射频信号光纤延时的幅相特性研究

光纤传输具有大带宽、低损耗的特点,射频信号的光延时系统在雷达等电子信息系统中得到了广泛应用。采用射频光纤延时技术来延时射频信号时,射频信号的幅度和相位会发生改变。频率越高、延时时间越长,幅相变化就越大,其中相位变化尤为突出。文中阐述了这些变化产生的原因和导致的效果。幅度的变化,主要是光纤传输损耗和色散导致的射频信号功率衰落而引起的;相位的变化,主要是激光器和光纤所处的环境温度变化以及光纤自身损耗发热而引起的。在外部温度环境变化时,射频信号的相位会发生很大的飘移;即使在恒温条件下,相位漂移依然较大,这会造成雷达相参等下降,降低雷达对微弱信号的检测能力,应该引起足够重视。

宽带大动态射频光传输技术

宽带大动态的射频光传输链路是微波光子技术应用的基础。针对射频光传输对链路高动态范围的应用需求,分别介绍了多频点副载波复用数字预失真和多源非线性数字后补偿两种失真线性化技术的原理及其研究进展,这两种方法能较好地抑制信道间的交调失真和信道内的三阶交调失真。同时,将全光下变频技术引入到接收链路中,通过充分利用相位调制线性特性的优势,分析了基于相位调制及相干解调DSP处理的大动态光载射频传输系统,实验得到的宽带射频信号光传输系统的无杂散动态范围达到了128.8 dB.Hz2/3。

射频信号光纤传输的幅相特性研究

介绍了在雷达等电子信息系统中,采用光纤传输技术来传输射频信号时,会带来信号幅度和相位的变化。频率越高,幅相变化越大,其中相位变化尤为突出。幅度的变化,主要是由光纤传输损耗和色散导致的射频信号功率衰落引起的;相位的变化,主要是由激光器和光纤所处的环境温度变化引起的。在外部温度环境变化时,射频传输信号的相位会发生很大的飘移,这会造成雷达相参等性能的下降,降低雷达对微弱信号检测的能力,应该引起足够的重视。

基于混频调制的稳定射频信号光传输系统设计

提出了基于混频调制的稳定射频信号光传输系统,以创造性思维将两种射频信号结合在一起,同时通过一个激光二极管传输。一个频率分量用于检测相位波动,另一个频率分量为远端提供稳定频率的信号补偿。通过控制组件合理设置频率的比值参数,避免了频率间的相互干扰。实验中,借助1GHz检测信号在100km光纤上传输200MHz稳定信号,在105s传输时间内实现了艾伦方差为2×10^-17的频率传输稳定度。

基于可调光延时线的射频信号长距离光纤稳相传输技术研究

射频信号的长距离光纤稳相传输在光学相控阵系统、分布式相参雷达以及无线通信上有着重要的作用,但是由于外界环境温度以及外界应力等变化,光纤的折射率等参数也随之发生变化,从而导致射频信号经过长距离光纤传输后,射频信号的相位也不稳定。针对这一现象,提出了一种基于可调光延时线的射频信号长距离光纤稳相传输方法,通过检测射频信号经过长距离光纤传输后的相位变化,进而控制可调光延时线改变射频信号在长距离光纤中的传输时间,最终实现射频信号的相位补偿。

一种基于射频光传输技术的同址干扰抑制方法

在无线信道系统中,同址干扰会导致接收机的接收灵敏度下降。基于微波光子技术,根据强度调制直接检测(IMDD)光链路的非线性特性,提出了一种射频同址干扰抑制方法。首先,建立了IMDD光链路输出功率的数学模型,并用数学方程描述干扰信号和有用信号的输出功率大小,通过令干扰信号输出为零时求得方程的解,获得干扰抑制的条件。然后,通过Matlab定量计算得到链路中干扰信号和有用信号的输出功率随输入干扰信号功率变化的曲线,得出干扰抑制的功率输出点,并分析了半波电压大小对干扰抑制的影响。实验结果表明:该方法的抑制比可达到-64.5 dB,且有用信号的输出功率只损失6.4 dBm,具有优异的干扰信号抑制能力。

基于同步传输的射频光网络单元设计

RFoG技术在HFC网络双向改造中存在明显的优势,越来越多的运营商采用RFoG组网方案,但是RFoG的射频光网络单元由于光突发模式采用电平控制ONU的开通与关断,造成实现困难。为此,给出了一种基于同步传输的射频光网络单元设计方法,将回传信号数字化,采用和CMTS相同的时分复用技术(TDMA)来控制ONU反向光发射的"突发",从而达到在任一给定的时点只允许一个ONU与CMTS头端保持通信,以弥补其不足。

宽带射频光收发设备的设计

因为受限于模拟/数字(A/D)转换技术,卫星地面站、宽带微波通信、5G通信等大量应用场景对射频宽带信号光传输设备有着广泛需求。文中设计包含光发射机和光接收机,光发射机采用基于光信号的外调制技术,将2GHz到18GHz宽带射频信号调制到C波段光信号上,光接收机采用光强度解调技术,完成调制光信号到电信号的解调输出,光发射机和光接收机通过光缆/光纤连接,可完成2GHz到18GHz宽带射频信号的远距离传输。

多路射频光传输组件的设计及实现

介绍了多路射频光传输组件的2种不同设计方案,并对2种方案进行了比较,给出了2种不同设计方案的优缺点和适合使用的场合。重点分析了射频光传输的调制特性及温度变化对输出光功率和光波长的影响,在此基础上,分析并设计了自动温度控制和自动功率控制电路,并最终研制了多路射频光传输组件产品。

基于同步传输的射频光网络单元

RFoG技术在HFC网络双向改造中存在明显的优势,越来越多的运营商采用RFoG组网方案,但是RFoG的射频光网络单元由于光突发模式采用电平控制ONU的开通与关断,造成实现困难。本文给出一种基于同步传输的射频光网络单元,将回传信号数字化,采用和CMTS相同的时分复用技术(TDMA)来控制ONU反向光发射的"突发",从而达到在任一给定的时点,只允许一个ONU与CMTS头端保持通讯,以弥补其不足。

射频光传输雷达接收链路的系统优化

在雷达指标体系中,探测距离和目标分辨能力是其中的重要参数。而噪声系数(NF)和接收链路的压缩动态范围(CDR)则影响着这两个指标。随着射频光传输(ROF)在雷达接收链路中应用的推进,除了对光链路本身的探讨外,还需扩展到接收链路中微波和光波的协同分析。因此,将其中的微波前级放大、射频光传输(ROF)、微波后级放大进行耦合,普适性地探讨接收链路CDR和NF。例如,当光链路噪声功率谱密度为-164 dBm/Hz,光链路增益-20 dB时,可设计前级放大41 dB。在这种情况下,接收链路CDR_(1dB)达143 dB·Hz,噪声系数为4.15 dB,能够同时满足探测距离和目标分辨的要求。对外调制光链路而言,调制器的半波电压可选择在2.0~5.8 V之间,实现性能和成本的平衡。分析从系统角度出发,探讨了基于ROF的接收链路,能够满足雷达功能要求,同时,也为接收链路中电器件和光器件的设计提供了依据。

应用于接入网段的低成本OFDM射频信号光传输系统的研究

应用于接入网段的OFDM射频信号光传输系统宜采用直接调制降低成本和技术复杂度,但射频信号直接调制方式对激光器性能和光纤色散提出更大的挑战。研究了OFDM射频信号直接调制的光传输系统(OFDM直调RoF系统)的传输特性,定量分析了直接调制激光器性能、光纤色散、载波频率及OFDM子载波数等关键参数对OFDM直调RoF系统性能的影响,提出了对OFDM直调RoF系统设计及关键参数设置的建议,研究结果对低成本和低技术复杂度的RoF接入网设计有参考价值和指导意义。

基于波长间插复用的载波抑制双边带射频光纤传输系统

提出了一种基于波长间插复用的载波抑制双边带(ODSB-SC)射频光纤传输(ROF)系统,该系统采用马赫曾德尔调制器(MZM)实现了ODSB-CS调制信号,采用马赫曾德尔干涉仪(MZI)实现了两路RF信号的解复用,并采用光子模拟软件设计出了一个15GHz和25GHz的两路射频(RF)信号经过波长间插复用的ODSB-SC的ROF系统,讨论了MZI的延时时间对解复用出来的RF复用信号性能的影响。

基于超长分布式2阶喇曼放大器的光载射频传输

为了提升光载射频传输链路的链路增益以及传输距离,采用了L波段的超长分布式2阶喇曼放大器结构对光信号进行放大。从理论上对分布式2阶喇曼放大器以及光载射频传输链路的原理进行了解释,利用信号光、1阶抽运光、2阶抽运光以及噪声之间的耦合方程组分析了它们之间的关系,并且得到了基于超长分布式2阶喇曼放大器的光载射频传输系统的1阶射频信号增益。通过数值仿真以及系统实验得到了抽运功率大小对超长分布式2阶喇曼放大器的开关增益的影响、光载射频传输系统在0GHz^7GHz范围内的频率响应及其射频增益以及该光载射频传输链路在应用超长分布式2阶喇曼放大器后的相位噪声情况。结果表明,光载射频传输在超长分布式2阶喇曼放大器的作用下获得了28.1dB的链路增益,在距离为80.94km的光链路上实现了近似无损传输,射频信号开关增益与射频信号频率无关。该研究在光载射频链路的长距离传输中有重要的应用价值。

面向电子战射频光传输的宽带射频信号杂散产生机理及优化方法

针对电子战系统的宽带射频信号波分复用传输,通过理论分析给出了微波光子链路中各关键参量对杂散信号的影响规律,提出了非均匀信道间隔分配的除杂优化方法。该方法通过微调各通道的波长,使四波混频产生的杂散频率超过电子战接收机带宽,从而降低杂散对系统的影响。该方案实现简单,且无需改变现有电子战系统架构,具有较好的工程实现性。实验结果表明:与等波长间隔相比,5通道非均匀波分复用信号传输1 km时,在接收机带宽内四波混频引起的杂散得到了显著优化,动态范围提升了26 dB以上。

嵌入式智能射频光传输模块设计

引言 在移动通信迅速发展的今天，存在这样的情况，即无论何种无线通信的覆盖区域都将产生弱信号区和盲区，而对一些偏远地区和用户数不多的盲区，要架设模拟或数字基站成本太高，基础设施也较复杂，在这种情况下，提供一种成本低、架设简单，却具有小型基站功能的设备——直放站是很有必要的。因此，移动通信服务商们开始在基地之外的建筑物内部及地下等电波盲区设置直放站，以最大限度满足用户对于通话服务的要求。

多通道射频光传输模块增益波动及带内杂散解决方法

针对基于波分复用技术的多通道射频光传输模块的通道间隔较小时,因四波混频效应产生的带宽内杂散信号和高低温下波长漂移导致通道增益波动大的问题,基于四波混频原理和光发射机波长调谐原理,设计了多通道射频光传输模块增益波动和带内杂散解决方案,采用波长组合的优化算法计算出满足要求的一组波长值,通过温度调谐光发射机波长,并使用一种基于调谐波长的调试系统进行了实验验证。实验结果表明:该方案可以将杂散信号调试到工作带宽之外,且同通道、同频点的全温增益变化小于2 d B。

射频光传输对合成孔径雷达信号处理的影响分析

本文分析了合成孔径雷达中采用射频光传输技术的可行性,并对宽窄两种带宽的信号进行了光传输验证,对光传输和电传输两种方法的信号脉冲压缩和脉间相干性信号处理结果进行了对比分析。实验结果表明,在常温下光传输与电传输对雷达信号处理无显著影响。

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。

宽带大动态射频光传输技术的研究

宽带大动态的射频光传输链路是微波光子技术应用的基础。在光通信领域中,微波光子技术的应用需要通过宽带大动态射频光传输技术来实现。与其他技术相比,宽带大动态射频光传输技术在控制信道内部及相互之间的交调失真有着较为明显的优势。文章从射频光传输链路的结构入手,对宽带大动态射频光传输技术进行分析和研究。