[發(fā)明專利]射頻光子鏈路系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210212384.4
• 申請日: 2012-06-21
• 公開（公告）號: CN102761374A
• 公開（公告）日: 2012-10-31
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 徐坤;戴鍵;段瑞敏;戴一堂;李建強
• 申請（專利權(quán)）人: 北京郵電大學(xué)
• 主分類號: H04B10/155
• 分類號: H04B10/155;H04L25/49
• 代理公司: 北京路浩知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11002
• 代理人: 王瑩

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及射頻光電子技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種射頻光子鏈路系統(tǒng)。

背景技術(shù)

射頻光電子學(xué)是微波和光子技術(shù)相結(jié)合的一門新興交叉學(xué)科，具有大帶寬、體積小、重量輕、損耗小、抗電磁干擾、低色散等諸多優(yōu)勢，受到廣泛的關(guān)注和研究；射頻光子鏈路作為該技術(shù)的核心，能夠接收微波信號并提供微波信號輸出，在光域內(nèi)對射頻信號直接進行傳輸控制處理，已經(jīng)被廣泛應(yīng)用到電子戰(zhàn)、雷達、遙感探測、傳感網(wǎng)絡(luò)、無線通信、有線電視等領(lǐng)域。

射頻光子鏈路的性能參數(shù)主要包括增益、噪聲系數(shù)和動態(tài)范圍。傳統(tǒng)的射頻光子鏈路利用前置低噪聲放大器，可以有效的提高鏈路系統(tǒng)的增益，改善信號的輸出信噪比，但同時也將惡化系統(tǒng)的動態(tài)范圍；而采用傳統(tǒng)預(yù)失真電路，雖然可以有效的抑制系統(tǒng)的三階非線性交調(diào)失真，但同時電路的插入損耗也將會導(dǎo)致整個系統(tǒng)的增益降低，惡化系統(tǒng)的噪聲系數(shù)。所以如何同時改善鏈路系統(tǒng)的各項性能指標(biāo)的研究至關(guān)重要，這是射頻光子鏈路能否大規(guī)模應(yīng)用的前提。

因此，有必要設(shè)計一種簡易實用，兼有預(yù)放和預(yù)失真功能的前置微波電路，使其能夠同時改善鏈路系統(tǒng)的增益、噪聲系數(shù)和動態(tài)范圍。

發(fā)明內(nèi)容

（一）要解決的技術(shù)問題

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是：如何設(shè)計一種前置微波電路，使得傳統(tǒng)射頻光子鏈路系統(tǒng)增益得以提高，噪聲系數(shù)降低，并且三階非線性交調(diào)失真得到抑制。

（二）技術(shù)方案

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種射頻光子鏈路系統(tǒng)，包括前置微波電路和射頻光子鏈路，所述射頻光子鏈路包括激光器、偏振控制器、電光調(diào)制器以及探測器；

所述激光器用于產(chǎn)生光載波；

所述偏振控制器，連接于所述激光器與電光調(diào)制器之間，用于將激光器輸出的光載波的偏振態(tài)調(diào)整為與電光調(diào)制器的主軸一致；

所述前置微波電路，與所述電光調(diào)制器連接，用于將接收到的輸入射頻信號放大，增加所述電光調(diào)制器的調(diào)制深度，并且抑制所述射頻光子鏈路系統(tǒng)的三階非線性交調(diào)失真；

所述電光調(diào)制器，用于將所述輸入射頻信號調(diào)制到所述光載波上；

所述探測器，與所述電光調(diào)制器連接，用于將所述電光調(diào)制器調(diào)制后得到的光信號轉(zhuǎn)換成電信號，以恢復(fù)所述輸入射頻信號。

優(yōu)選地，所述前置微波電路包括JFET場效應(yīng)管，所述JFET場效應(yīng)管的轉(zhuǎn)移特性曲線滿足平方律關(guān)系。

優(yōu)選地，所述前置微波電路包括：JFET場效應(yīng)管，兩個電感L1、L2，兩個電容C1、C2，兩個電阻R_S、R_L，其中，所述JFET場效應(yīng)管的柵極連接電容C1的一端以及電感L1的一端，漏極連接電容C2的一端以及電感L2的一端，源極接地；所述電容C1的另一端連接源電阻R_S的一端，電阻R_S的另一端連接信號源V_in的一端，所述信號源V_in的另一端接地；電容C2的另一端連接負載電阻R_L的一端，負載電阻R_L的另一端接地。

優(yōu)選地，所述電感L1的另一端連接?xùn)艠O偏置電壓，所述電感L2的另一端連接漏極直流電壓。

（三）有益效果

上述技術(shù)方案具有如下優(yōu)點：本發(fā)明基于JFET場效應(yīng)管設(shè)計的前置微波電路將預(yù)失真和預(yù)放功能集為一體，可以極大的提高鏈路系統(tǒng)的增益，降低噪聲系數(shù)，并且通過引入預(yù)失真能夠抑制整個系統(tǒng)的三階非線性失真分量。

附圖說明

圖1為本發(fā)明采用的基于前置微波電路的高性能射頻光子鏈路系統(tǒng)框架圖；

圖2a為本發(fā)明采用的前置微波電路的結(jié)構(gòu)圖，圖2b為JFET的I-V工作曲線和轉(zhuǎn)移特性曲線圖；

圖3為本發(fā)明的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。

其中，101：射頻光子鏈路系統(tǒng)；102：前置微波電路；103：射頻光子鏈路；1：激光器；2：馬赫-曾德爾強度調(diào)制器；3：偏振控制器；4：探測器。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和實施例，對本發(fā)明的具體實施方式作進一步詳細描述。以下實施例用于說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。

本發(fā)明實施例采用基于馬赫-曾德爾強度調(diào)制器的模擬光子鏈路作為例進行說明，但不是限制本發(fā)明的范圍，無論鈮酸鋰調(diào)制器還是電吸收調(diào)制器，無論直調(diào)和外調(diào)，只要存在三階非線性失真的調(diào)制過程都可涵蓋。