低杂散接收光控波束形成系统及基于LabVIEW的显控软件设计

针对微波光子接收相控阵雷达存在杂散干扰的问题,本文提出了一种一维光控波束接收系统,该系统采用子阵划分的方式,改进了系统的杂散水平。同时编写了一套基于LabVIEW的显控软件,通过实时微调激光器波长并监测杂散水平来自动优化系统杂散,经过实验验证,杂散得到有效抑制。

基于相位调制光谱展宽的低相噪光电振荡器

本文提出一种采用相位调制的光电振荡器(Opto-Electronic Oscillator, OEO),通过微波双工器耦合一路微波辅助调制信号,和OEO的振荡信号一起注入到相位调制器中,提高辅助调制信号的功率可展宽光谱并大幅降低光载波功率,从而降低因光纤非线性导致的光链路散射噪声,实现OEO低相噪输出。搭建了实验测试系统,辅助调制信号采用1.4 GHz~1.9 GHz的线性调频信号,调制系数为2.4,与不加辅助调制相比,OEO输出信号在10 kHz频偏处的相位噪声优化了32.4 dB。In this paper, a phase-modulated opto-electronic oscillator (OEO) is proposed, which uses phase modulation for spectra broadening to suppress the fiber optical link noise caused by long fiber transmission. A microwave-assisted modulation signal can be coupled by a microwave diplexer and injected into the phase modulator together with the oscillating signal of the OEO. The spectra can be greatly broadened by the strong assisted modulation signal, thus reducing the scattering noise caused by the nonlinearity of the optical fiber. Experimental tests were conducted, a linear frequency modulation signal ranging from 1.4 GHz to 1.9 GHz with a modulation coefficient of approximately 2.4 was used as the assisted modulation signal. Compared with no assisted modulation, the phase noise of the oscillating signal at a frequency offset of 10 kHz was optimized by 32.4 dB.

微波光子循环移频实现大带宽高精度射频频率测量

文中采用微波光子循环移频的方法实现了高精度、超宽带、多频率成分射频信号频率的测量,采用傅里叶变换的方法来提高频率测量精度。同时采取了精确控制脉冲时间的方法来抑制循环移频过程中的波形失真并提高测量系统的信噪比。实验结果表明,在0.25 GHz~50 GHz频率测量精度优于1 MHz,并可实现对多个频率成分的同时测量,且可以通过提高环路延迟时间与进行ADC校准来进一步提高频率测量精度。

基于微波光子学的宽带大延时射频信号传输系统研究

文章针对宽带大延时射频信号传输系统进行相关研究,详细说明了宽带大延时射频信号在传输过程中遇到的问题,重点设计了基于电域混频模式的主动式稳相传输方案,研制了一套62 km宽带大延时射频信号传输系统,具有300μs的延时量。同时采用主动式稳相技术,链路的时延稳定性达到≤6°/s,工作频率覆盖Ku频段,具有很好的工程应用前景。

基于波分复用的长距离射频光传输串扰研究

基于波分复用的多波长射频光传输系统能通过单根光纤传输多路射频信号,该技术被广泛应用于国防军事等领域中。在同一根光纤中传输时,由于光与光纤的相互作用会形成同频串扰。本研究通过搭建多通道波分复用的射频光传输系统,利用矢量网络分析仪来测量通道间的串扰。结合已有的理论对通道间的串扰进行仿真研究,并对受激拉曼散射和交叉相位调制形成的串扰进行计算,理论仿真与测试符合较好。对该串扰的测量与形成机制的分析可指导实际射频光传输的信号频率与光波长的分配。

硅基片上集成二维光控多波束形成的研究

传统雷达系统在当今日益复杂的电磁环境中面临严重挑战,而集成微波光子学技术可突破传统雷达的技术瓶颈,具有大带宽、高分辨率、高复用度、高集成化等技术优势。本文基于集成微波光子技术,研制了一款硅基集成二维光控多波束形成系统样机,提出了一种基于二氧化硅平面光波导的片上集成二维光控多波束形成系统架构,结合流片加工平台完成了关键光芯片的设计流片和封装测试,最终完成系统样机整机联调测试,并对实验结果进行理论计算处理,验证了硅基集成波束形成系统的关键性能指标。系统具有大瞬时带宽、二维同时多波束、各波束多波位独立扫描的能力,与此同时兼具硅基光子集成技术的小型化、轻量化、低成本等优势,试验结果验证了集成微波光子技术应用于雷达系统的先进性和应用潜力。

基于EDFA的微波光子链路噪声系数研究

文章首先展望了微波光子技术的发展前景,接着阐述了影响微波光子链路噪声系数的主要因素,分析了散粒受限系统和RIN噪声受限系统噪声演化规律,总结了系统中加入EDFA后的噪声特点。搭建实验链路,实验结果表明,进入EDFA光功率超过10dBm,系统的噪声系数与输入EDFA光功率不再满足线性关系,出现压缩。这一结论对指导实际的微波光子链路设计非常重要,可以根据系统中EDFA的光功率大小估算链路噪声系数。