[发明专利]一种多路射频光传输信号幅相测量装置及测量与验证方法

权利要求书

1.一种多路射频光传输信号幅相测量装置，其特征在于，包括光选模块和与光选模块连接的光发模块、测量模块及一组规格一致的光收模块组，光发模块和测量模块在测量验证与校准时均电连接频谱仪和矢量网络分析仪。

2. 根据权利要求1所述的多路射频光传输信号幅相测量装置，其特征在于，所述光选模块接口型号为DLC-A-01，包括顺序连接的1:N光分路器、一组规格一致的波分复用器组、拉锥型1:2光分路器和N:1型MEMS光开关，其中波分复用器组设有波分复用器1至波分复用器N N个波分复用器，N为自然整数，1:N光分路器与光发模块连接，将光发模块发送过来的光信号分成N路光输出，1:N光分路器接收到光发模块发送过来的光信号以后，分成N路输出连接到波分复用器组的1550发射端口，N路光收模块回传的光信号连接波分复用器组的1310接收端口，第一路输出到拉锥型1:2光分路器分成两路光输出，其中一路作为基准信号连接测量模块，另外一路和其余波分复用器的输出端均对应连接N:1型MEMS光开关的输入口，N:1型MEMS光开关的输出口作为被选择的测量信号连接测量模块，测量模块的控制接口和光选模块的N:1型MEMS光开关相连。

3.根据权利要求2所述的多路射频光传输信号幅相测量装置，其特征在于，所述波分复用器的发送光波长为1550nm、接收光波长为1310nm。

4.根据权利要求2所述的多路射频光传输信号幅相测量装置，其特征在于，所述N:1型MEMS光开关波长为1310nm。

5.根据权利要求1所述的多路射频光传输信号幅相测量装置，其特征在于，所述光发模块电输入接口型号为SMA-KFK-1、输出光接口型号为FC-A-03，设有大功率激光器组成的光发单元，能将射频电信号转化成光信号输出，输出光波长为1550nm、光功率为10dBm，输出的光信号连接光选模块中的1:N光分路器。

6.根据权利要求1所述的多路射频光传输信号幅相测量装置，其特征在于，所述光收模块组设有光收模块1至光收模块N N个光收模块，N为自然整数，每一个光收模块电输出接口型号为SMA-KFK-1、光接口型号为FC-A-03，设有接收光波长为1550nm、发送光波长为1310nm波分复用单元和与波分复用单元连接的第一光收单元及光发单元，波分复用单元接收到1550nm的光信号输入到第一光收单元，第一光收单元将光信号变成电信号输入到光发单元，光发单元通过光纤连接到波分复用的1310nm发射端，回传给光选模块中的波分复用器。

7.根据权利要求1所述的多路射频光传输信号幅相测量装置，其特征在于，所述测量模块电输出接口型号为SMA-KFK-1，光接口型号为FC-A-03，包括幅相测量单元和与幅相测量单元连接的第二光收单元、第三光收单元及上报单元，其中，第三光收单元中设有1分2电功分器，两个光收单元负责将接收到的两路光信号变成电信号，第二光收单元与光选模块中的1:2光分路器连接，1:2光分路器输出的基准光信号连接到第二光收单元，第三光收单元与光选模块中的N:1型MEMS光开关连接，第三光收单元输出两路同幅同相的电信号，一路输入到幅相测量单元，另一路输出接网分或频谱仪用来进行测量校准，幅相测量单元输出一路信号到上报单元进行测量数据上报。

8.用权1-权7任意一项所述多路射频光传输信号幅相测量装置的测量与验证方法，其特征在于，包括权1-权7任意一项所述多路射频光传输信号幅相测量装置，所述方法包括如下步骤：

1）定义测试参数：测试点M0信号为第二光收单元输出的光收信号，来自于光收模块组中光收模块1的回传光信号，作为测量基准的信号，幅度记为A0，相位记为P0，光收模块1回传的光信号的幅度和相位一直保持不变即 A0与P0是恒定不变的，测试点M1信号和M2信号为由第三光收单元同一路信号功分而成的同幅同相的信号，来自于光收模块组中光收模块1到光收模块N的信号回传，经过N:1型MEMS光开关切换选择后输出，测试点M3信号是由信号源或网分发出的射频信号，相位记为P，光收模块回传信号S1～Sn的幅度记为A1～An，相位记为P1～Pn；

2）将M2信号接入频谱仪，光收模块组中光收模块1到光收模块N回传的信号依次从N:1型MEMS光开关切换输出，光收模块N-1回传到M2处的信号幅度设为An-1，光收模块N回传到M2处的信号幅度设为An，这两路信号的幅度差用频谱仪测出来的值记为ΔAYQ，那么ΔAYQ=An-1-An， M2和M1两信号之间是同幅同相的即光收模块N-1回传到M1处的信号幅度同样为An-1，光收模块N回传到M2处的信号幅度同样为An，假设光收模块1回传至M0处的幅度值为A0，使用幅相测量模块可以测量M1信号和M0测试信号两路信号的幅度差，第一次测An-1与A0间的差值，记为ΔA1，即ΔA1= An-1- A0；第二次测An与A0间的差值，记为ΔA2，即ΔA2=An- A0，设两次测量结果的差值为ΔAFX，那么ΔAFX=ΔA1-ΔA2=（An-1- A0）-（An- A0）=An-1-An，由此可得ΔAYQ=ΔAFX，说明幅相测量模块测量幅度的结果跟频谱仪测得的结果是一致的；

3）将M3信号和M2信号接入到矢量网络分析仪中，光收模块组中光收模块1到光收模块N回传的信号依次从N:1型MEMS光开关切换输出，M3处信号相位记为P，光收模块N-1回传到M2处的信号相位设为Pn-1，光收模块N回传到M2处的信号相位设为Pn，使用频谱仪，第一次测量Pn-1和P的差值，记为ΔP1，即ΔP1=Pn-1-P；第二次测量第n路和P的差值，记为ΔP2，ΔP2=Pn-P；设两次测量结果的差值为ΔPYQ，那么ΔPYQ=ΔP1-ΔP2=（Pn-1- P）-（Pn- P）= Pn-1-Pn，同样，使用幅相测量模块可以测量M1信号和M0信号两路信号的相位差，假设光收模块1回传至M0处的相位值为A0，因为M2和M1两信号之间是同幅同相的，所以光收模块N-1回传到M1处的信号相位同样为Pn-1，光收模块N回传到M1处的信号相位同样为Pn，第一次测Pn-1与P0间的，记为ΔP1，即ΔP1= Pn-1- P0；第二次测Pn与P0间的，记为ΔP2，即ΔP2= Pn-P0，设两次测量结果的差值为ΔPFX，那么ΔPFX=ΔP1-ΔP2=（Pn-1- P0）-（Pn- P0）= Pn-1-Pn，由此可得ΔPYQ=ΔPFX，说明幅相测量模块测量相位的结果跟频谱仪测得的结果是一致的。