基于光纖的微波信號穩(wěn)相傳輸技術(shù)研究.pdf

1、在射電天文學、雷達系統(tǒng)、衛(wèi)星導航和深空探測等多個領(lǐng)域中，需要將本地端微波信號或基準信號以高精度和穩(wěn)定相位傳輸至接收端或遠端。眾所周知，光纖具有高帶寬、低損耗、質(zhì)量輕和抗電磁干擾等許多優(yōu)點，因此基于光纖鏈路傳輸微波信號成為近年來研究的熱點。由于外界環(huán)境的影響，如溫度、應(yīng)力等發(fā)生變化導致微波信號在經(jīng)過光纖傳輸后產(chǎn)生相位抖動，使接收的微波信號質(zhì)量劣化。因此需要對微波信號光纖傳輸中產(chǎn)生的相位抖動進行實時補償，保證遠端接收的微波信號相位穩(wěn)定。

2、r>　　論文首先對微波信號光纖穩(wěn)相傳輸?shù)难芯勘尘昂蛧鴥?nèi)外的研究現(xiàn)狀做了介紹;分析了光纖鏈路傳輸時延波動的主要因素，主要包括激光器的穩(wěn)定性、溫度和機械應(yīng)力;對微波信號光纖穩(wěn)相傳輸基本理論進行了分析，并對微波信號的頻率穩(wěn)定度在時域和頻域的表征方法進行了描述。
　　針對傳統(tǒng)利用鎖相進行反饋調(diào)節(jié)對相位抖動預補償方法中，鑒相模塊可鑒別的頻率有限(如AD8302可鑒最高頻率為2.7GHz)，論文設(shè)計了電域補償法的多波段(S/C波段)微波信號光

3、纖穩(wěn)相傳輸方案。主要將S/C波段微波信號進行分頻后與往返回傳的微波信號進行分頻并同時送入鑒相器，通過鑒相器輸出的反饋電壓來控制模擬移相器，對微波信號經(jīng)過光纖傳輸時引入的相位抖動進行實時預補償，實現(xiàn)多波段微波信號的穩(wěn)相傳輸并降低了傳統(tǒng)方式算法的復雜度。實驗分別測試了2.4GHz（S波段）和4.2GHz（C波段）微波信號傳輸50km光纖鏈路的穩(wěn)相傳輸，在2000s的測量時間內(nèi)遠端微波信號的相位抖動均方根峰-峰值分別為1.7ps、2ps，相位

4、噪聲在1kHz頻率偏移處分別為-102dBc/Hz、-98dBc/Hz。
　　針對傳統(tǒng)鎖相進行反饋調(diào)節(jié)的電域補償系統(tǒng)中相位抖動校正速度慢（需要幾個振蕩周期）、相位補償范圍受限等不足，論文設(shè)計了基于相位對消法的微波信號光纖穩(wěn)相傳輸方案，此方案的優(yōu)勢明顯，不需使用相位調(diào)節(jié)器件，而且補償相位抖動所需要的時間周期為光信號經(jīng)光纖往返傳輸?shù)臅r間，具有響應(yīng)速度快、相位補償范圍較大等優(yōu)點。通過將遠端信號進行三倍頻與往返傳輸后再次傳輸至遠端的微波信