[發(fā)明專利]一種基于DPMZM調(diào)制器的微波光子鏡像抑制下變頻方法

有效

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• 申請日: 2017-02-24
• 公開（公告）號: CN106961252B
• 公開（公告）日: 2019-08-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 高永勝;文愛軍;蔣煒
• 申請（專利權(quán)）人: 西安電子科技大學(xué)
• 主分類號: H03D7/16
• 分類號: H03D7/16;H04B1/16
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本發(fā)明公開了一種基于DPMZM調(diào)制器的微波光子鏡像抑制下變頻方法，該方法涉及微波技術(shù)領(lǐng)域和光通信技術(shù)領(lǐng)域。所述方法如附圖所示，包括激光二極管LD、雙平行馬曾調(diào)制器DPMZM、波分復(fù)用器WDM、光電探測器PD、和正交耦合器Hybrid。本方法利用DPMZM調(diào)制射頻RF和本振LO信號，主調(diào)制器偏置角設(shè)為45度，通過WDM將上下光邊帶分離，經(jīng)過光電探測、Hybrid耦合后得到抑制鏡像頻率分量的中頻IF信號。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，工作頻帶寬，鏡像抑制比高。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及微波技術(shù)領(lǐng)域和光通信技術(shù)領(lǐng)域，主要涉及微波光子鏡像抑制下變頻技術(shù)。

背景技術(shù)

寬帶無線通信、雷達(dá)、電子戰(zhàn)等電子系統(tǒng)正朝著大帶寬、寬頻段方向發(fā)展。微波光子技術(shù)通過光子學(xué)手段處理微波信號，具有大瞬時(shí)帶寬、寬工作頻帶、抗電磁干擾等一系列優(yōu)點(diǎn)，在未來電子系統(tǒng)中具有巨大應(yīng)用潛力。

在射頻接收機(jī)中，鏡像頻率分量經(jīng)過下變頻后對所需信號造成干擾，因此必須進(jìn)行抑制。傳統(tǒng)的鏡像抑制技術(shù)包括采用鏡像抑制濾波器或鏡像抑制下變頻器，其中后者避免了高Q值濾波器的使用，結(jié)構(gòu)簡單、易于集成。但傳統(tǒng)的微波鏡像抑制下變頻器一方面帶寬受限、電磁干擾嚴(yán)重，另一方面由于幅相失配問題，鏡像抑制比不高。

利用微波光子技術(shù)大帶寬、頻率依賴小等優(yōu)勢，構(gòu)造微波光子鏡像抑制下變頻系統(tǒng)，可預(yù)期提高寬頻帶內(nèi)的幅相平衡度，提高鏡像抑制比。目前有少量微波光子鏡像抑制下變頻方案報(bào)道，但大多由于采用了微波耦合器、電移相器、色散器件等頻率相關(guān)性器件，其工作頻段、鏡像抑制比仍舊有限。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決背景技術(shù)中所存在的問題，本發(fā)明提出一種基于DPMZM調(diào)制器的微波光子鏡像抑制下變頻方法。該方法通過光學(xué)方法構(gòu)造了雙下變頻通道，通過調(diào)制器偏壓點(diǎn)可將兩個(gè)通道的相位設(shè)為正交，從而實(shí)現(xiàn)正交下變頻，結(jié)合正交耦合器(Hybrid)，即可實(shí)現(xiàn)鏡像抑制下變頻。出了用于處理中頻信號的Hybrid，該裝置通過全光方法實(shí)現(xiàn)，因此具有超寬的工作頻率。通過共用調(diào)制器的方式實(shí)現(xiàn)雙通道下變頻，且通道的相位差可通過偏壓連續(xù)調(diào)諧，因此鏡像抑制比高。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：所述裝置包括激光二極管(LD)、DPMZM、波分復(fù)用器(WDM)、兩個(gè)光電探測器(PD)。LD的輸出口連接DPMZM的光信號輸入端；DPMZM光信號輸出端連接WDM的公共輸入端；WDM的兩個(gè)輸出端分別連接兩個(gè)PD、PD輸出電信號通過Hybrid耦合，Hybrid一個(gè)輸出端輸出抑制鏡像頻率分量的中頻(IF)信號。

所述DPMZM由一個(gè)Y型光分束器、上下并聯(lián)的兩個(gè)馬曾調(diào)制器(記為X-MZM、Y-MZM)、一個(gè)Y型光合路器組成。X-MZM、Y-MZM和主調(diào)制器分別有一個(gè)偏置電壓端口。

本發(fā)明在工作時(shí)包括以下步驟：

(1)從LD輸出的連續(xù)光載波注入到DPMZM中；

(2)射頻(RF)信號連接X-MZM的射頻端口，本振(LO)信號連接Y-MZM的射頻端口；

(3)X-MZM和Y-MZM偏置在最小點(diǎn)，主調(diào)制器的偏置角為45度；

(4)調(diào)制器輸出的光信號進(jìn)入WDM，WDM構(gòu)造兩個(gè)相鄰?fù)◣У膸V波器，輸出RF和LO調(diào)制得到的上邊帶和下邊帶；

(5)兩路光信號分別進(jìn)入PD，光電探測輸出I/Q兩路IF信號；

(6)兩路IF信號通過Hybrid耦合，輸出抑制抑制鏡像頻率分量的IF信號。

本發(fā)明提出了一個(gè)微波光子鏡像抑制下變頻裝置及方法，該裝置利用DPMZM實(shí)現(xiàn)RF及LO信號的電光調(diào)制，WDM分離上下光邊帶，通過調(diào)節(jié)DPMZM的主偏置角，光電探測后得到正交的IF信號，通過Hybrid耦合后實(shí)現(xiàn)鏡像頻率分量抑制。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，具有很強(qiáng)的可操作性。