[發(fā)明專利]應(yīng)用于地球靜止軌道衛(wèi)星的基于微波光子技術(shù)的變頻器

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810172203.7
• 申請(qǐng)日: 2018-03-01
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108616307A
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-10-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 袁牧野;徐志康;劉波;王天亮;胡永勤;洪贊揚(yáng);何春
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海衛(wèi)星工程研究所
• 主分類號(hào): H04B10/118
• 分類號(hào): H04B10/118;H04B10/516;H04B10/548;H04B7/185
• 代理公司: 上海漢聲知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31236
• 代理人: 莊文莉

本發(fā)明公開(kāi)一種應(yīng)用于地球靜止軌道衛(wèi)星的基于微波光子技術(shù)的變頻器，包括：激光源(LD)、偏振復(fù)用?雙平行馬赫曾德?tīng)栒{(diào)制器(PM?DPMZM)、電橋、2*2開(kāi)關(guān)、偏振控制器(PC)、光電二極管(PD)、直流源(DC)、本振信號(hào)(LO)和中間信號(hào)(IF)。本發(fā)明能提高應(yīng)用于地球靜止軌道衛(wèi)星的變頻器的變頻性能，可以通過(guò)改變2*2開(kāi)關(guān)的狀態(tài)完成上/下變頻的功能切換，并且具有可靠性高、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低的特點(diǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及衛(wèi)星通訊中上/下變頻技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及應(yīng)用于地球靜止軌道衛(wèi)星的基于微波光子技術(shù)的變頻器。

背景技術(shù)

衛(wèi)星接收來(lái)自地面設(shè)備發(fā)射的上行信號(hào)，并進(jìn)行中繼轉(zhuǎn)發(fā)或發(fā)射，從而實(shí)現(xiàn)大范圍內(nèi)通信需求。在通信工作過(guò)程中，變頻器是關(guān)鍵的衛(wèi)星載荷，其性能的好壞決定著通信質(zhì)量的優(yōu)劣。

申請(qǐng)?zhí)枮镃N201110133918的中國(guó)發(fā)明專利“信號(hào)變頻傳輸器”公開(kāi)了一種電子線路，特別涉及一種用在Ku頻段衛(wèi)星通信系統(tǒng)的變頻電路。信號(hào)變頻傳輸器，包括：第一濾波器(BPF1)、第二濾波器(BPF2)、第三濾波器(BPF3)、第四濾波器(BPF4)、第五濾波器(BPF5)、第六濾波器(BPF6)、第一放大器(A1)、第二放大器(A2)、第三放大器(A3)、第四放大器(A6)、第一可變?cè)鲆娣糯笃?A4)、第二可變?cè)鲆娣糯笃?A5)、第一混頻器(MIXER1)、第二混頻器(MIXER2)、第三混頻器(MIXER3)、低通濾波器(LPF1)、第一本振頻率源(LO1)、第二本振頻率源(LO2)、第三本振頻率源(LO3)、衰減器(ATT1)；此發(fā)明以345±10MHz頻率的無(wú)線傳輸替代以前有限連接方式，解決現(xiàn)有衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)信息采集距離不足的問(wèn)題。此發(fā)明方案中使用元件數(shù)量過(guò)多，結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜；同時(shí)，方案中多次使用濾波器，影響系統(tǒng)的穩(wěn)定性同時(shí)也將限制前后級(jí)元件的選擇和參數(shù)的調(diào)節(jié)。

伴隨著人類信息爆炸性增長(zhǎng)，衛(wèi)星通信系統(tǒng)面臨著更高的性能指標(biāo)要求，系統(tǒng)向高頻段、大帶寬、多通道發(fā)展。作為衛(wèi)星通信系統(tǒng)中關(guān)鍵載荷，變頻器的性能將深刻影響未來(lái)通信衛(wèi)星的通信質(zhì)量和效率。而目前位于地球靜止軌道的衛(wèi)星上的變頻器仍采用二次變頻技術(shù)，已不能滿足發(fā)展的需求。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種應(yīng)用于地球靜止軌道衛(wèi)星的基于微波光子技術(shù)的變頻器。

根據(jù)本發(fā)明提供的一種應(yīng)用于地球靜止軌道衛(wèi)星的基于微波光子技術(shù)的變頻器，包括：激光源、兩個(gè)2*2開(kāi)關(guān)、兩個(gè)電橋、偏振復(fù)用-雙平行馬赫曾德?tīng)栒{(diào)制器、光電二極管、偏振控制器、直流源、本振信號(hào)和中間信號(hào)；

所述激光源發(fā)出的激光經(jīng)過(guò)所述偏振控制器進(jìn)入所述偏振復(fù)用-雙平行馬赫曾德?tīng)栒{(diào)制器，經(jīng)過(guò)所述直流源、所述本振信號(hào)和所述中間信號(hào)的調(diào)制后以正交態(tài)合束輸出，并經(jīng)過(guò)光電二極管拍頻，最終產(chǎn)生變頻效果；

所述偏振復(fù)用-雙平行馬赫曾德?tīng)栒{(diào)制器包括兩個(gè)子雙平行馬赫曾德?tīng)栒{(diào)制器，所述本振信號(hào)通過(guò)第一電橋和第一2*2開(kāi)關(guān)連接第一子雙平行馬赫曾德?tīng)栒{(diào)制器的兩臂，所述中間信號(hào)通過(guò)第二電橋和第二2*2開(kāi)關(guān)連接第二子雙平行馬赫曾德?tīng)栒{(diào)制器的兩臂。

較佳的，2*2開(kāi)關(guān)包括兩個(gè)輸入端和兩個(gè)輸出端，對(duì)應(yīng)具有兩個(gè)連接狀態(tài)：

直連狀態(tài)：兩個(gè)輸入端和兩個(gè)輸出端對(duì)應(yīng)連接；

交連狀態(tài)：兩個(gè)輸入端和兩個(gè)輸出端交叉連接。

較佳的，在直連狀態(tài)下，所述本振信號(hào)或所述中間信號(hào)經(jīng)過(guò)所述電橋后，0°信號(hào)與所述第一子雙平行馬赫曾德?tīng)栒{(diào)制器或所述第二子雙平行馬赫曾德?tīng)栒{(diào)制器的N臂連接，90°信號(hào)與所述第一子雙平行馬赫曾德?tīng)栒{(diào)制器或所述第二子雙平行馬赫曾德?tīng)栒{(diào)制器的P臂連接；

在交連狀態(tài)下，所述本振信號(hào)或所述中間信號(hào)經(jīng)過(guò)所述電橋后，0°信號(hào)與所述第一子雙平行馬赫曾德?tīng)栒{(diào)制器或所述第二子雙平行馬赫曾德?tīng)栒{(diào)制器的P臂連接，90°信號(hào)與所述第一子雙平行馬赫曾德?tīng)栒{(diào)制器或所述第二子雙平行馬赫曾德?tīng)栒{(diào)制器的N臂連接。