[發(fā)明專利]微波光子雙正交鏡頻抑制混頻方法及裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202111502878.1
• 申請日: 2021-12-10
• 公開（公告）號: CN114244279A
• 公開（公告）日: 2022-03-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 朱丹;袁賀瞻;潘時(shí)龍;陳文娟;丁杰文;劉世鋒
• 申請（專利權(quán)）人: 南京航空航天大學(xué);南京航空航天大學(xué)蘇州研究院
• 主分類號: H03D7/16
• 分類號: H03D7/16;H04B10/61
• 代理公司: 北京德崇智捷知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11467
• 代理人: 楊楠

本發(fā)明公開了一種微波光子雙正交鏡頻抑制混頻方法，包括以下步驟：S1、用射頻信號和本振信號分別對同源光載波進(jìn)行載波抑制的單邊帶調(diào)制，分別得到光載射頻信號和光本振信號；S2、將光載射頻信號和光本振信號分別分為兩路，且分別經(jīng)過一次相移，然后將經(jīng)過一次相移的兩路光本振信號/光載射頻信號各自分為四路并分別二次相移后與經(jīng)過一次相移的光載射頻信號/光本振信號分別進(jìn)行耦合；S3、選取四路耦合光信號分別轉(zhuǎn)換為電信號；S4、將這四路電信號分別進(jìn)行相移后耦合，得到實(shí)現(xiàn)了鏡頻抑制的中頻信號。本發(fā)明還公開了一種微波光子雙正交鏡頻抑制混頻裝置。相比現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明可大幅提高鏡頻抑制比。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種鏡頻抑制混頻方法，尤其涉及一種微波光子鏡頻抑制混頻方法。

背景技術(shù)

鏡頻抑制混頻主要用于系統(tǒng)的接收機(jī)，來實(shí)現(xiàn)無鏡頻干擾的下轉(zhuǎn)換接收，當(dāng)頻率為ω_L的射頻信號與頻率為ω_L-ω_I的射頻信號一同輸入混頻器與頻率為ω_L的本振信號進(jìn)行混頻，得到的中頻輸出信號將下變頻為有用射頻信號，無用的鏡頻信號進(jìn)行下轉(zhuǎn)換的中頻信號將會被抑制。該混頻器可以有效地抑制鏡頻帶來的干擾，提高接收機(jī)的信噪比，從而降低信號處理的壓力。鏡頻抑制混頻器的主要性能指標(biāo)是工作頻率范圍和鏡頻抑制比。鏡頻抑制比是指有用射頻信號下變頻的中頻信號與無用鏡頻信號下變頻得到的中頻信號的比值。在實(shí)際射頻系統(tǒng)中，寬帶且鏡頻抑制比高的混頻器能夠有效降低射頻系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)復(fù)雜度，提升整個(gè)射頻系統(tǒng)的性能，并降低信號處理的難度。圖1是最常用的鏡頻抑制混頻結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)的實(shí)現(xiàn)方法是將輸入射頻信號與一對相互正交的本振信號進(jìn)行混頻，得到一對正交的中頻信號。然而，基于電子技術(shù)的鏡頻抑制混頻器鏡頻抑制帶寬通常較窄，僅百M(fèi)Hz量級，而且邊帶與鏡頻的抑制比也通常低于30dB，無法滿足更高性能射頻系統(tǒng)的需求。對于很多實(shí)例，鏡頻干擾比期望的有用信號大(J.Crols,and M.S.J.Steyaert,IEEETrans.Circuits Syst.II,Analog Digit.Signal Process.45,269,(1998).B.Li,andK.P.Pun,IEEE Trans.Circuits Syst.Regul.Pap.61,92(2014).Varun,D.,andG.R.Kadambi,IEEE Annual India Conference(INDICON,2016))，因此需要較大的鏡頻抑制比來保證大的信噪比。

由于光子技術(shù)具有大帶寬和平坦響應(yīng)的特點(diǎn)，基于微波光子的鏡頻抑制混頻與傳統(tǒng)電學(xué)方法相比，具有更寬的帶寬和更大的鏡頻抑制比，圖2顯示了微波光子鏡頻抑制混頻器的一般結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)是在傳統(tǒng)微波光子混頻的基礎(chǔ)上，用光邊帶幅相調(diào)控方法實(shí)現(xiàn)。

將圖1的Hartley結(jié)構(gòu)中的混頻器用90°光混波器和平衡光電探測器代替，90°相移器和加法器用90°電橋代替，就得到了如圖3所示的微波光子鏡頻抑制混頻結(jié)構(gòu)。相比于傳統(tǒng)的電域鏡頻抑制混頻方案，微波光子鏡頻抑制混頻方案的抑制比得到了大幅提升。然而，現(xiàn)有微波光子鏡頻抑制混頻方案的抑制比仍存在一定提升空間。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于克服現(xiàn)有技術(shù)不足，提供一種具有更高抑制比的微波光子雙正交鏡頻抑制混頻方法。

本發(fā)明所提出的微波光子雙正交鏡頻抑制混頻方法，包括以下步驟：

S1、用射頻信號和本振信號分別對同源光載波進(jìn)行載波抑制的單邊帶調(diào)制，分別得到光載射頻信號和光本振信號；