[发明专利]并联式多波段多格式微波信号产生装置

说明书

本发明公开了一种并联式多波段多格式微波信号产生装置，包括：激光器，用于发出光信号；微波源，用于调节输入并联式调制模块的微波信号功率，发出微波信号；第一电压源，用于输入直流偏压；第二电压源，用于输入直流偏压；任意波形发生器，用于发出基带信号，该基带信号包括基带线性调频信号和基带编码控制信号；并联式调制模块，用于产生相互正交的光频梳信号和加载基带信号的光信号；探测模块，用于对光信号进行差分探测，使光电转换后得到多波段的双啁啾信号或多波段相位编码信号。可实现编码和微波信号并行，避免串联结构引起的波长串扰问题，且无需使用锁模激光器或激光器加额外的调制器作为光源，结构简单，成本较低，易于集成。

技术领域

本发明涉及微波光子学技术和雷达领域，具体涉及一种并联式多波段多格式微波信号产生装置。

背景技术

随着现代雷达技术的不断发展，雷达系统从单一频段向多频段、多功能方向演化。而双啁啾信号和相位编码信号具有良好的脉冲压缩特性，可广泛应用于远程预警雷达和高分辨率雷达系统的信号源中。通常双啁啾信号和相位编码信号可通过传统电子学方法和光子学的微波信号产生技术实现。然而由于电子器件瓶颈的限制，传统电子学方法产生的微波信号带宽有限。而微波光子学具有带宽大、损耗低、抗干扰性强的优势，近年来被广泛利用于啁啾信号和相位编码信号产生。现有的基于微波光子学的多波段啁啾信号或相位编码信号的产生主要由以锁模激光器作为光源，输入至加载基带信号(如编码控制信号或基带线性调频信号)的偏振调制器中形成串联结构，通过调整光信号的偏振角度并经过偏振分束器输出两路偏振正交的信号，注入平衡光电探测器中进行光电转换。或利用电光调制器的调制特性产生光频梳代替锁模激光器作为输入光源，与加载基带信号的电光调制器形成串联结构，从而实现多波段信号产生。现有串联结构需要多波长光源，成本较高，而且系统的光功率损耗较大。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明公开了一种并联式多波段多格式微波信号产生装置，至少解决了以上部分问题。

(二)技术方案

为达上述目的，本发明提供了一种并联式多波段多格式微波信号产生装置，包括：激光器，用于发出光信号；并联式调制模块，所述激光器的输出端与并联式调制模块的第一输入端相连；微波源，其输出端与并联式调制模块的第二输入端相连，用于调节输入并联式调制模块的微波信号功率，发出微波信号；任意波形发生器，其输出端与并联式调制模块的第三输入端相连；用于发出基带信号，该基带信号包括基带线性调频信号和基带编码控制信号；第一电压源，用于输入直流偏压至并联式调制模块；第二电压源，用于输入直流偏压至并联式调制模块；探测模块，用于将并联式调制模块输入的信号差分探测，输出多波段的双啁啾信号或多波段相位编码信号。

所述并联式调制模块将激光器输入的光信号、微波源输入的微波信号、任意波形发生器输入的基带信号进行信号调制产生相互正交的光频梳信号和加载基带信号的光信号，并将调制后的信号合成一路输入至探测模块。

所述并联式调制模块包括第一电光调制器、第二电光调制器，90°偏振旋转器，偏振合束器；所述第一电光调制器构成该并联式调制模块的第一串联支路，第二电光调制器的输出端与90°偏振旋转器的输入端相连构成该并联式调制模块的第二串联支路，所述第一串联支路与第二串联支路并联接入偏振合束器的输入端，该偏振合束器用于将第一串联支路与第二串联支路产生的光信号合成一路。

所述探测模块包括偏振控制器、偏振分束器和平衡光电探测器；所述偏振合束器、偏振控制器、偏振分束器、平衡光电探测器顺次相连；所述偏振分束器的两个输出端分别与平衡光电探测器的两个输入端相连；所述偏振控制器将偏振合束器发出的一路信号相对于原主轴方向旋转45°，该一路信号在偏振分束器的作用下分成两路信号输入至平衡光电探测器。

可选地，通过调节所述微波源的微波信号功率及第一电压源的直流偏压，使第一电光调制器产生并输出不少于五根光频梳信号。