信号中的工作在两个偏振方向上的第一调制后光信号和第二调制后光信号分开，输出待粗测量信号与待精测量信号；以及

测量模块，包括第一平衡探测器和第二平衡探测器，与所述偏振分束模块相连，将待粗测量信号输入第一平衡探测器，进行平衡探测得到粗测量结果；将待精测量信号输入第二平衡探测器进行平衡探测，并依粗测量结果调节微波源信号，得到精测量结果。

在本公开实施例中，所述激光源，包括：窄线宽激光器，用于提供的光信号波长在1530nm～1610nm；以及光功率分束器，与所述窄线宽激光器相连，用于将光信号进行功率分束为第一光信号和第二光信号。