[發明專利]一種基于DPMZM的微波光子下變頻器和微波接收系統

有效

• 申請號: 201910696779.8
• 申請日: 2019-07-30
• 公開（公告）號: CN112311469B
• 公開（公告）日: 2021-12-31
• 發明（設計）人: 張偉偉;劉鵬;李旭
• 申請（專利權）人: 華為技術有限公司
• 主分類號: H04B10/516
• 分類號: H04B10/516;H04B10/54;H04B10/60
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 郝傳鑫;熊永強

本申請實施例公開了一種基于DPMZM的微波光子下變頻器，包括：激光器、光功分器、射頻信號源、本振信號源、偏置控制模塊，第一電功分器、第二電功分器、第一電衰減器、第二電衰減器、第一雙平行馬赫曾德爾調制器DPMZM1、第二雙平行馬赫曾德爾調制器DPMZM2和平衡光電探測器BPD；光功分器接收激光器輸出的光載波，將光載波等分為兩路，一路光載波與DPMZM1的光輸入端口連接，另一路光載波與DPMZM2的光輸入端口連接；第一電功分器將射頻信號等分為兩路，一路與MZM1的射頻輸入端口連接，另一路經第一電衰減器后與MZM4的射頻輸入端口連接。本申請提供的微波光子下變頻器具有變頻效率高、大動態范圍的優點。

技術領域

本發明涉及通信技術領域，尤其涉及一種基于雙平行馬赫-曾德爾調制器(DualParallel Mach-Zehnder Modulator，DPMZM)的微波光子下變頻器和微波接收系統。

背景技術

目前，通信領域正朝著高頻段，大帶寬和高速率方向發展，微波以及毫米波技術成為下一代寬帶無線通信的選擇，微波接收系統作為通信系統中不可或缺的組成部分，也因此面臨著更高性能的挑戰。

微波光子學融合了微波和光纖通信的眾多優勢，解決了寬帶無線通信系統中信號頻率、帶寬受限以及傳輸距離遠和損耗較大的問題。因此，微波光子技術以其低損耗、高頻段、大帶寬和抗電磁干擾等特有優勢，成為當前的研究熱點。

微波光子下變頻器是微波接收系統常用的微波器件之一，在雷達、電子戰、通信等領域中具有廣泛的應用。但是現有的微波光子下變頻器往往存在使用頻率低、端口隔離度差和工作帶寬窄等缺點，難以滿足高頻段使用需求。請參見圖1，圖1是現有技術中提供的一種基于DPMZM的微波光子下變頻器，該微波光子下變頻器包括：激光器101、射頻信號源102、本振信號源103、DPMZM 104、和光電探測器(Photo Detector，PD)105，該技術方案中，激光器101輸出的激光作為光載波輸入DPMZM 104的兩個子調制器(Mach-Zehnder Modulator，MZM)MZM1和MZM2，射頻信號源102輸出的射頻(Radio Frequency，RF)信號和本振信號源103輸出的本振(Local Oscillator，LO)信號分別調制MZM1和MZM2。在DPMZM的輸出端，MZM1和MZM2的兩路輸出合并為一路，實現光信號的干涉，產生光載波和一系列調制邊帶的疊加，最終在PD中進行拍頻得到中頻(Intermediate Frequency，IF)信號。通過調節直流偏置VDC_i'(i＝1、2和3)使DPMZM 104工作在載波抑制雙邊帶調制狀態，進而抑制三階互調失真(ThirdOrder Intermodulation Distortion，IMD3),這個方案的變頻效率相對其他現有技術有所提高，但是動態范圍提高仍不理想。

因此，如何提升微波光子下變頻器的性能是目前急需解決的問題。

發明內容

本申請實施例提供了一種基于DPMZM的微波光子下變頻器和微波接收系統，具有變頻效率高以及大幅度提高系統動態范圍等優點。

第一方面，本申請實施例提供了一種基于DPMZM的微波光子下變頻器，包括：

激光器、光功分器、射頻信號源(Radio Frequency，RF)、本振信號源(LocalOscillator，LO)、偏置控制模塊，第一電功分器、第二電功分器、第一電衰減器、第二電衰減器、第一雙平行馬赫曾德爾調制器DPMZM1、第二雙平行馬赫曾德爾調制器DPMZM2和平衡光電探測器(Balanced Photo Detector，BPD)；

所述光功分器用于接收所述激光器輸出的光載波，并將所述光載波等分為兩路，其中一路光載波與所述DPMZM1的光輸入端口連接，另一路光載波與所述DPMZM2的光輸入端口連接；

所述DPMZM1包括：兩個子馬赫曾德爾調制器MZM1和MZM2、以及一個主馬赫曾德爾調制器MZM3；