[发明专利]基于微波光子技术的微波二分频器

权利要求书

1.一种基于微波光子技术的微波二分频器，包括：

光域下变频模块，将待分频信号在辅助微波信号的作用下转换为角频率降低的电域信号；

电域分频及混频模块，与所述光域下变频模块相连，用于将所述电域信号的角频率减半，并与辅助微波信号进行混频，产生待分频信号的二分频信号；以及

辅助微波模块，一端与所述光域下变频模块相连，另一端与所述电域分频及混频模块相连，用于为所述光域下变频模块和电域分频及混频模块提供可调的辅助微波信号；

所述光域下变频模块，包括：

激光器(1)，其用于提供光载波；

第一调制器(2)，包括光输入端、光输出端、射频输入端和直流偏置端，所述光输入端与所述激光器(1)连接，所述射频输入端用于将待分频信号调制于由所述激光器(1)输入到第一调制器(2)的光载波上，由此，通过光输出端输出的光信号由光载波、正一阶边带和负一阶边带组成，对应角频率分别为ωc、ωc+ω0和ωc-ω0；

第二调制器(5)，包括光输入端、光输出端、射频输入端和直流偏置端，其光输入端口与所述第一调制器(2)的输出端连接，第二调制器(5)的射频输入端与所述辅助微波模块的一端连接；

可调光带通滤波器(6)，其输入端口与所述第二调制器(5)的光输出端连接，用于接收并将第二调制器(5)输出的光信号的光谱分量滤出；以及

光电探测器(7)，其输入端口与所述可调光带通滤波器(6)的输出端连接，用于接收并将所述可调光带通滤波器(6)输出的光信号转变为微波信号；

所述第二调制器(5)工作在载波抑制状态，把所述第一调制器(2)输出的光信号角频率为ωc和ωc+ω0处的功率抑制，并在角频率为ωc+ωm和ωc+ω0-ωm处产生新的频率分量，ωm为微波信号角频率。

2.根据权利要求1所述的基于微波光子技术的微波二分频器，所述电域分频及混频模块，包括：

电二分频器(8)，其输入端与所述光域下变频模块的光电探测器(7)的输出端连接，用于接收并将所述光电探测器(7)输出的微波信号的频率减半；

电混频器(9)，包括射频端、本振端和中频端，所述本振端与所述辅助微波模块连接，所述中频端与电二分频器(8)连接，用于接收由所述电二分频器(8)输出的微波信号并在射频端产生和频与差频信号；以及

可调带通滤波器(10)，其输入端与所述电混频器(9)的射频端连接，用于接收由电混频器(9)输出的微波信号并滤波得到和频信号，即二分频信号。

3.根据权利要求1所述的基于微波光子技术的微波二分频器，所述辅助微波模块，包括：

可调微波源(3)，用于提供频率可调的微波信号；以及

功分器(4)，包括一输入端和两个输出端，其输入端与所述可调微波源(3)的输出端连接，用于可调微波源(3)发出的微波信号的功率均分到两个输出端口。

4.根据权利要求1所述的基于微波光子技术的微波二分频器，所述激光器(1)包括：可调谐波长形式的半导体激光器或者光纤激光器。

5.根据权利要求1所述的基于微波光子技术的微波二分频器，所述第一调制器(2)的射频输入端将待分频信号调制于由所述激光器(1)输入到第一调制器(2)的光载波上后，由所述激光器(1)的光输出端输出的光信号由光载波、正一阶边带和负一阶边带组成，通过调节所述第一调制器(2)的直流偏置端所加电压使光输出端输出的光信号的光载波和正一阶边带及负一阶边带的功率相等。

6.根据权利要求1所述的基于微波光子技术的微波二分频器，所述第一调制器(2)类型包括推挽式马赫曾德尔调制器。

7.根据权利要求1所述的基于微波光子技术的微波二分频器，所述第二调制器(5)类型包括推挽式马赫曾德尔调制器，通过调节其直流偏置端所加电压使输出光信号的载波功率被抑制，使所述第二调制器(5)工作在最小传输点。

8.根据权利要求1所述的基于微波光子技术的微波二分频器，所述可调光带通滤波器(6)带宽小于待分频信号的角频率。

9.根据权利要求1所述的基于微波光子技术的微波二分频器，用于高至40GHz微波信号的分频。