System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 光子辅助的微波频率测量系统及方法技术方案_技高网

光子辅助的微波频率测量系统及方法技术方案

技术编号:41288258 阅读:6 留言:0更新日期:2024-05-11 09:37
本发明专利技术提供一种光子辅助的微波频率测量系统及方法,系统包括:光源模块,用于提供光载波;第一分束模块,用于将光载波分束为两路;调制模块,用于将馈入的射频微波信号调制到一路光载波上,得到第一调制信号,将射频微波信号引入电学延时后调制到另一路光载波上,得到第二调制信号;第二分束模块,用于分别将第一调制信号和第二调制信号分束为两路,在第二调制信号分束的一路调制信号中引入光学延迟;合束模块,用于对分束出的四路调制信号进行交叉合束,得到第三调制信号和第四调制信号;探测模块,用于对第三调制信号和第四调制信号进行拍频,得到第一电信号和第二电信号;信号处理模块,用于处理两路电信号的功率比值,得到比较函数信号。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及微波光子领域,主要涉及一种光子辅助的微波频率测量系统及方法


技术介绍

1、微波频率测量是通讯、雷达以及电子战等领率的一项重要技术。传统的微波频率测量技术主要依赖于电子器件实现微波测量,但是传统微波频率测量技术面临着测量频带受限、体积大、抗电磁干扰能力差等问题。近年来,越来越多的技术人员将目光投向利用微波光子技术进行微波频率测量。微波光子技术兼顾了微波学和光子学的优势,基于微波光子技术的微波频率测量技术具有测量频带宽、体积小、抗电磁干扰等优点,很好的解决了上述传统微波频率测量技术存在的问题。

2、目前,在微波光子领域,技术人员提出大量的微波信号瞬时频率测量方法,例如频率到微波功率/光功率的映射、频率到时间的映射、四波混频效应以及受激布里渊效应等。但是,现有的微波信号瞬时频率测量系统普遍存在结构复杂、体积重量较大、功耗大、测量带宽和精准度较低以及由于使用了色散元件而导致难以实现片上集成等问题。


技术实现思路

1、(一)要解决的技术问题

2、本专利技术提供一种光子辅助的微波频率测量系统及方法,用于至少部分解决上述技术问题之一。

3、(二)技术方案

4、本专利技术一方面提供一种光子辅助的微波频率测量系统,包括:

5、光源模块,用于提供光载波;第一分束模块,用于将光载波分束为两路;调制模块,用于将馈入的微波信号调制到其中一路光载波上,得到第一调制信号,将微波信号引入电学延时后调制到另一路光载波上,得到第二调制信号;第二分束模块,用于将第一调制信号分束为两路,将第二调制信号分束为两路,在第二调制信号分束的其中一路调制信号中引入光学延迟;合束模块,用于对第一调制信号和第二调制信号分束出的四路调制信号进行交叉合束,得到第三调制信号和第四调制信号;探测模块,用于对第三调制信号和第四调制信号进行拍频,得到第一电信号和第二电信号;信号处理模块,用于处理第一电信号、第二电信号的功率比值,得到比较函数信号。

6、可选地,光源模块包括:光源,用于发射光信号;偏振控制器,用于调整光信号的偏振态,得到光载波。

7、可选地,调制模块包括:第一调制器,通过相位调节得到第一调制信号;电延时调节器,用于在微波信号中引入电学延时;第二调制器,通过光强调节得到第二调制信号。

8、可选地,电延时调节器通过改变微波线缆的长度实现电延时可调节。

9、可选地,第二分束模块包括:第二光纤分束器,用于将第一调制信号等分为两路;第三光纤分束器,用于将第二调制信号等分为两路;光延时调节器,用于在第二调制信号分束的其中一路中引入光学延时。

10、可选地,光延时调节器通过改变光纤的长度实现光延时可调节。

11、可选地,合束模块包括:第一光纤合束器,用于对第一调制信号分束出的其中一路调制信号和第二调制信号分束出来的其中一路调制信号进行合束,得到第三调制信号;第二光纤合束器,用于对第一调制信号分束出的另一路调制信号和第二调制信号分束出的另一路调制信号进行合束,得到第四调制信号。

12、可选地,探测模块包括:第一探测器,用于对第三调制信号进行拍频,得到第一电信号;第二探测器,用于对第四调制信号进行拍频,得到第二电信号。

13、可选地,信号处理模块中比较函数信号可以写成:

14、

15、其中,acf为比较函数,jn为n阶贝塞尔函数,βpm为第一调制器的调制指数,βmzm为第二调制器的调制指数,t为时间,τ1为电学延时量,τ2为光学延时量,ωc为光载波角频率,ωrf为微波频率。

16、本专利技术另一方面提供一种光子辅助的微波频率测量方法,包括:将光载波等分成两路;将馈入的微波信号调制到其中一路光载波上,得到第一调制信号;将微波信号引入电学延时后调制到另一路光载波上,得到第二调制信号;将第一调制信号分束为两路,第二调制信号分束为两路,在第二调制信号分束的其中一路调制信号中引入光学延迟;对第一调制信号和第二调制信号分束出的四路调制信号进行交叉合束,合束后得到第三调制信号和第四调制信号;对第三调制信号和所述第四调制信号进行拍频,得到第一电信号和第二电信号;处理第一电信号、第二电信号的功率比值,得到比较函数信号。

17、(三)有益效果

18、本专利技术提供的光子辅助的微波频率测量系统至少包括以下有益效果:

19、1、本专利技术所提供的光子辅助的微波频率测量系统并未使用色散元件,该测量系统结构简单,可以实现片上集成。

20、2、本专利技术引入可调电延时和可调光延时,可以根据实际应用对测量范围和测量精度进行调整,实现测量系统的灵活可重构。

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【技术保护点】

1.一种光子辅助的微波频率测量系统,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的微波频率测量系统,其特征在于,所述光源模块包括:

3.根据权利要求1所述的微波频率测量系统,其特征在于,所述调制模块包括:

4.根据权利要求3所述的微波频率测量系统,其特征在于,所述电延时调节器(6)通过改变微波线缆的长度实现电延时可调节。

5.根据权利要求1所述的微波频率测量系统,其特征在于,所述第二分束模块包括:

6.根据权利要求5所述的微波频率测量系统,其特征在于,所述光延时调节器(9)通过改变光纤的长度实现光延时可调节。

7.根据权利要求1所述的微波频率测量系统,其特征在于,所述合束模块包括:

8.根据权利要求1所述的微波频率测量系统,其特征在于,所述探测模块包括:

9.根据权利要求1所述的微波频率测量系统,其特征在于,所述信号处理模块中比较函数信号可以写成:

10.一种光子辅助的微波频率测量方法,其特征在于,包括:

【技术特征摘要】

1.一种光子辅助的微波频率测量系统,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的微波频率测量系统,其特征在于,所述光源模块包括:

3.根据权利要求1所述的微波频率测量系统,其特征在于,所述调制模块包括:

4.根据权利要求3所述的微波频率测量系统,其特征在于,所述电延时调节器(6)通过改变微波线缆的长度实现电延时可调节。

5.根据权利要求1所述的微波频率测量系统,其特征在于,所述第二分束模块包括:

6...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘建国贾倩倩李金野
申请(专利权)人:中国科学院半导体研究所
类型:发明
国别省市:

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