[发明专利]测量微波电场中微波信号的频率的方法及系统

说明书

本发明公开了一种测量微波电场中微波信号的频率的方法及系统，属于微波信号测量技术领域。所述方法包括：将电光晶体置于待检测微波电场中，当辅助激光照入所述电光晶体中时，所述辅助激光在所述电光晶体的作用下产生待测出射光；通过单光子探测器对所述待测出射光进行探测，得到所述光电子探测器的探测结果；基于所述光电子探测器的探测结果以及傅里叶变换算法，确定所述待检测微波电场中微波信号的频率。采用本发明，可以解决现有微波频率测量系统带宽小、数据量大、对硬件要求高的问题。

技术领域

本发明涉及微波信号测量技术领域，特别涉及一种测量微波电场中微波信号的频率的方法及系统。

背景技术

无线通信在现代社会中扮演着重要的角色，无线通信技术已经成为我们日常生活中必不可少的工具。随着人们需求的不断增长，对通信带宽的要求也越来越高。这就要求不断提高无线通信的载波频率，以实现带宽的提高，特别是近年来5G通信技术的发展，已经将载波频率提高到50GHz量级。对载波频率的表征能够实现对通信系统质量的提高。此外，微波通信技术还广泛应用于大功率电磁信号发射以及军事雷达等领域。对微波频率的测量能够准确分析战场无线信号的种类和分布，对于判断战局具有重要意义。但是传统的微波测量技术并不能实现对微波信号频率的准确测量。

传统的宽带微波频率测量采用扫描滤波器和计算频谱两种方式。扫描滤波器的频谱分辨率较低，而且扫描速度慢，并且某一时刻只能有一个带宽内的频谱信号被记录，这样容易造成时变信号的遗漏。计算频谱通过对输入的频谱信号进行采样，量化之后通过快速傅里叶算法实现频谱的计算。但是这种方法可探测的带宽受到采样定理的限制，即信号带宽不能超过采样频率的二分之一。受限于数据传输以及数据存储空间以及处理器的计算速度等因素，现有系统的测量带宽限制在GHz量级，使得现有微波频率测量具有带宽小、数据量大、对硬件要求高的问题。

发明内容

本发明实施例提供了一种测量微波电场中微波信号的频率的方法及系统，可以解决现有微波频率测量系统带宽小、数据量大、对硬件要求高的问题。所述技术方案如下：

一方面，提供了一种测量微波电场中微波信号的频率的方法，该方法包括：

将电光晶体置于待检测微波电场中，当辅助激光照入所述电光晶体中时，所述辅助激光在所述电光晶体的作用下产生待测出射光；

通过单光子探测器对所述待测出射光进行探测，得到所述光电子探测器的探测结果；

基于所述光电子探测器的探测结果以及傅里叶变换算法，确定所述待检测微波电场中微波信号的频率。

可选地，所述通过单光子探测器对所述待测出射光进行探测之前，还包括：

将所述待测出射光输入偏振分束器，将所述偏振分束器的输出输入至衰减器中，将所述待测出射光衰减至单光子量级；

所述通过单光子探测器对所述待测出射光进行探测，包括：

通过单光子探测器，对单光子量级的待测出射光进行探测。

可选地，所述探测结果包括待测出射光的光子到达时间；

所述通过单光子探测器对所述待测出射光进行探测，得到所述光电子探测器的探测结果，包括：

通过单光子探测器对所述待测出射光进行探测，所述单光子探测器输出的脉冲信号通过时间数字转换装置记录所述待测出射光的光子到达时间。

可选地，所述基于所述光电子探测器的探测结果以及傅里叶变换算法，确定所述待检测微波电场中微波信号的频率，包括：

对待测出射光的光子到达时间进行离散傅里叶变换，得到微波电场的频率信息。

可选地，所述辅助激光照入所述电光晶体中，包括：