[發(fā)明專利]一種超外差微波光子接收系統(tǒng)及方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011220011.2
• 申請(qǐng)日: 2020-11-05
• 公開（公告）號(hào): CN112398544B
• 公開（公告）日: 2021-10-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 高光宇;梁啟軍;劉乃金;彭煥發(fā);劉紫玉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國空間技術(shù)研究院
• 主分類號(hào): H04B10/64
• 分類號(hào): H04B10/64;H04B10/61
• 代理公司: 北京格允知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11609
• 代理人: 楊洋

1.一種超外差微波光子接收系統(tǒng)，其特征在于，包括：信號(hào)輸入單元、電預(yù)處理單元、載波激光器、電光上變換單元、本振激光器、光電下變換單元、電本振源、高中頻下變頻單元、信號(hào)輸出單元；

所述信號(hào)輸入單元用于接收待檢測的微波信號(hào)；所述電預(yù)處理單元用于對(duì)所述微波信號(hào)進(jìn)行頻段預(yù)選濾波和放大后輸入所述電光上變換單元；

所述載波激光器用于產(chǎn)生光載波；所述本振激光器用于產(chǎn)生全光本振；

所述電光上變換單元用于將經(jīng)過頻段預(yù)選濾波和放大后的微波信號(hào)上變換到所述載波激光器輸出的光載波上，得到光載微波信號(hào)；

所述光電下變換單元用于利用所述全光本振將所述光載微波信號(hào)下變換到高中頻信號(hào)；

所述電本振源用于產(chǎn)生高中頻電本振；

所述高中頻下變頻單元用于利用所述高中頻電本振將所述高中頻信號(hào)下變頻到低中頻或基帶并經(jīng)所述信號(hào)輸出單元輸出；

所述電預(yù)處理單元包括：第一多通道電開關(guān)、電預(yù)放大器組、頻段預(yù)選濾波器組和第二多通道電開關(guān)；所述第一多通道電開關(guān)用于將輸入的所述微波信號(hào)分路為多個(gè)電預(yù)處理通道；每個(gè)所述電預(yù)處理通道中的所述微波信號(hào)經(jīng)所述電預(yù)放大器和所述頻段預(yù)選濾波器后輸入至所述第二多通道電開關(guān)；所述第二多通道電開關(guān)將其中一個(gè)所述電預(yù)處理通道中的微波信號(hào)導(dǎo)通輸入所述電光上變換單元。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超外差微波光子接收系統(tǒng)，其特征在于：所述頻段預(yù)選濾波器為寬帶固定電濾波器。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超外差微波光子接收系統(tǒng)，其特征在于：所述超外差微波光子接收系統(tǒng)還包括光子預(yù)處理單元；所述光子預(yù)處理單元用于對(duì)由所述電光上變換單元輸入的所述光載微波信號(hào)進(jìn)行光頻段預(yù)選濾波后輸入所述光電下變換單元。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的超外差微波光子接收系統(tǒng)，其特征在于：所述光子預(yù)處理單元包括：光放大器、第一多通道光開關(guān)、光濾波器組和第二多通道光開關(guān)；所述光載微波信號(hào)經(jīng)所述光放大器后進(jìn)入所述第一多通道光開關(guān)，所述第一多通道光開關(guān)將輸入的所述光載微波信號(hào)分路為多個(gè)光預(yù)處理通道；每個(gè)所述光預(yù)處理通道中的所述光載微波信號(hào)經(jīng)所述光濾波器后進(jìn)入所述第二多通道光開關(guān)；所述第二多通道光開關(guān)將其中一個(gè)所述光預(yù)處理通道中的光載微波信號(hào)導(dǎo)通輸入所述光電下變換單元。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超外差微波光子接收系統(tǒng)，其特征在于：所述光電下變換單元包括光耦合器和光電探測器；所述光載微波信號(hào)和所述全光本振在所述光電耦合器中耦合并在所述光電探測器中發(fā)生拍頻。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超外差微波光子接收系統(tǒng)，其特征在于：所述高中頻下變頻單元包括高中頻放大器、高中頻濾波器、高中頻混頻器和低通濾波器；所述高中頻信號(hào)經(jīng)所述高中頻放大器和所述高中頻濾波器后輸入所述高中頻混頻器；所述高中頻混頻器利用所述高中頻電本振將所述高中頻信號(hào)下變頻到低中頻或基帶，通過所述低通濾波器后由所述信號(hào)輸出單元輸出。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的超外差微波光子接收系統(tǒng)，其特征在于：

所述高中頻混頻器為電混頻器；

或

所述高中頻混頻器為光混頻器。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超外差微波光子接收系統(tǒng)，其特征在于：所述超外差微波光子接收系統(tǒng)還包括管控單元；所述管控單元用于提取所述光載波和所述全光本振的相對(duì)頻偏誤差和相位噪聲，對(duì)所述高中頻信號(hào)的頻偏誤差和拍頻相噪進(jìn)行補(bǔ)償校正。

9.一種超外差微波光子接收方法，其特征在于：利用如權(quán)利要求1-8任一項(xiàng)所述的超外差微波光子接收系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)。