宽带微波信号的高速度远距离切换矩阵系统技术方案

本发明专利技术公开了一种宽带微波信号的高速度远距离切换矩阵系统，包括电光转换模块、发射端信道、光信号切换模块、接收端信道以及光电转换模块，其中：所述电光转换模块，用于将输入端微波信号转换为光信号，其输出端通过发射端信道连接至光信号切换模块；所述光信号切换模块，用于实现光信号的切换功能，其输出端通过接收端信道连接至光电转换模块；所述光电转换模块，用于将信道中的光信号转换为输出端微波信号。本发明专利技术有效地解决了现有微波信号远距切换系统中需使用传统电切换矩阵、构造复杂、切换模式有限等问题，可实现宽带微波信号的高速度远距离切换，具有高度的产业利用价值。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于切换矩阵
，具体涉及宽带微波信号的高速度远距离切换矩阵系统。
技术介绍
矩阵切换器是一类具有多个输入端口和多个输出端口的设备，用以将多路输入信号任意切换至输出端口，从而改变信号的传输路径。例如，在两路微波信号需要共用发射天线的情况下，矩阵切换器可以将两路微波信号切换到同一个天线进行发射。目前，矩阵切换器的综合性能良好，具有带宽宽、插入损耗小等优点，在信号处理及测量等众多领域具有十分广阔的应用前景。在微波信号远距离切换的实际应用中，被切换的微波信号在经同轴电缆远距传输后，其损耗十分严重。一般的解决方案是在传统电切换矩阵的输出端连接光端机，先将微波信号转换为光信号，再进行远距离的传输。由于这种方案需使用传统的电切换矩阵，会带来额外的插入损耗，同时也使系统更加复杂冗余。另外，传统的电切换矩阵只是实现信号的再分配，无法实现信号叠加等功能，使用场合受到限制。因此，为了解决更多的实际应用需求，提供一种宽带微波信号的高速度远距离切换矩阵系统非常必要。
技术实现思路
鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种宽带微波信号的高速度远距离切换矩阵系统，解决现有切换矩阵最大传输距离受限、系统冗余复杂以及不具备信号叠加功能等问题。为了实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供一种宽带微波信号的高速度远距离切换矩阵系统，包括：电光转换模块，将输入端微波信号转换为光信号，其输出端通过发射端信道连接至光信号切换模块；发射端信道；光信号切换模块，实现光信号的切换功能，其输出端通过接收端信道连接至光电转换模块；接收端信道；光电转换模块，将信道中的光信号转换为输出端的微波信号；作为本专利技术的宽带微波信号的高速度远距离切换矩阵系统的一种优选方案，所述电光转换模块包括N个WDM(WavelengthDivisionMultiplexing，波分复用)光源和N个电光强度调制器。所述的WDM光源的输出光信号需具备较低的激光器相对强度噪声和较高的时间稳定性，并且其波长可在N个固定值中进行快速切换。所述电光强度调制器包括马赫增德尔电光强度调制器、半导体电吸收调制器等。作为本专利技术的宽带微波信号的高速度远距离切换矩阵系统的一种优选方案，所述发射端信道包括低损耗传输的光纤、光纤色散补偿模块以及其他任何用于光纤传输所必需的器件，以实现传输信号在发射端信道中的长距离、低损耗、高保真传输。作为本专利技术的宽带微波信号的高速度远距离切换矩阵系统的一种优选方案，所述光信号切换模块是由一定数目的WDM组合构成，所述WDM包括N个N*1波分复用器和N个1*N波分解复用器，其复用/解复用波长与WDM光源存在一一对应关系。作为本专利技术的宽带微波信号的高速度远距离切换矩阵系统的一种优选方案，所述接收端信道包括低损耗传输的光纤、光纤色散补偿模块以及其他任何用于光纤传输所必需的器件，以实现传输信号在发射端信道中的长距离、低损耗、高保真传输。作为本专利技术的宽带高速远距离的切换矩阵的一种优选方案，所述光电转换模块主要由光电探测器构成，用于将光信号转换为输出端微波信号。作为本专利技术的宽带高速远距离的切换矩阵的一种优选方案，所述WDM为波分复用器，WDM任意两通道间具有极高隔离度，有效降低信号串扰。作为本专利技术的宽带微波信号的高速度远距离切换矩阵系统的一种优选方案，所述发射端信道与所述接收端信道长度可根据切换节点之间距离进行设置，以实现微波信号切换的远距离性。作为本专利技术的宽带微波信号的高速度远距离切换矩阵系统的一种优选方案，所述N*N切换矩阵具有N个输入端口和N个输出端口，通过将所述2N个端口连接至不同地区，可以实现微波信号在N个地区与N个地区之间的切换。作为本专利技术的宽带微波信号的高速度远距离切换矩阵系统的一种优选方案，通过控制WDM光源的工作波长，可以实现切换矩阵在不同工作模式之间的切换，且切换次序任意可调。作为本专利技术的宽带微波信号的高速度远距离切换矩阵系统的一种优选方案，所述N*N切换矩阵，可提供NN种工作模式，任意两种工作模式之间可以快速切换。综上所述，本专利技术提供了一种宽带微波信号的高速度远距离切换矩阵系统的设计方法，所述切换矩阵系统包括电光转换模块，所述电光转换模块包括WDM光源、电光强度调制器，用于将输入端的微波信号转换为光信号，所述电光转换模块输出端通过发射端信道与光信号切换模块连接；发射端信道；光信号切换模块，其输出端通过接收端信道连接到光电转换模块；接收端信道；光电转换模块，所述光电转换模块主要由光电探测器构成，用于将光信号转换为输出端微波信号。本专利技术有效地解决了现有微波信号远距切换系统中需使用传统电切换矩阵、构造复杂、切换模式有限等问题，可实现宽带微波信号的高速度远距离切换，具有高度的产业利用价值。附图说明图1为本专利技术的一种宽带微波信号的高速度远距离2*2切换矩阵的结构示意图。图2为本专利技术的一种宽带微波信号的高速度远距离2*2切换矩阵在不同工作模式下的连接状态示意图。两个输入端微波信号分别为一个中心频率为10GHz、功率为0dBm的正弦波和一个中心频率为20GHz、功率为0dBm的正弦波。通过改变2个WDM光源的工作波长，可改变切换矩阵的工作模式。元件标号说明1：电光转换模块，2：发射端信道，3：光信号切换模块，4：接收端信道，5：光电转换模块。具体实施方式以下通过特定的具体的实施例说明本专利技术的具体实施方式，本领域技术人员可根据本说明书所揭示的内容轻易的了解本专利技术的其他优点与功效。本专利技术还可以通过其他不同的具体的实施方式加以实施或者应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在不背离本专利技术的精神下进行各种修饰或者改变。请参阅图1和图2。需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本专利技术的基本构想，因此图示中仅仅显示与本专利技术中有关的组件而非按照实际实施时组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施中各组件的形态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局形态也可能更为复杂。实施例如图1所示，本实施例提供一种宽带微波信号的高速度远距离2*2切换矩阵，包括：电光转换模块1，将输入端微波信号转换为光信号，其输出端通过发射端信道2连接至光信号切换模块3；发射端信道2；光信号切换模块3，实现光信号的切换功能，其输出端通过接收端信道4连接至光电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种宽带微波信号的高速度远距离切换矩阵系统，其特征在于，包括电光转换模块(1)、发射端信道(2)、光信号切换模块(3)、接收端信道(4)以及光电转换模块(5)，其中：所述电光转换模块(1)，用于将输入端微波信号转换为光信号，其输出端通过发射端信道(2)连接至光信号切换模块(3)；所述光信号切换模块(3)，用于实现光信号的切换功能，其输出端通过接收端信道(4)连接至光电转换模块(5)；所述光电转换模块(5)，用于将信道中的光信号转换为输出端微波信号。

【技术特征摘要】
1.一种宽带微波信号的高速度远距离切换矩阵系统，其特征在于，包括电
光转换模块(1)、发射端信道(2)、光信号切换模块(3)、接收端信道(4)以及
光电转换模块(5)，其中：
所述电光转换模块(1)，用于将输入端微波信号转换为光信号，其输出端通
过发射端信道(2)连接至光信号切换模块(3)；
所述光信号切换模块(3)，用于实现光信号的切换功能，其输出端通过接收
端信道(4)连接至光电转换模块(5)；
所述光电转换模块(5)，用于将信道中的光信号转换为输出端微波信号。
2.根据权利要求1所述的宽带微波信号的高速度远距离切换矩阵系统，其
特征在于：所述电光转换模块包括N个波分复用光源和N个电光强度调制器，所
述波分复用光源连接电光强度调制器；所述波分复用光源的波长能在N个固定值
中进行切换。
3.根据权利要求2所述的宽带微波信号的高速度远距离切换矩阵系统，其
特征在于：所述电光强度调制器包括马赫增德尔电光强度调制器或半导体电吸收
调制器。
4.根据权利要求1所述的宽带微波信号的高速度远距离切换矩阵系统，其
特征在于：所述发射端信道包括低损耗传输的光纤以及光纤色散补偿模块，所述
光纤连接光纤色散补偿模块。
5.根据权利要求1所述的宽带微波信号的高速度远距离切换矩阵系统，...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱广浩，秦得凤，陶旭东，卞小明，
申请(专利权)人：南京大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32