阵列射频光纤链路信号相位变化监测方法、监测系统及信号相位调节方法技术方案

技术编号:18974966 阅读:32 留言:0更新日期:2018-09-19 04:37
本发明专利技术提供了一种阵列射频光纤链路信号相位变化监测方法、监测系统及信号相位调节方法,设置一路参考射频信号RFR,经过阵列射频光纤链路到达接收端后分解还原出光信号;分解还原出的光信号按照原路径反射返回,在发射端通过光电转换得到相同参考频率的信号RFRR;根据所述参考射频信号RFR与相同参考频率的信号RFRR之间的相位延迟关系得到阵列射频光纤链路的相位变化;根据比较的两路信号的相位差得到相应的误差电压,产生控制电压,调节可调光纤延迟线的延迟时间。与现有技术相比,适用于对宽带射频信号的相位稳定;在公共路径上调节信号延时,能够同时满足对所有通道射频信号的稳相要求。

【技术实现步骤摘要】
阵列射频光纤链路信号相位变化监测方法、监测系统及信号相位调节方法
本专利技术涉及一种阵列射频光纤链路信号相位变化监测方法、监测系统及信号相位调节方法,涉及电子战和雷达等电子设备中阵列射频信号传输领域。
技术介绍
电子战、雷达等电子设备必须通过接收和处理来自外界的信号来实现相应的功能。为了实现系统更高的性能,天线单元接收和发射的射频信号采用阵列方式。在飞机、舰船、地面等场合,阵列天线单元和处理单元经常存在一定的距离,需要将宽带的阵列射频信号传输到相应的中央处理单元。目前,射频信号的传输一般采用电缆方式,利用电缆传输信号主要存在以下问题:1)信号损耗大,距离较长时,信号功率衰减严重;2)幅度随频率波动大,在宽频率范围内,对系统性能影响大;3)电磁兼容性差,在飞机等密集布线的场合,容易受到相互干扰;4)体积大、重量重,布设比较困难,弯曲不灵活,对飞机上的应用带来了很多问题。由于电缆的这些问题,在很多情况下,机载电子战、雷达设备采用射频光纤链路技术,利用光纤作为有效的射频信号传输方法。相对于传统的电缆技术,光纤技术具有以下优点:1)带宽大。由于光学载波的频率很高,如波长1.5μm的光波频率为200THz,考虑10%的相对带宽就为20THz,可以在微波、毫米波频段很平坦的传输信号,幅频波动很小;2)损耗低、色散低。相对于同轴电缆,光纤的传输损耗低,约为0.2dB/km,且色散低,易于长距离无失真的传输信号;3)光纤具有较高的可靠性、电磁兼容性及抗干扰能力等,不受外界电磁场的干扰;4)光纤的体积小、重量轻、弯曲直径小、很容易布设,特别适用于对于体积、重量及空间要求苛刻的场合传输射频信号,如飞机平台。射频光纤链路将射频信号调制到光波上,利用光纤作为传输介质,直接传输和分配调制的光信号,在接收端将光信号再转换为射频信号。射频光纤链路利用光纤的特点能够实现宽带、远距离、低损耗、无电磁干扰的信号传输。文献《Fiberopticsforuseinairandspaceharshenvironment》(R.Pirich.IEEEAvionicsFiber-opticsPhotonicsTechnologyConference.2011,3-4)提出光纤链路技术适用于射频信号传输,能够满足恶劣的工作环境,将会越来越多的应用于飞机等空天设备中。该文献指出了射频光纤链路的应用方向,但是没有具体的实现方法说明。文献《DemonstrationofamicrowavephotoniclinkinsertionintotheALR-2001EWsystem》(T.S.Priest,M.E.Manka,K.K.Gupta.IEEEConferenceonOpticalFibreTechnology.2006:31-33)论述了射频光纤链路技术应用于机载电子战系统,得到了一些初步结果,但是,没有提到对于阵列射频信号应用下光纤链路的实现及性能等问题。目前,射频光纤链路技术受到了广泛的关注,但研究重点主要在单路的点对点方式,对于在飞机平台上阵列应用实现方法还未见报道。对于电子战、雷达等阵列信号处理应用,经常要求对传输的宽带阵列射频信号具有低噪声特性,同时相位保持稳定。而对于阵列射频光纤链路,由于较长的传输距离,信号的相位会随着外界条件不停的变化。
技术实现思路
本专利技术提供了一种阵列射频光纤链路信号相位变化监测方法和监测系统,具有便于得到链路信号相位变化特性的特点。本专利技术还提供了一种阵列射频光纤链路信号相位调节方法,具有能够根据链路的相位变化特性,调节链路信号相位,实现对所有通道上的射频信号相位保持稳定的特点。根据本专利技术提供的一种阵列射频光纤链路信号相位变化监测方法,方法包括:设置一路参考射频信号RFR,经过阵列射频光纤链路到达接收端后分解还原出光信号;分解还原出的光信号按照原路径反射返回,在发射端通过光电转换得到相同参考频率的信号RFRR;根据所述参考射频信号RFR与相同参考频率的信号RFRR之间的相位延迟关系得到阵列射频光纤链路的相位变化;所述阵列射频光纤链路包括,电光转换模块,包括与n路射频阵元一一对应的n个电光转换单元,接收射频信号并转换为光信号;发射端光波分复用器,将多路并行的光信号波分复用合成为一路多波长的光信号输出,还能够反向接收传输光缆传输的一路多波长或单波长的光信号并光波分复用分解出光信号;传输光缆,设置于发射端光波分复用器和接收端光波分复用器之间,用于传输一路多波长或单波长的光信号;接收端光波分复用器,接收传输光缆传输的一路多波长的光信号并光波分复用分解出并行的光信号,还能够反向将光信号波分复用合成为一路单波长或多波长的光信号输出给传输光缆;光电转换模块,包括与多个波长光信号一一对应的多个光电转换单元,接收光波分复用分解出的并行光信号并转换还原为射频信号;所述电光转换模块转换的光信号为幅度调制的波长均不相同的光信号;所述参考射频信号RFR转换后的光信号与其他电光转换后的光信号波长均不相同;所述n为大于等于2的自然数。进一步地,所述n个光信号为n个波长等间隔设置的光信号。采用了上述阵列射频光纤链路信号相位变化监测方法的阵列射频光纤链路信号相位变化监测系统,包括,功分电路,将参考射频信号RFR功分为两路,一路送入电光转换电路,另一路送入鉴相控制单元作为原始参考信号;电光转换电路,将参考射频信号RFR转换为光信号;光环行器,接收参考射频信号RFR转换为的光信号并送入发射端光波分复用器,并用于接收发射端光波分复用器接收的反射回来的光信号;光电转换电路,接收光环行器接收的反射回来的光信号,并光电转换还原为射频信号;鉴相控制单元,接收光电转换电路发送的还原的射频信号,并与保存的原始参考信号进行对比,得到阵列射频光纤链路的相位变化;光反射器,反射接收端光波分复用器光波分复用分解出来的光信号,使其按原路返回;所述接收端光波分复用器光波分复用分解出来的光信号为参考射频信号RFR转换为的光信号。基于上述阵列射频光纤链路信号相位变化监测方法或检测系统的信号相位调节方法,包括,基于得到的阵列射频光纤链路的相位变化,根据比较的两路信号的相位差得到相应的误差电压,该误差电压通过低通滤波器后,产生控制电压,利用该控制电压,调节可调光纤延迟线的延迟时间;所述可调光纤延迟线设置于所述发射端光波分复用器与传输光缆之间。与现有技术相比,本专利技术技术方案监测链路信号的相位变化,根据链路信号的相位变化特性,实现对所有通道上的射频信号相位保持稳定。本专利技术提出的方法,利用真实时间延迟的原理,适用于对宽带射频信号的相位稳定。在公共路径上调节信号延时,能够同时满足对所有通道射频信号的稳相要求。附图说明图1为本专利技术其中一实施例的原理示意图。图2为本专利技术其中一实施例中宽带电光转换实现原理示意图。图3为本专利技术其中一实施例中鉴相控制单元实现原理示意图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术,并不用于限定本专利技术。本说明书(包括摘要和附图)中公开的任一特征,除非特别叙述,均可被其他等效或者具有类似目的的替代特征加以替换。即,除非特别叙述,每个特征只是一系列等效或类本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种阵列射频光纤链路信号相位变化监测方法,方法包括:设置一路参考射频信号RFR,经过阵列射频光纤链路到达接收端后分解还原出光信号;分解还原出的光信号按照原路径反射返回,在发射端通过光电转换得到相同参考频率的信号RFRR;根据所述参考射频信号RFR与相同参考频率的信号RFRR之间的相位延迟关系得到阵列射频光纤链路的相位变化;所述阵列射频光纤链路包括,电光转换模块,包括与n路射频阵元一一对应的n个电光转换单元,接收射频信号并转换为光信号;发射端光波分复用器,将多路并行的光信号波分复用合成为一路多波长的光信号输出,还能够反向接收传输光缆传输的一路多波长或单波长的光信号并光波分复用分解出光信号;传输光缆,设置于发射端光波分复用器和接收端光波分复用器之间,用于传输一路多波长或单波长的光信号;接收端光波分复用器,接收传输光缆传输的一路多波长的光信号并光波分复用分解出并行的光信号,还能够反向将光信号波分复用合成为一路单波长或多波长的光信号输出给传输光缆;光电转换模块,包括与多个波长光信号一一对应的多个光电转换单元,接收光波分复用分解出的并行光信号并转换还原为射频信号;所述电光转换模块转换的光信号为幅度调制的波长均不相同的光信号;所述参考射频信号RFR转换后的光信号与其他电光转换后的光信号波长均不相同;所述n为大于等于2的自然数。...

【技术特征摘要】
1.一种阵列射频光纤链路信号相位变化监测方法,方法包括:设置一路参考射频信号RFR,经过阵列射频光纤链路到达接收端后分解还原出光信号;分解还原出的光信号按照原路径反射返回,在发射端通过光电转换得到相同参考频率的信号RFRR;根据所述参考射频信号RFR与相同参考频率的信号RFRR之间的相位延迟关系得到阵列射频光纤链路的相位变化;所述阵列射频光纤链路包括,电光转换模块,包括与n路射频阵元一一对应的n个电光转换单元,接收射频信号并转换为光信号;发射端光波分复用器,将多路并行的光信号波分复用合成为一路多波长的光信号输出,还能够反向接收传输光缆传输的一路多波长或单波长的光信号并光波分复用分解出光信号;传输光缆,设置于发射端光波分复用器和接收端光波分复用器之间,用于传输一路多波长或单波长的光信号;接收端光波分复用器,接收传输光缆传输的一路多波长的光信号并光波分复用分解出并行的光信号,还能够反向将光信号波分复用合成为一路单波长或多波长的光信号输出给传输光缆;光电转换模块,包括与多个波长光信号一一对应的多个光电转换单元,接收光波分复用分解出的并行光信号并转换还原为射频信号;所述电光转换模块转换的光信号为幅度调制的波长均不相同的光信号;所述参考射频信号RFR转换后的光信号与其他电光转换后的光信号波长均不相同;所述n为大于等于2的自然数。2.根据权利要求1所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员:陈吉欣鄢勃贾朝文刘翔师勇班晓东李燕平雷佳科张丰张学帅刘泊
申请(专利权)人:中国电子科技集团公司第二十九研究所
类型:发明
国别省市:四川,51

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