[发明专利]一种超宽带相位噪声测试系统

摘要

本发明涉及一种超宽带相位噪声测试系统，主要解决了当前相位噪声测试系统精度低、误差大，系统结构复杂、成本高，不易实现超宽带测试和自适应测试的问题。所述系统包括调制控制模块，与调制控制模块相连接的光调制模块，与光调制模块相连接的光电探测模块，与光电探测模块相连接的低通滤波器，与低通滤波器相连接的计算机。本发明采用基于平衡光电探测器的设计方案较好的解决了该问题，能够用于超宽带射频微波信号相位噪声的测试。

主权项

1.一种超宽带相位噪声测试系统，其特征在于：所述系统包括调制控制模块，与调制控制模块相连接的光调制模块，与光调制模块相连接的光电探测模块，与光电探测模块相连接的低通滤波器(204)，与低通滤波器相连接的计算机(205)；所述调制控制模块控制光调制模块工作点始终处于线性调制范围内；所述光调制模块将待测微波信号调制到光波上进而输出光载射频信号；所述光电探测模块将光调制模块输出的光载射频信号转化为带有待测微波信号相位噪声信息的直流信号；所述光电探测模块包括第2单模光纤耦合器(109)，与第2单模光纤耦合器(109)相连接的第1光纤延迟线(201)和第2光纤延迟线(202)，与第1光纤延迟线(201)和第2光纤延迟线(202)相连接的高速平衡光电探测器(203)；所述高速平衡光电探测器(203)输出的带有待测微波信号相位噪声信息的直流信号通过所述低通滤波器(204)后由所述计算机(205)采集处理得到最终的相位噪声测试结果，信号处理流程如下：(1)输入待测微波信号表示为：V＝V_ocos(2πf_ot+2πΔfτ)；其中，V_o为微波信号幅度，Δf为微波信号频率抖动，2πΔfτ为微波信号频率抖动经过一段时延τ后的相位噪声；(2)所述光调制模块输出的光载射频信号经第2单模光纤耦合器(109)分为两路，经第1光纤延迟线(201)到达高速平衡光电探测器(203)后为：V＝V_ocos(2πf_ot+2πΔfτ_d)；其中，τ_d为第1光纤延迟线201的延迟量；(3)所述光调制模块输出的光载射频信号经第2单模光纤耦合器(109)分为两路，经第2光纤延迟线(202)到达高速平衡光电探测器(203)后为:V＝V_ocos(2πf_ot+2πΔfτ_o)；其中，τ_o为第2光纤延迟线202的延迟量；(4)所述两路信号经高速平衡光电探测器(203)后为：(5)调节第2光纤延迟线(202)使2πf_ot+πΔfτ_o‑πΔfτ_d＝(2m+1)π/2，此时高速平衡光电探测器(203)输出为：(6)所述第2光纤延迟线(202)的延迟量τ_o和微波信号频率抖动Δf极小，高速平衡光电探测器(203)输出进一步表示为：(7)通过所述式进行傅里叶变换即可得到待测微波信号相位噪声。