[发明专利]一种微波光子射频信号监测装置及方法

说明书

本发明公开了一种微波光子射频信号监测装置及方法，属于射频信号监测技术领域。该微波光子射频信号监测装置包括光子射频天线单元、多波长激光光源和光电探测接收单元。采用光子射频天线进行空间射频信号的接收，通过光纤光缆回传至光电探测接收单元，通过波分复用方案实现周界多点的定位与射频信号监测，实现了宽频段范围射频信号的有效监测。光子射频天线单元、多波长激光光源和光电探测接收单元不产生或不向外辐射电磁波。微波光子射频信号监测装置有效解决传统电学装置的宽频段射频信号监测难度大、电磁辐射对周界电磁环境影响等问题。

技术领域

本发明属于射频信号监测技术领域，具体涉及一种微波光子射频信号监测装置及方法。

背景技术

射频信号监测在诸多领域具有广泛的应用，比如无线电频谱管理、边境和海岸安全、无线通信监测等。传统的射频信号监测系统采用电子学方法进行探测和分析，但是在面对广域范围内射频信号监测应用时，表现出较大的技术局限性，比如由于多点监测射频信号回传电缆的传输带宽受限，难以对宽频段范围的射频信号进行有效监测；对有电磁静默要求的区域进行射频信号监测时，传统电学射频信号监测装置自身会产生电磁辐射，从而会影响周界的电磁环境。因此亟需全新的射频信号监测装置解决上述传统方法所面临的问题。

发明内容

本发明提出一种微波光子射频信号监测装置，有效解决背景技术中宽频段射频信号监测难度大、自身电磁辐射对周界电磁环境影响等问题。

本发明的技术方案：

一种微波光子射频信号监测装置，包括多波长激光光源、N个光子射频天线单元和光电探测接收单元；

所述的多波长激光光源包括激光器阵列模块和波分复用模块；激光器阵列模块中的激光器阵列LDm输出波长为λ_m的光载波，各个光载波的波长不同，其中m＝1～N的整数；光载波λ_m与光子射频天线单元m一一对应；多个光载波λ_m经波分复用模块合为一路输出；

所述的光子射频天线单元，为无源封装或射频隔离封装，不产生或不向外辐射电磁波；光子射频天线单元m间依次通过光纤光缆连接；光子射频天线单元包括射频接收天线、波长下载模块、电光调制模块和波长上传模块；

波长下载模块m下载波长为λ_m的光载波后传输至电光调制模块m；除波长λ_m外的其余波长光载波直接传输至波长上传模块m；电光调制模块m为电光强度调制方式或电光相位调制方式，把射频接收天线m接收的射频信号调制到波长为λ_m的光载波上；波长为λ_m的光载波承载射频信号传输至波长上传模块m，与除波长λ_m外的其余波长的光载波共同传输至下一个光子射频天线单元m+1；

所述的光电探测接收单元包括波分解复用模块、光电探测器阵列模块和信号接收与处理模块；波分解复用模块把输入的光载射频信号以波长为标签解复用至光电探测器阵列模块；光电探测器阵列模块中的光电探测器PDm与光载波λ_m一一对应；光电探测器阵列模块的光电探测方式为强度探测或相干探测；

所述的多波长激光光源和光电探测接收单元为射频隔离封装或处于射频隔离空间内，不产生或不向外辐射电磁波。

2.一种微波光子射频信号监测方法，其特征在于，步骤如下：

多波长激光光源中的激光器阵列模块输出多个波长为λ_m的光载波，光载波λ_m经波分复用模块合为一路输出，经光纤光缆依次从光子射频天线单元1传输至光子射频天线单元N；