[發明專利]一種基于光頻移的寬帶多路信道化的系統及方法

有效

• 申請號: 201810352871.8
• 申請日: 2018-04-19
• 公開（公告）號: CN108650013B
• 公開（公告）日: 2020-10-23
• 發明（設計）人: 蔣煒;高永勝;秦偉澤;李小軍;譚慶貴;禹旭敏;梁棟;朱忠博;趙尚弘
• 申請（專利權）人: 西安空間無線電技術研究所
• 主分類號: H04B7/185
• 分類號: H04B7/185;H04B10/112;H04B10/50;H04B10/516;H04B10/548
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 張麗娜

本發明涉及一種基于光頻移的寬帶多路信道化的系統及實現方法，屬于微波光子技術領域。本發明利用電光調制器之間的干涉作用及光頻移特性，完成寬帶微波信號的多信道劃分及高抑制比同中頻變頻。本發明以光頻移信道化及I/Q下變頻相結合的方式，提出一種基于光頻移的寬帶多路信道化方法。該方明通過單頻激光結合雙邊帶頻移完成寬帶信號的信道劃分，通過I/Q下變頻實現互為鏡像數個雙路同中頻信號輸出，既避免了傳統信道化接收面臨的光濾波帶外抑制能力差的缺點，又避免了基于光頻梳實現信道化接收中高質量相干光梳實現復雜的缺點。

技術領域

本發明涉及一種基于光頻移的寬帶多路信道化的系統及實現方法，屬于微波光子技術領域。

背景技術

隨著多頻段、大帶寬、可靈活配置的多功能一體化衛星通信系統發展需求，作為核心部分的射頻前端需要具有頻段透明、工作帶寬大、可實現不同工作頻段微波信號信道化及同時變頻的能力。目前主要采用傳統的微波技術將接收到的微波信號的信道化接收、變頻及傳輸。受微波技術瓶頸限制，微波信號信道化工作帶寬限制在GHz以下；同一結構一般不能兼容不同頻段，即不具有頻段透明性；多路信號同時變頻引入交調失真降低系統動態范圍；不同功能射頻前端的信道接收、變頻和傳輸通道彼此獨立，難以滿足多頻段多功能一體化需求。

當前基于微波光子技術的寬帶微波信號信道化及同中頻變頻的主流方法主要包括多通道濾波信道化接收變頻、單光梳結合濾波的信道化接收變頻、基于雙光梳的信道化接收變頻三種。其中多通道濾波信道化接收變頻主要采用通道獨立濾波結合直接探測的方式實現。該方法需要窄帶高Q因子窄帶濾波器，實現性較差；單光梳結合濾波的信道化接收變頻主要是在單通道濾波的基礎上，引入本振光梳，并在光學正交耦合后相干探測接收。該類方法對光濾波器的穩定性、光梳齒間隔及穩定性都有較為嚴格的要求；采用雙光梳的信道化接收變頻，首先調制寬帶微波信號實現多波長復制，隨后通過特定方法使每根光梳對應一個信道，最后進行單獨濾波及變頻輸出。該類方法對高質量的雙光梳信號生成具有嚴格的要求。

發明內容

本發明的技術解決問題是：針對當前寬帶信號信道化接收變頻中窄帶光濾波器及雙相干光梳生成的技術難點，給出一種基于光頻移的寬帶多路信道化方法，實現了寬帶微波信號的信道劃分及高鏡像抑制的同中頻變頻，既避免了傳統信道化接收面臨的光濾波帶外抑制能力差的缺點，又避免了基于光頻梳實現信道化接收中高質量相干光梳實現復雜的缺點。

本發明的技術解決方案是：

一種基于光頻移的寬帶多路信道化系統，該系統包括：光源、光分路器、射頻調制模塊、本振調制模塊、寬帶濾波模塊、光頻移組件、I/Q下變頻組件和平衡探測組件；

光源輸出端1與光分路器輸入端2相連接，光分路器的一個輸出端3與射頻調制模塊的光輸入端5相連接，射頻調制模塊的射頻輸入端6接收輸入的寬帶射頻信號，射頻調制模塊的光輸出端7與寬帶濾波模塊輸入端8相連，寬帶濾波模塊輸出端13與I/Q下變頻組件的輸入端15相連；光分路器的另一個輸出端4與本振調制模塊的輸入端9相連接，本振調制模塊的射頻輸入端10接收電本振輸入信號，本振調制模塊的光輸出端11與光頻移組件的輸入端12相連接，光頻移組件的輸出端14與I/Q下變頻組件的輸入端16相連接，I/Q下變頻組件的輸出端17與平衡探測組件的輸入端18相連接，I/Q下變頻組件的輸出端19與平衡探測組件的輸入端20相連接，I/Q下變頻組件的輸出端21與平衡探測組件的輸入端22相連接，I/Q下變頻組件的輸出端23與平衡探測組件的輸入端24相連接。

光源輸出連續光信號經光分路器后分為上下兩個支路，上支路光信號送至射頻調制模塊，下支路光信號送至本振調制模塊；

射頻源輸出的寬帶射頻信號送至射頻調制模塊，射頻源輸出的電本振輸入信號送至本振調制模塊；

射頻調制模塊將接收到的寬帶射頻信號作為驅動信號，調制到上支路光信號上，射頻調制模塊將接收到的寬帶射頻信號進行調制后輸出光信號送至寬帶濾波模塊，射頻調制模塊輸出的光信號為具有光載波抑制的雙邊帶信號；