[实用新型]微波天线接收信号模拟光纤传输装置

说明书

本实用新型涉及微波天线接收信号传输技术，具体地说是一种微波天线接收信号模拟光纤传输装置。

众所周知，微波天线所接收到的最小可用信号由于非常微弱，采用同轴电缆进行传输，由于对信号的衰减较大，一般只有数十米的传输距离。而常见的模拟光纤传输，虽传输距离较长，但一般对于光系统强度噪声和光反射噪声的影响不加考虑。因此对于例如雷达接收天线微弱宽动态范围的微波信号(如信号电平为-130dBm以下，信号动态范围在65dB以上)，信号常会被光系统噪声所淹没或被系统动态范围所限制，不能满足传输指标要求的。

本实用新型的目的针对微波天线接收信号较弱，动态范围大的特点，旨在克服光系统激光器强度噪声、反射噪声和信号宽动态范围之间矛盾。从而得到器件间有效组合的一种模拟光纤传输装置，可使微波天线所接收信号的传输距离达数公里。

实现本实用新型的具体技术方案是：采用单模光纤作为传输媒介，装置本身则由光发送机和光接收机所组成。其中光发送机包括一个场效应管低噪声前置放大器、一个光衰减补偿放大器和一个具有光隔离器的低相对强度噪声微波激光器组件所组成的光发送器以及一副高反射率单模光纤活动连接器；光接收机包括一个宽动态范围低噪声光检测器所组成的光接收器、阻抗匹配电路以及一副高反射率单模光纤活动连接器。光衰减补偿放大器的输入端与场效应管低噪声前置放大器输出端相连接，其光衰减补偿放大器的输出端则与光发送器输入端相连接，光发送器输出接有一副高反射率单模光纤活动连接器；光接收器的输入端接有一副高反射率单模光纤活动连接器，其输出端与阻抗匹配电路相连接。光发送机与光接收机之间，通过各自的高反射率单模光纤活动连接器与单模光纤相连接。光衰减补偿放大器由一个MMIC低噪声放大器和一个压控可变衰减器所构成，其MMIC低噪声放大器输入端通过耦合电容C(100pf)与微波压控可变衰减器输出相连接；场效应管低噪声前置放大器输出通过耦合电容C(100pf)与微波压控可变衰减器输入相连接。MMIC低噪声放大器输出接有直流负载电阻R(120Ω)。

根据传输最低信号电平指标，对激光器强度噪声提出相应要求；为了降低反射噪声，在微波激光器组件中须加光隔离器；微波光发送机放大器分为低噪声前置放大器和有较大动态范围的光衰耗补偿放大器。低噪声前置放大器旨在尽可能不劣化系统噪声情况下，与低失真光衰耗补偿放大器相配合，用以满足合理的光调制深度所需要的驱动电平；光衰耗补偿放大器则是用来补偿由于光纤衰耗(包括活动连接器衰耗)、激光器驱动器阻抗匹配、光隔离器、电光与光电转换效率以及其他匹配所引起的信号电平衰减，该放大器为附有微波可变衰减器的可变增益放大器，具有不失真电平调节功能。

本实用新型以单模光纤作为传输媒介与同轴电缆传输相比具有以下优点：传输衰减小，可作长距离传输，同时还具有体积小，重量轻，抗电磁干扰，防辐射，耐腐蚀等优点。

本实用新型附图是：附图1为微波天线接收信号模拟光纤传输装置框图。其中①为场效应管低噪声前置放大器，②为光衰减补偿放大器，③为光发送器，④为高反射率单模光纤活动连接器，⑤为单模光纤，⑥为光接收器，⑦为阻抗匹配电路。附图2是附图1中的光衰减补偿放大器电路图，其中⑧为MMIC低噪声放大器，⑨为微波压控可变衰减器，⑩为阻抗匹配电路。C为耦合电容，W为压控电位计。

作为装置传输实例，例如雷达天线接收信号的传输，可将最低电平为-130dBm，调制信号带宽为1MHz，信号动态范围为65dB的微波雷达信号，经5KM的远距离传输后，光系统噪声劣化仅为2.4dB。