[发明专利]提高微波信号到达角精度的测量系统及测量方法

权利要求书

1.一种提高微波信号到达角精度的测量系统，包括激光源(Laser)、一号天线(A1)、二号天线(A2)，其特征在于，所述激光源(Laser)输出端连接光耦合器(OC)输入侧1端口或2端口，所述光耦合器(OC)输出侧3端口连接一号偏振控制器(PC1)输入端，所述光耦合器(OC)输出侧4端口连接二号偏振控制器(PC2)输入端，所述一号偏振控制器(PC1)输出端依次串联双平行马赫-曾德尔调制器(DPMZM)、一号低频光电探测器(PD1)、一号低频频谱分析仪(ESA1)，所述二号偏振控制器(PC2)输出端依次串联三号双驱动马赫-曾德尔调制器(DDMZM3)、二号低频光电探测器(PD2)、二号低频频谱分析仪(ESA2)；

所述双平行马赫-曾德尔调制器(DPMZM)由两个子MZM和一个主MZM构成，两个子MZM内嵌在主MZM的两个调制臂上，两个子MZM包括一号双驱动马赫-曾德尔调制器(DDMZM1)和二号双驱动马赫-曾德尔调制器(DDMZM2)，主MZM采用双驱动马赫-曾德尔调制器；所述一号双驱动马赫-曾德尔调制器(DDMZM1)、二号双驱动马赫-曾德尔调制器(DDMZM2)、主MZM、三号双驱动马赫-曾德尔调制器(DDMZM3)的电源输入端口分别连接一号直流偏置电压源(Bias1)、二号直流偏置电压源(Bias2)、三号直流偏置电压源(Bias3)、四号直流偏置电压源(Bias4)；

所述一号双驱动马赫-曾德尔调制器(DDMZM1)的其中一个微波信号输入端口连接二号天线(A2)，另一个微波信号入端口经一号功率分配器(P1)与一号天线(A1)连接；所述二号双驱动马赫-曾德尔调制器(DDMZM2)的其中一个微波信号输入端口接地，另一个微波信号输入端口经二号功率分配器(P2)与本机振荡器(LO)连接；所述三号双驱动马赫-曾德尔调制器(DDMZM3)的其中一个微波信号输入端口经一号功率分配器(P1)与一号天线(A1)连接，另一个微波信号输入端口经二号功率分配器(P2)与本机振荡器(LO)连接。

2.一种基于权利要求1所述的提高微波信号到达角精度的测量系统的测量方法，其特征在于，包括以下过程：

1)本机震荡信号被二号功率分配器(P2)平分成两个功率相等频率相同的信号，其中一路输送至双平行马赫-曾德尔调制器(DPMZM)中的二号双驱动马赫-曾德尔调制器(DDMZM2)，另一路输送至三号双驱动马赫-曾德尔调制器(DDMZM3)；

2)激光源(Laser)产生的连续光载波被光耦合器(OC)平分成两个功率相同波长相等的连续光载波，两个连续光载波的偏振方向分别被一号偏振控制器(PC1)和二号偏振控制器(PC2)调节，使得两个连续光载波均只有一个相同的偏振方向，从而使得两个连续光载波功率达到最大值；

3)一号天线(A1)和二号天线(A2)分别接收微波信号，两个微波信号存在相位差；一号天线(A1)接收的微波信号被一号功率分配器(P1)平分成两个功率相同频率相等的微波信号，其中一路输送至双平行马赫-曾德尔调制器(DPMZM)中的一号双驱动马赫-曾德尔调制器(DDMZM1)，另一路输送至三号双驱动马赫-曾德尔调制器(DDMZM3)；二号天线(A2)接收的微波信号直接输送至一号双驱动马赫-曾德尔调制器(DDMZM1)；

4)一号偏振控制器(PC1)输出的连续光载波与微波信号、本机震荡信号在双平行马赫-曾德尔调制器(DPMZM)中进行调制，双平行马赫-曾德尔调制器(DPMZM)输出的调制信号在一号低频光电探测器(PD1)上转换成电信号后，在f_LO-f_RF处产生中频信号，此中频信号被一号低频频谱分析仪(ESA1)检测到，并显示出其功率；其中，f_LO为本机震荡信号频率，f_RF为微波信号频率；

5)二号偏振控制器(PC2)输出的连续光载波与微波信号、本机震荡信号在三号双驱动马赫-曾德尔调制器(DDMZM3)中进行调制，三号双驱动马赫-曾德尔调制器(DDMZM3)输出的调制信号在二号低频光电探测器(PD2)上转换成电信号后，在f_LO-f_RF处产生中频信号，此中频信号被二号低频频谱分析仪(ESA2)检测到，并显示出其功率；

6)将步骤4)和步骤5)中的两个功率相除，得到两个中频信号的功率比，即可估算出两个微波信号的到达角。