[发明专利]一种光子微波下变频装置及方法

权利要求书

1.一种基于光子微波下变频装置的方法，其特征在于，所述的光子微波下变频装置包括波长可调激光器(1)、电光调制器(2)、光学窄带陷波滤波器(3)、光分路器(4)、第一光电探测器(5)、电合路器(6)、第二光电探测器(7)和电低通滤波器(8)；

所述的波长可调激光器(1)、电光调制器(2)、光学窄带陷波滤波器(3)、光分路器(4)和第一光电探测器(5)依次通过光纤连接；

所述的第一光电探测器(5)和电合路器(6)通过电缆连接；

所述的电光调制器(2)、光学窄带陷波滤波器(3)、光分路器(4)、第一光电探测器(5)、电合路器(6)依次连接构成振荡环路；

所述的光分路器(4)和第二光电探测器(7)通过光纤连接；

所述的第二光电探测器(7)和电低通滤波器(8)通过电缆连接；

所述的方法步骤如下：

波长可调激光器(1)输出频率为f_C的光载波输入至电光调制器(2)的光输入端口，天线接收的射频信号f_RF和由第一光电探测器(5)输出的环路返回微波本振信号经电合路器(6)输入至电光调制器(2)的射频输入端口，在电光调制器(2)中射频信号和本振信号调制到光载波上；电光调制器(2)输出相位调制光载微波信号；相位调制光载微波信号进入光学窄带陷波滤波器(3)；光学窄带陷波滤波器(3)滤除光载本振信号的右边带；光载微波信号经光分路器(4)分为两路，第一支路进入第一光电探测器(5)，第二支路进入第二光电探测器(7)；

光载微波信号经第一光电探测器(5)进行光电转换，光载本振信号的左边带与光载波拍频输出本振信号，本振信号的频率为f_LO＝f_C-f_N，f_N为光学窄带陷波滤波器(3)的陷波中心频率；光载射频信号的左右两个边带由于相位调制具有π相位差，因此光载射频信号的左右两个边带与光载波拍频后，相互抵消，无射频信号输出；第一光电探测器(5)输出的本振信号经电合路器(6)输入至电光调制器(2)的射频输入端口，从而本振信号在环路中往返循环振荡，产生低相位噪声、高品质的本振信号；本振信号的频率f_LO可以通过改变波长可调激光器(1)输出光载波的频率f_C进行调谐；

光分路器(4)分出的第二支路光载微波信号由第二光电探测器(7)进行光电转换，光载射频信号的左右两个边带由于相位调制具有π相位差，因此光载射频信号的左右两个边带与光载波拍频后，相互抵消，第二光电探测器(7)无射频信号输出，实现完全的射频隔离；

在第二光电探测器(7)中，光载本振信号的左边带与光载射频信号的左边带进行拍频，产生中频信号，中频信号的频率为：

f_IF＝f_RF-f_LO (2)；

光载本振信号的左边带与光载波拍频产生本振信号；第二光电探测器(7)输出的中频信号和本振信号，经电低通滤波器(8)滤波后，滤除本振信号得到中频信号；下变频的中频信号频率f_IF可通过改变本振信号的频率f_LO，即改变波长可调激光器(1)输出光载波的频率f_C进行调节，实现可调谐的下变频功能。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的电光调制器(2)、光学窄带陷波滤波器(3)、光分路器(4)、第一光电探测器(5)、电合路器(6)依次连接构成的振荡环路，具有产生本振信号的功能。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述的光分路器(4)与第一光电探测器(5)是单路光纤连接、双路光纤连接或是多路光纤连接。

4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述的电光调制器(2)是具有相位调制功能的电光调制器。

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述的电光调制器(2)是具有相位调制功能的电光调制器。