[發明專利]一種分布式射頻電子系統及信號處理方法

有效

• 申請號: 201910667272.X
• 申請日: 2019-07-23
• 公開（公告）號: CN110417428B
• 公開（公告）日: 2021-07-20
• 發明（設計）人: 李艷東;王志宇;付浩然;劉巍;姚少峰;姜澤飛;高建超;趙軍;羅杰斌;李慧君;況學偉;劉旺;史曉雄;高銳達
• 申請（專利權）人: 北京航天廣通科技有限公司分公司
• 主分類號: H04B1/12
• 分類號: H04B1/12;H04B3/462;H04B3/56;H04L7/033;G02B6/44
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 孟金喆

本發明實施例公開了一種分布式射頻電子系統及信號處理方法。該系統包括：至少一個電子設備、信號傳輸裝置以及與電子設備一一對應連接的信號處理裝置；所述信號傳輸裝置，與各信號處理裝置電連接，用于將生成的參考信號通過各信號處理裝置傳輸給各電子設備；所述至少一個信號處理裝置，用于對接收的參考信號進行相位處理，并將處理后的穩定參考信號發送至對應連接的電子設備，以使各電子設備處于同一時鐘基準下工作在同一時鐘基準下同步運行。本發明實施例可以避免引起電纜電長度變化的所有因素導致的參考信號相位發生變化的問題，能夠實現同軸電纜中參考信號的高相位穩定度傳輸，從而保證分布式射頻電子系統中各個設備間的運行同步。

技術領域

本發明實施例涉及信號處理技術領域，尤其涉及一種分布式射頻電子系統及信號處理方法。

背景技術

在工程應用中，我們經常需要采用分布式布局的射頻電子系統。這些射頻電子系統中包含了工程應用中所需的設備，分布在不同位置的各個設備使得整個系統的分布距離可能超過數百到數千米的范圍。在實際工作中，射頻電子系統中的這些設備往往是要求同步運行的，而提高系統參考信號的相位穩定度，使得各設備間的信號具有很好的相參性，往往是保證系統中各設備同步運行的有效解決方案。

目前，這類射頻系統參考信號的分配可以基于同軸電纜或者光纜的方式來實現。提高系統參考信號的相位穩定度的方案主要有：基于電-光-電轉換使用電纜與光纜組合的方式，該方法對信號的衰減要求較低，可以適應長距離信號傳輸，從而減少采用長距離電纜傳輸信號造成的信號相位不穩定問題的影響；采用穩相電纜，較好的穩相電纜可以實現10ppm/℃的相位穩定度指標；提高信號分配電纜所處環境溫度的穩定性，例如，一般的室內機房設備，我們可以考慮環境的溫度穩定度控制在±2℃以內，該方法可以提高系統的相位穩定度指標。

現有技術方案存在的缺陷為：使用電纜與光纜組合傳輸的方法，在電光電轉換的過程可能會引入更多的噪聲、雜散；單純采用穩相電纜無法解決參考信號的長期漂移和噪聲抖動的問題，其次，傳輸信號頻率較高的系統帶來的相位變化無法忽視，單純采用穩相電纜同樣無法實現參考信號的高相位穩定度；采用控制環境溫度穩定度的方法，對某些大的實驗場所或室外環境來說，無法做到保證較好的環境溫度穩定度，或者要達到所需的環境溫度穩定度，付出的代價太高；此外，一些射頻電子系統要求設備所接收信號的相位穩定度在±1°以內，這些對相位穩定度有這么高要求的系統可能的參考信號頻率是100MHz，或者更高一些的系統工作頻率，那么其對應的信號短期穩定度可能在數百飛秒(1fs＝1e-15s)以內的量級，對信號長期穩定度可能在1皮秒(1ps＝1e-12s)以內的量級，甚至更高，而以上現有技術方案均無法達到這么高指標的相位穩定度效果。

發明內容

本發明實施例提供一種分布式射頻電子系統及信號處理方法，以保證分布式射頻電子系統中參考信號的高相位穩定度，實現分布式射頻電子系統中各個設備的同步運行。

第一方面，本發明實施例提供了一種分布式射頻電子系統，包括：至少一個電子設備、信號傳輸裝置以及與電子設備一一對應連接的信號處理裝置；

所述信號傳輸裝置，與各信號處理裝置電連接，用于將生成的參考信號通過各信號處理裝置傳輸給各電子設備；

各所述信號處理裝置，用于對接收的參考信號進行相位處理，并將處理后的穩定參考信號發送至對應連接的電子設備，以使各電子設備在同一時鐘基準下同步運行。

可選的，所述信號傳輸裝置，包括：信號發生器、鎖相環、信號傳輸主饋線；

所述信號發生器，與所述鎖相環的信號輸入端電連接，用于生成初始參考信號并輸出至鎖相環；

所述鎖相環，通過信號傳輸主饋線連接各信號處理裝置，用于對輸入的初始參考信號進行定頻處理，輸出基準參考信號并通過信號傳輸主饋線傳輸至各信號處理裝置；