[发明专利]一种微波光纤延迟线电特性的测量装置

摘要

本发明公开了一种微波光纤延迟线电特性的测量装置，包括：微波信号源、待测微波光纤延迟线、参考微波传输线、微波信号处理电路和数据采集与处理及显示器模块。本发明的有益效果为：可以测量微波光纤延迟线的幅频和相频参数，计算其延迟参数；结构简单，成本低，体积小，便于现场测量；功能电路都为模块化设计，具有良好的可扩展和灵活性，对于具有同样电特性参数的测量都可以适用。

主权项

1.一种微波光纤延迟线电特性的测量装置，其特征在于，包括：微波信号源、待测微波光纤延迟线、参考微波传输线、微波信号处理电路和数据采集与处理及显示器模块；微波信号源在数据采集与处理及显示器模块的控制下，在设定的频率范围内输出正弦波扫描信号，该信号分两路输出，一路输入到参考微波传输线，另一路输入到待测微波光纤延迟线；两者的输出微波信号输入到微波信号处理电路，经过微波信号处理电路和数据采集与处理及显示器模块的模拟与数字化处理，得到微波光纤延迟线的幅频、相频的电特性参数值，进而计算出其延时特征参数值，最后由显示器显示其参数值和相关特性曲线；微波信号处理电路对信号进行处理的方法包括如下步骤：(1)微波光纤延迟线组件的传输特性可表示为下式：G(jω)＝Ke^‑jφ(jω)，其中φ(jω)表示光纤延迟线的延迟量，K为组件的总增益；(2)微波信号处理电路将两路微波信号的增益比、相位差通过直流电压形式转化出来，增益与电压的关系如下：式中V_MAG表示增益端输出电压，R_FI_SLP＝60mV，V_CP＝900mV；系统增益|G*jω)|表达式为：算出增益G(jω)与输出电压V_MAG的关系为：相位与电压的关系如下：V_PHS＝‑R_FI_φ(|φ_INA‑φ_INB|‑90°)+V_CP，V_PHS表示相位端输出电压，R_FI_φ＝10mV/degree，V_CP＝900mV；由于本装置默认输出相位滞后于输入，相位差可表示为：φ(jω)＝φ_INA‑φ_INB；算出相位差φ(jω)与V_PHS的关系如下：(3)通过对比输出电压与相位的关系，选取相邻两测量点，对应的V_PHS分别为V_i‑1、V_i，则：ΔV＝V_i‑1‑V_i，当ΔV<0时，当ΔV>0时，通过由群时延的表达式可知，群时延τ_g等于相频特性φ(jω)的一阶微分，即：可得式中的Vi必须是在同一周期内的点，在不同周期由于取值的原因会出现不连续可导。