[发明专利]多倍频程微波传输装置和多倍频程微波传输方法

说明书

本发明提供了一种多倍频程微波传输装置，包括：光源，用于产生并输出光载波；信号调制器，包括第一路调制单元和第二路调制单元，第一路调制单元用于接收光载波和待传输微波信号，并在施加第一偏置电压的情况下将待传输微波信号调制到光载波上，以形成第一光信号，第二路调制单元用于接收光载波，并对光载波的偏振方向进行旋转，以形成偏振方向与第一光信号正交的第二光信号；光起偏器，用于接收第一光信号和第二光信号，并对第一光信号和第二光信号进行偏振化处理，以形成第三光信号，光起偏器的偏振化方向与第一光信号或第二光信号的偏振方向之间具有夹角；光电探测器，用于将第三光信号转换为电信号。本发明还提供了一种多倍频程微波传输方法。

技术领域

本发明属于信号传输技术领域，具体地讲，涉及一种多倍频程微波传输装置和多倍频程微波传输方法。

背景技术

多倍频程微波传输链路是一种重要的微波传输手段。因其具有较大的SFDR，可使得宽带微波信号在多倍频程的状态下进行高线性传输，在天线远置系统、有线电视系统、无线通信系统和军用雷达系统中都有广泛的应用。例如在通信系统中，采用多倍频程链路进行微波信号的传输意味着更大的传输容量；在雷达系统中，多倍频程微波传输可实现更高的分辨率。

在多倍频程微波传输链路中，随着输入的信号的带宽的增大，在信号的工作带宽内除了存在由三阶交调失真(IMD3)主导的三阶失真项，还会存在由二阶交调失真(IMD2)和二次谐波失真(SHD)主导的二阶失真项，且难以用滤波器滤除；此外，IMD2和SHD会比IMD3更加急剧的恶化系统的SFDR，当微波传输链路工作在多倍频程的传输状态下，虽然链路的工作带宽能够增大，却会降低系统的SFDR。因此，如何同时抑制IMD2、SHD和IMD3来增大SFDR成为多倍频程微波传输链路需要攻克的难点。

微波光子技术可以在光域上完成微波信号的传输，同时具有抗电磁干扰、大带宽、低损耗、与光通信技术兼容等优势，已被广泛的用来进行微波信号的传输，实现微波光子传输链路。在微波光子传输链路中，同样可以实现多倍频程的微波信号传输，且目前已有相关许多技术被提出。然而，在这些技术中，往往会使用到平衡探测器，用来抵消IMD2和SHD；或使用宽带射频器件在电域上进行一些信号处理，如射频混合电桥、射频衰减器等。这不仅会增加系统的成本和结构复杂度、限制系统的带宽、更会因为这些器件的频率相关特性，使得链路抑制IMD2和SHD的能力会随着输入信号的频率的变化而变化，无法实现较大SFDR的多倍频程微波光子传输链路。

发明内容

为了解决上述现有技术的问题，本发明提供了一种装置结构被简化的多倍频程微波传输装置和多倍频程微波传输方法。

根据本发明的实施例的一方面提供的多倍频程微波传输装置包括：光源、信号调制器、光起偏器和光电探测器，所述信号调制器包括第一路调制单元和第二路调制单元；所述光源用于产生并输出光载波；所述第一路调制单元用于接收所述光载波和待传输微波信号，并在施加第一偏置电压的情况下将所述待传输微波信号调制到所述光载波上，以形成第一光信号；所述第二路调制单元用于接收所述光载波，并对所述光载波的偏振方向进行旋转，以形成第二光信号；其中，所述第一光信号和所述第二光信号的偏振方向正交；所述光起偏器用于接收所述第一光信号和所述第二光信号，并对所述第一光信号和所述第二光信号进行偏振化处理，以形成第三光信号；所述光电探测器用于将所述第三光信号转换为电信号。

在上述一方面提供的多倍频程微波传输装置的一个示例中，所述信号调制器包括双偏振马赫-曾德尔调制器。

在上述一方面提供的多倍频程微波传输装置的一个示例中，所述第一路调制单元包括所述双偏振马赫-曾德尔调制器的上路马赫-曾德尔调制器；和/或，所述第二路调制单元包括所述双偏振马赫-曾德尔调制器的下路马赫-曾德尔调制器以及90度偏振旋转器；和/或，所述双偏振马赫-曾德尔调制器还包括将所述第一光信号和所述第二光信号合成一路作为光输出的偏振态合束器。