【摘要】：隨著微波頻率不斷向高頻段拓展,微波信號(hào)的傳輸和處理變得更加困難。20世紀(jì)90年代誕生的一門交叉學(xué)科微波光子學(xué)(Microwave Photonics,MWP)為寬帶微波信號(hào)處理提供了新途徑,MWP利用光子學(xué)技術(shù)高速率和大帶寬特點(diǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)微波信號(hào)的產(chǎn)生、傳輸和處理等過(guò)程。微波光子鏈路是MWP研究的核心內(nèi)容之一,具有體積小、重量輕、噪聲低、損耗小、帶寬高、抗電磁干擾能力強(qiáng)等諸多優(yōu)勢(shì)而被廣泛應(yīng)用到民用通信和國(guó)防軍事領(lǐng)域,因此研究寬帶大動(dòng)態(tài)微波光子鏈路具有重要意義。本論文主要從鏈路噪聲系數(shù)(Noise Figure,NF)改善和三階交調(diào)分量(Third order Intermodulation Distortion,IMD3)抑制方面展開研究,提出了改善NF和抑制IMD3的技術(shù)方案,有效提高鏈路無(wú)雜散動(dòng)態(tài)范圍。論文主要工作如下:1.理論推導(dǎo)了微波光子鏈路的電光轉(zhuǎn)換原理、光電探測(cè)原理以及光纖色散對(duì)信號(hào)功率衰減的影響,利用MATLAB對(duì)色散所致功率衰減進(jìn)行建模仿真。針對(duì)強(qiáng)度調(diào)制直接探測(cè)鏈路,分析了鏈路的射頻增益、噪聲系數(shù)以及無(wú)雜散動(dòng)態(tài)范圍,并對(duì)影響鏈路性能參數(shù)的因素進(jìn)行MATLAB仿真分析。2.在NF改善方面,引入平衡探測(cè)技術(shù)來(lái)降低激光器相對(duì)強(qiáng)度噪聲。利用OptiSystem搭建了仿真鏈路,仿真結(jié)果表明采用平衡探測(cè)技術(shù)后鏈路信噪比提高15.0dB,同時(shí)搭建了基于平衡探測(cè)技術(shù)的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),實(shí)驗(yàn)測(cè)得鏈路無(wú)雜散動(dòng)態(tài)范圍為71.28dB·Hz~(2/3)。3.提出了一種基于功率及偏置控制的IMD3抑制技術(shù)。通過(guò)控制加載到雙平行調(diào)制器兩射頻端口的射頻信號(hào)功率比和偏置ψ_1、ψ_2、ψ_3來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)IMD3的抑制。理論分析可知,當(dāng)滿足線性化條件時(shí)鏈路的IMD3可以完全消除。利用OptiSystem結(jié)合平衡探測(cè)技術(shù)搭建了線性化的仿真鏈路,鏈路IMD3抑制比高達(dá)48.71dB。搭建了實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明采用線性化方案以后鏈路無(wú)雜散動(dòng)態(tài)范圍提升7.37dB。4.提出了一種基于單邊帶調(diào)制的線性化鏈路,通過(guò)控制兩路光載波的功率比和相位差來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)IMD3的抑制。理論分析證明,當(dāng)鏈路滿足線性化條件時(shí)鏈路的IMD3將被完全抑制。利用雙電極調(diào)制器和平衡電橋搭建了基于單邊帶調(diào)制的線性化鏈路。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,鏈路產(chǎn)生的單邊帶信號(hào)邊帶抑制比為9.95dB,采用線性化方案后鏈路無(wú)雜散動(dòng)態(tài)范圍提升6.43dB。
【圖文】：

圖 1-1 多維度空間作戰(zhàn)模式[1]術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域的不斷拓展，低頻段微波信號(hào)已經(jīng)難被開發(fā)[2]。在信號(hào)傳輸方面，高頻微波信號(hào)的傳輸作為信號(hào)傳輸媒介時(shí)，每經(jīng)過(guò) 100 米微波信號(hào)

圖 2-11 鏈路增益與輸入光功率、半波電壓關(guān)系圖隨著輸入光功率的增加，，鏈路增益也會(huì)增大；同半波電壓越大，鏈路增益越小。結(jié)論：在一定范功率并且使用半波電壓較小的調(diào)制器可以提高鏈
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TN925

【參考文獻(xiàn)】

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2 吳大偉;;相控陣天線技術(shù)[J];電子技術(shù);1981年12期

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1 崔巖;寬帶大動(dòng)態(tài)模擬光鏈路性能分析與關(guān)鍵技術(shù)研究[D];北京郵電大學(xué);2014年

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本文編號(hào)：2516791