專利名稱：：基于延遲鎖相環(huán)的微波信號(hào)遠(yuǎn)距離穩(wěn)相光纖傳輸裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及的是一種微波光子學(xué)領(lǐng)域的通過光纖穩(wěn)相傳輸微波本振信號(hào)的裝置，具體是一種基于延遲鎖相環(huán)的微波信號(hào)遠(yuǎn)距離穩(wěn)相光纖傳輸裝置。
背景技術(shù)：
：目前許多精確測(cè)量均需要微波信號(hào)的遠(yuǎn)距離穩(wěn)相傳輸，例如原子時(shí)鐘分發(fā)、用于天文探測(cè)的毫米波干涉天線陣中本振信號(hào)的分發(fā)等。傳統(tǒng)的微波信號(hào)傳輸采用穩(wěn)相的同軸電纜，但是由于電纜損耗大，不能支持?jǐn)?shù)十公里以上的遠(yuǎn)距離傳輸。光纖以其低損耗、抗電磁干擾等特點(diǎn)被認(rèn)為是可支持微波信號(hào)遠(yuǎn)距離傳輸?shù)淖罴呀橘|(zhì)，然而，由于外界環(huán)境(如溫度、應(yīng)變、振動(dòng)等)變化會(huì)引起光纖傳輸延遲的改變，導(dǎo)致經(jīng)光纖傳送的微波信號(hào)的相位發(fā)生抖動(dòng)。目前，消除相位抖動(dòng)的基本理論是往返延遲校正，即認(rèn)為光纖中相向傳輸?shù)墓庑盘?hào)是相互獨(dú)立的，經(jīng)歷了相同的相位擾動(dòng)。因此如果將遠(yuǎn)端信號(hào)沿原光路返傳回來(返回信號(hào)將經(jīng)歷兩倍的相位擾動(dòng))，通過比較返回信號(hào)與本地信號(hào)的相位差，即可得到傳輸鏈路的延遲變化信息。利用相位差信號(hào)反饋控制光纖延遲或微波信號(hào)的相位，即可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)端微波信號(hào)與本地信號(hào)的相位同步，即實(shí)現(xiàn)相位穩(wěn)定傳輸。實(shí)現(xiàn)往返校正的關(guān)鍵技術(shù)是鑒相(測(cè)量返回信號(hào)與本地信號(hào)的相位差)和移相(控制光纖延遲或微波信號(hào)相位)。經(jīng)對(duì)現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)檢索發(fā)現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)這一思路的方法可歸納為兩類其一，基于光波的鑒相和移相；其二，基于微波的鑒相和移相。由于前者需要光相干混頻鑒相，所以又稱為相干校正；而后者需要是微波混頻鑒相，所以又稱為非相干校正。相干校正的基本結(jié)構(gòu)為邁克爾遜光纖干涉，在光域內(nèi)返回信號(hào)與本地信號(hào)外差干涉，獲得相位差信息反饋補(bǔ)償光纖延遲。發(fā)表在OPTICSLETTERS(2009)，vol,34,3050-3052(2009年光學(xué)學(xué)報(bào)，；34卷，3050-3052頁(yè))中RussellWilcox等人的文章“Mabletransmissionofradiofrequencysignalsonfiberlinksusinginterferometricdelaysensing(于延遲干涉的光纖穩(wěn)定傳輸射頻信號(hào))”，系統(tǒng)利用外差干涉的方式精確地測(cè)量傳送的射頻信號(hào)的相位抖動(dòng)，通過校正光纖延遲實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)端射頻信號(hào)相位穩(wěn)定。相干校正的特點(diǎn)是由于在光域內(nèi)外差干涉，可以獲得光波長(zhǎng)量級(jí)的長(zhǎng)度校準(zhǔn)精度，但由于鑒相范圍有限，能支持的傳輸距離較短。非相干校正是基于微波的相位差檢測(cè)，通過直接測(cè)量調(diào)制在光載波上的微波信號(hào)返回后的相位變化，獲得相位差信息，校正微波信號(hào)相位實(shí)現(xiàn)相位補(bǔ)償。發(fā)表在IEEETransactionsonInstrumentationandMeasurement(2009),vol58,1223-1228(2009^電機(jī)及電子學(xué)工程師聯(lián)合會(huì)，儀表與測(cè)量學(xué)報(bào)，58卷，1223-12頁(yè))中MiboFujieda等人的文章“UltrastableFrequencyDisseminationviaOpticalFiberatNICT(曰本個(gè)青艮通信研究機(jī)構(gòu)的基于光纖的超穩(wěn)定頻率分發(fā))”，系統(tǒng)將微波信號(hào)調(diào)制到光信號(hào)上，利用鎖相環(huán)結(jié)構(gòu)將攜帶了兩倍相位抖動(dòng)信息的返回光信號(hào)經(jīng)接收與本地微波信號(hào)鑒相，環(huán)路濾波器根據(jù)環(huán)路需求對(duì)相位差信號(hào)進(jìn)行處理，產(chǎn)生環(huán)路控制信號(hào)，反饋控制壓控振蕩器。環(huán)路濾波器穩(wěn)定時(shí)，壓控振蕩器產(chǎn)生的再生信號(hào)與本地信號(hào)同頻同相，達(dá)到微波信號(hào)穩(wěn)相傳輸?shù)哪康?，補(bǔ)償傳輸鏈路的延遲變化。非相干校正的優(yōu)勢(shì)在于傳輸距離長(zhǎng)，但精度在微波波長(zhǎng)量級(jí)。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種基于延遲鎖相環(huán)的微波信號(hào)遠(yuǎn)距離穩(wěn)相光纖傳輸裝置，利用延遲鎖相環(huán)使本地端和遠(yuǎn)端微波信號(hào)相位同步。本發(fā)明利用電光調(diào)制器的非線性效應(yīng)實(shí)現(xiàn)光電外差混頻進(jìn)行相位檢測(cè)，通過反饋相位差信號(hào)驅(qū)動(dòng)控制微波延遲器，對(duì)微波信號(hào)進(jìn)行相位改變，補(bǔ)償傳輸鏈路延遲變化導(dǎo)致的微波信號(hào)相位擾動(dòng)，保持本地端和遠(yuǎn)端微波信號(hào)的相位同步關(guān)系，解決本地端和遠(yuǎn)端微波信號(hào)相位不同步的問題，達(dá)到微波信號(hào)穩(wěn)相傳輸?shù)哪康摹１鞠到y(tǒng)采用非相干校正，除具有穩(wěn)相傳輸距離長(zhǎng)的優(yōu)點(diǎn)外，還擁有動(dòng)態(tài)范圍大、穩(wěn)定性高等優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)，本發(fā)明包括本地端、遠(yuǎn)端和連接于其間傳輸光信號(hào)的光纖傳輸鏈路，其中所述的本地端包括微波源、微波功分器、微波延遲器、中頻源、中頻功分器、單邊帶調(diào)制器、激光器、光調(diào)制器、環(huán)形器、光電混頻器、相位差檢測(cè)單元和電平調(diào)整單元，其中微波源與微波功分器相連并輸出至微波延遲器，微波延遲器內(nèi)部有第一微波延遲器和第二微波延遲器，分別與光調(diào)制器和單邊帶調(diào)制器的射頻輸入端相連；光調(diào)制器的光輸入端與激光器相連，輸出端與環(huán)形器的第一端口相連，環(huán)形器的第二端口與傳輸光纖相連；中頻源與中頻功分器相連并輸出兩路中頻信號(hào)，第一輸出端和第二輸出端分別與單邊帶調(diào)制器的中頻輸入端和相位差檢測(cè)單元的電輸入端相連，單邊帶調(diào)制器的輸出與光電混頻器的電輸入端相連，光電混頻器的光輸入端與環(huán)形器的第三端口相連，光電混頻器的輸出與相位差檢測(cè)單元的光輸入相連，相位差檢測(cè)單元的輸出和電平調(diào)整單元相連，電平調(diào)整單元的輸出端與微波延遲器的控制端相連，分別控制第一微波延遲器和第二微波延遲器的微波延遲。所述的遠(yuǎn)端包括9010的1X2光耦合器、光電檢測(cè)器、法拉第旋光鏡，其中光耦合器的輸入端與光纖相連并由光耦合器將光路分為兩路，10/100輸出端和90/100輸出端分別與光電檢測(cè)器和法拉第旋光鏡相連，光電檢測(cè)器接收10/100光路上的光信號(hào)將其轉(zhuǎn)化為電信號(hào)作為遠(yuǎn)端接收，法拉第旋光鏡反射另一路光信號(hào)并使其沿原光纖傳輸鏈路返回至本地端，由環(huán)形器第三端口輸出。所述的相位差檢測(cè)單元包括光電檢測(cè)器、帶通濾波器、鑒相器和環(huán)路濾波器，其中光電檢測(cè)器的輸入端與光電混頻器的輸出端相連，輸出端與帶通濾波器輸入端相連，帶通濾波器的輸出端與鑒相器的信號(hào)輸入端相連，鑒相器的參考輸入端與中頻功分器的輸出端相連，鑒相器的輸出端與環(huán)路濾波器相連，環(huán)路濾波器輸出相位差信號(hào)至電平調(diào)整單元。所述的電平調(diào)整單元包括反相器、直流電壓源和兩個(gè)加法器，其中電平調(diào)整單元的兩路輸入端均與相位差檢測(cè)單元的輸出端相連，其中一路輸入和直流電壓源輸出連接至其中一個(gè)加法器；另一路輸入與反相器相連，反相器的輸出和直流電壓源輸出連接至另一加法器，兩個(gè)加法器的輸出分別連接微波延遲器的兩控制端，分別控制第一第二微波延遲器，使兩個(gè)微波延遲器的相位延遲對(duì)稱變化。本發(fā)明工作原理如下本地端微波源輸出微波本振信號(hào)，經(jīng)微波功分器分為兩路，微波延遲器分別對(duì)兩路微波信號(hào)進(jìn)行相對(duì)的相位改變。其中第一微波延遲器輸出的微波信號(hào)幅度調(diào)制到激光器輸出的光信號(hào)上，調(diào)制器偏置在正交點(diǎn)，得到的光信號(hào)經(jīng)環(huán)形器進(jìn)入光纖傳輸鏈路，到達(dá)遠(yuǎn)端。遠(yuǎn)端通過9010的1X2光耦合器將光路分為兩路，10/100的光路通過光電檢測(cè)器轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，作為遠(yuǎn)端接收；另一路遠(yuǎn)端光信號(hào)通過法拉第旋光鏡反射，使其沿原光纖傳輸鏈路返回，由本地端的環(huán)形器輸出。返回到本地端的光信號(hào)與遠(yuǎn)端光信號(hào)相比，經(jīng)歷了兩倍的相位擾動(dòng)。本地端經(jīng)過第二微波延遲器輸出的微波信號(hào)和本地中頻信號(hào)經(jīng)單邊帶調(diào)制器移頻后與返回光信號(hào)光電混頻，利用電光調(diào)制器的非線性效應(yīng)實(shí)現(xiàn)外差混頻，調(diào)制器偏置在消光態(tài)。后經(jīng)光電檢測(cè)，帶通濾波得到的電信號(hào)和本地中頻信號(hào)為有相位差的同頻信號(hào)，相位差為兩倍的相位擾動(dòng)。兩電信號(hào)經(jīng)過鑒相器、環(huán)路濾波器得到滿足環(huán)路要求的表征相位差信息的電壓信號(hào)。光電檢測(cè)器，帶通濾波器，鑒相器和環(huán)路濾波器構(gòu)成相位差檢測(cè)單元。輸出電壓信號(hào)經(jīng)過電平調(diào)整反饋控制微波延遲器，補(bǔ)償傳輸鏈路延遲變化導(dǎo)致的微波信號(hào)相位擾動(dòng)，即可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)端微波信號(hào)與本地微波信號(hào)相位同步，即實(shí)現(xiàn)微波信號(hào)的穩(wěn)相傳輸。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明利用非相干校正方式，在保證返回信號(hào)信噪比的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)微波信號(hào)遠(yuǎn)距離的穩(wěn)相傳輸；在遠(yuǎn)端利用法拉第旋光鏡反射光信號(hào)使其沿原光路返回，并使其偏振態(tài)旋轉(zhuǎn)90°，減少前向信號(hào)和瑞利后向散射信號(hào)發(fā)生干涉造成的信噪比惡化；在本地端利用電光調(diào)制器的非線性效應(yīng)實(shí)現(xiàn)光電外差混頻相位檢測(cè)，避免了乘法器鑒相極性模糊等缺點(diǎn)，對(duì)微波信號(hào)的信噪比要求較低，易于實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離傳輸。利用延遲鎖相環(huán)對(duì)相位抖動(dòng)進(jìn)行補(bǔ)償，具有較大的校正范圍，增強(qiáng)了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。整個(gè)系統(tǒng)具有穩(wěn)相傳輸距離長(zhǎng)，校正范圍大、穩(wěn)定性高等優(yōu)點(diǎn)。圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)圖。圖2為微波延遲器的結(jié)構(gòu)圖。圖3為相位差檢測(cè)單元的結(jié)構(gòu)圖。圖4為實(shí)施例效果示意圖。具體實(shí)施例方式下面對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例作詳細(xì)說明，本實(shí)施例在以本發(fā)明技術(shù)方案為前提下進(jìn)行實(shí)施，給出了詳細(xì)的實(shí)施方式和具體的操作過程，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于下述的實(shí)施例。實(shí)施例如圖1所示，本實(shí)施例包括本地端、遠(yuǎn)端和連接于其間傳輸光信號(hào)的光纖傳輸鏈路，其中所述的本地端包括微波源1、微波功分器2、微波延遲器3、中頻源4、中頻功分器5、單邊帶調(diào)制器6、激光器7、光調(diào)制器8、環(huán)形器9、光電混頻器14、相位差檢測(cè)單元15和電平調(diào)整單元16，其中微波源1與微波功分器2相連并輸出至微波延遲器3，微波延遲器3內(nèi)部有第一微波延遲器3-1和第二微波延遲器3-2，分別與光調(diào)制器8和單邊帶調(diào)制器6的射頻輸入端相連；光調(diào)制器8的光輸入端與激光器7相連，輸出端與環(huán)形器9的第一端口相連，環(huán)行器9的第二端口與傳輸光纖10相連；中頻源4與中頻功分器5相連并輸出兩路中頻信號(hào)，第一輸出端和第二輸出端分別與單邊帶調(diào)制器6的中頻輸入端和相位差檢測(cè)單元15的電輸入端相連，單邊帶調(diào)制器6的輸出與光電混頻器14的電輸入端相連，光電混頻器14的光輸入端與環(huán)形器9的第三端口相連，光電混頻器14的輸出與相位差檢測(cè)單元15的光輸入端相連，相位差檢測(cè)單元15的輸出與電平調(diào)整單元16，電平調(diào)整單元16的輸出端與微波延遲器3的控制端相連，分別控制第一微波延遲器3-1和第二微波延遲器3-2的微波延遲。所述的遠(yuǎn)端包括9010的1X2光耦合器11、法拉第旋光鏡12和光電檢測(cè)器13，其中光耦合器11的輸入端與光纖10相連，其90/100輸出端和10/100輸出端分別與法拉第旋光鏡12和光電檢測(cè)器13相連。所述的相位差檢測(cè)單元15包括光電檢測(cè)器17、帶通濾波器18、鑒相器19和環(huán)路濾波器20，其中光電檢測(cè)器17的輸入端與光電混頻器14的輸出端相連，輸出端與帶通濾波器18輸入端相連，帶通濾波器18的輸出端與鑒相器19的信號(hào)輸入端相連，鑒相器19的參考輸入端與中頻功分器5的輸出端相連，鑒相器19的輸出端與環(huán)路濾波器20相連，環(huán)路濾波器20輸出相位差信號(hào)至電平調(diào)整單元16。所述的電平調(diào)整單元16，包括反相器，直流電壓源V。和兩個(gè)加法器。其中電平調(diào)整單元的兩路輸入端均與相位差檢測(cè)單元的輸出端相連，其中一路輸入和直流電壓源輸出連接至其中一個(gè)加法器；另一路輸入與反相器相連，反相器的輸出和直流電壓源輸出連接至另一加法器，兩個(gè)加法器的輸出分別連接第一第二微波延遲器的控制端，使兩個(gè)微波延遲器的相位延遲對(duì)稱變化。所述的環(huán)形器9為三端口，光路傳輸只能環(huán)形單向，此處實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)端光路和本地端光路的隔離，降低了本地端和遠(yuǎn)端光路的相互影響。所述的法拉第旋光鏡12，將遠(yuǎn)端光信號(hào)反射回本地端，返回到本地端的光信號(hào)將經(jīng)歷兩倍的相位擾動(dòng)，便于系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)往返延遲校正；法拉第旋光鏡12在反射遠(yuǎn)端光信號(hào)的同時(shí)，對(duì)光信號(hào)的偏振態(tài)進(jìn)行了90°的偏轉(zhuǎn)，減小前向信號(hào)和瑞利后向散射信號(hào)發(fā)生干涉造成的信噪比惡化。所述的光電混頻器14，利用電光調(diào)制器的非線性效應(yīng)實(shí)現(xiàn)外差混頻。利用此方式進(jìn)行相位檢測(cè)，避免了乘法器鑒相極性模糊等缺點(diǎn)。假設(shè)本地端微波源1輸出微波本振信號(hào)為A。C0S(KFt)，經(jīng)微波功分器2分為兩路，微波延遲器3分別對(duì)兩路微波信號(hào)進(jìn)行相對(duì)的相位改變，經(jīng)過第一第二微波延遲器得到的微波信號(hào)可分別表示為A。COS[coKF(t-t。-τ)]和A。COS[coRF(t-t。+τ)]。第一微波延遲器與光調(diào)制器8相連，其輸出的微波信號(hào)幅度調(diào)制到激光器7輸出的光信號(hào)上，調(diào)制器偏置在正交點(diǎn)，得到的光信號(hào)經(jīng)環(huán)形器9的第一端口進(jìn)入光纖傳輸鏈路10，到達(dá)遠(yuǎn)端。假設(shè)Tn光纖傳輸鏈路的長(zhǎng)度為L(zhǎng)，傳輸過程中引入的相位抖動(dòng)為一，其中η為光纖纖芯的折射率，CLnC為光在真空中的傳輸速度。傳輸?shù)竭h(yuǎn)端的光信號(hào)的光功率正比于C0S[6‘d-i"-—)]。C遠(yuǎn)端通過9010的1X2光耦合器11將光信號(hào)分為兩路，10/100的光路通過光電檢測(cè)器13轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，作為遠(yuǎn)端接收；另一路通過法拉第旋光鏡12反射遠(yuǎn)端光信號(hào)使其沿原光纖傳輸鏈路10返回，由本地端的環(huán)形器9第二端口輸入，第三端口輸出，得到返回光信號(hào)，Ln其光功率正比于cos[6‘(i、-i"-2—)]。返回光信號(hào)與遠(yuǎn)端光信號(hào)相比，經(jīng)歷了兩倍的相C位擾動(dòng)。本地端中頻源4輸出的中頻信號(hào)經(jīng)中頻功分器5分為兩路，一路與相位差檢測(cè)單元15相連，一路與單邊帶調(diào)制器6相連，第二微波延遲器輸出的微波信號(hào)和本地中頻信號(hào)經(jīng)單邊帶調(diào)制器6移頻后與返回光信號(hào)進(jìn)入光電混頻器14，利用電光調(diào)制器的非線性效應(yīng)實(shí)現(xiàn)外差混頻，調(diào)制器偏置在消光態(tài)。光電混頻器14輸出的光信號(hào)和本地中頻信號(hào)進(jìn)行相位差檢測(cè)15，光電混頻器14輸出的光信號(hào)經(jīng)光電檢測(cè)17，帶通濾波18得到的電信號(hào)為ΓLnZcos+，其和本地中頻信號(hào)為有相位差的同頻信號(hào)，相位差為兩倍的相_c_位擾動(dòng)。兩電信號(hào)經(jīng)過鑒相器19、環(huán)路濾波器20得到表征相位差信息的電壓信號(hào)。環(huán)路濾波器20根據(jù)環(huán)路要求設(shè)置環(huán)路參數(shù)，調(diào)整系統(tǒng)響應(yīng)速度和穩(wěn)定性。相位差檢測(cè)單元15輸出的電壓信號(hào)經(jīng)過電平調(diào)整16反饋控制微波延遲器3的第一第二微波延遲器，補(bǔ)償傳輸鏈路延遲變化導(dǎo)致的微波信號(hào)相位擾動(dòng)，達(dá)到微波信號(hào)穩(wěn)相傳輸?shù)哪康摹Ｈ绻趥鬏斶^程中，光纖鏈路長(zhǎng)度發(fā)生微小變化AL，只需調(diào)整=,可使遠(yuǎn)端光信號(hào)的相位穩(wěn)定。系統(tǒng)C實(shí)現(xiàn)微波信號(hào)在光纖傳輸鏈路中遠(yuǎn)距離穩(wěn)相傳輸。如圖2所示，所述的微波延遲器3的控制端接收控制電壓為V，延遲器延遲時(shí)間τ和控制電壓V間的關(guān)系為線性τ(V)，在電壓V的控制下，輸入微波信號(hào)E(t)=C0S(KFt)，經(jīng)過延遲τ，輸出的微波信號(hào)為E(t)=cos[coKF(t_τ)]。如圖3所示，為本發(fā)明實(shí)施例中相位差檢測(cè)單元結(jié)構(gòu)圖。相位差檢測(cè)單元15，包括光電檢測(cè)器17，帶通濾波器18，鑒相器19，環(huán)路濾波器20。由光電混頻器14輸出的光信號(hào)經(jīng)光電檢測(cè)17，帶通濾波器18得到的電信號(hào)和中頻源4輸出的中頻信號(hào)為有相位差的同頻信號(hào)，經(jīng)鑒相器19鑒相。系統(tǒng)通過環(huán)路濾波器20設(shè)置環(huán)路參數(shù)，調(diào)整系統(tǒng)響應(yīng)速度和穩(wěn)定性，輸出相位差信號(hào)。如圖4所示，是本實(shí)施例的結(jié)果圖，為遠(yuǎn)端光接收直接和本地端連接，50千米光纖傳輸鏈路開環(huán)傳輸和閉環(huán)傳輸三種系統(tǒng)設(shè)置下遠(yuǎn)端接收到的微波信號(hào)的均方根抖動(dòng)隨時(shí)間的變化曲線，X軸為線性刻度，Y軸為對(duì)數(shù)刻度。從測(cè)量結(jié)果可得，開環(huán)情況下均方根抖動(dòng)隨系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)間的增長(zhǎng)累計(jì)明顯，帶有延遲鎖相環(huán)的閉環(huán)回路隨系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)間的增長(zhǎng)，其穩(wěn)定效果基本可以接近遠(yuǎn)端光信號(hào)直接和本地端連接情況下的系統(tǒng)運(yùn)行情況，證明了本發(fā)明利用微波延遲器實(shí)現(xiàn)了微波信號(hào)遠(yuǎn)距離穩(wěn)相光纖傳輸。權(quán)利要求1.基于延遲鎖相環(huán)的微波信號(hào)遠(yuǎn)距離穩(wěn)相光纖傳輸裝置，包括本地端、遠(yuǎn)端和連接于其間傳輸光信號(hào)的光纖傳輸鏈路，其特征在于所述的本地端包括微波源、微波功分器、微波延遲器、中頻源、中頻功分器、單邊帶調(diào)制器、激光器、光調(diào)制器、環(huán)形器、光電混頻器、相位差檢測(cè)單元和電平調(diào)整單元，其中微波源與微波功分器相連并輸出至微波延遲器，微波延遲器內(nèi)部有第一微波延遲器和第二微波延遲器，分別與光調(diào)制器和單邊帶調(diào)制器的射頻輸入端相連；光調(diào)制器的光輸入端與激光器相連，輸出端與環(huán)形器的第一端口相連，環(huán)形器的第二端口與傳輸光纖相連；中頻源與中頻功分器相連并輸出兩路中頻信號(hào)，第一輸出端和第二輸出端分別與單邊帶調(diào)制器的中頻輸入端和相位差檢測(cè)單元的電輸入端相連，單邊帶調(diào)制器的輸出與光電混頻器的電輸入端相連，光電混頻器的光輸入端與環(huán)形器的第三端口相連，光電混頻器的輸出與相位差檢測(cè)單元的光輸入相連，相位差檢測(cè)單元的輸出和電平調(diào)整單元相連，電平調(diào)整單元的輸出端與微波延遲器的控制端相連，分別控制第一微波延遲器和第二微波延遲器的微波延遲；所述的遠(yuǎn)端包括9010的1X2光耦合器、光電檢測(cè)器、法拉第旋光鏡，其中光耦合器的輸入端與光纖相連并由光耦合器將光路分為兩路，10/100輸出端和90/100輸出端分別與光電檢測(cè)器和法拉第旋光鏡相連，光電檢測(cè)器接收10/100光路上的光信號(hào)將其轉(zhuǎn)化為電信號(hào)作為遠(yuǎn)端接收，法拉第旋光鏡反射另一路光信號(hào)并使其沿原光纖傳輸鏈路返回至本地端，由環(huán)形器第三端口輸出。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于延遲鎖相環(huán)的微波信號(hào)遠(yuǎn)距離穩(wěn)相光纖傳輸裝置，其特征是，所述的微波延遲器的控制端接收控制電壓為V，延遲器延遲時(shí)間τ和控制電壓V間的關(guān)系為線性τ(V)，在電壓V的控制下，輸入微波信號(hào)E(t)=C0S(RFt)，經(jīng)過延遲τ，輸出的微波信號(hào)為E(t)=cos[EF(t-x)]03.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于延遲鎖相環(huán)的微波信號(hào)遠(yuǎn)距離穩(wěn)相光纖傳輸裝置，其特征是，所述的環(huán)形器為三端口，光路傳輸只能環(huán)形單向，此處實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)端光路和本地端光路的隔離，降低了本地端和遠(yuǎn)端光路的相互影響。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于延遲鎖相環(huán)的微波信號(hào)遠(yuǎn)距離穩(wěn)相光纖傳輸裝置，其特征是，所述的相位差檢測(cè)單元包括光電檢測(cè)器、帶通濾波器、鑒相器和環(huán)路濾波器，其中光電檢測(cè)器的輸入端與光電混頻器的輸出端相連，輸出端與帶通濾波器輸入端相連，帶通濾波器的輸出端與鑒相器的信號(hào)輸入端相連，鑒相器的參考輸入端與中頻功分器的輸出端相連，鑒相器的輸出端與環(huán)路濾波器相連，環(huán)路濾波器輸出相位差信號(hào)至電平調(diào)整單元。全文摘要一種基于延遲鎖相環(huán)的微波信號(hào)遠(yuǎn)距離穩(wěn)相光纖傳輸裝置，利用延遲鎖相環(huán)使本地端和遠(yuǎn)端微波信號(hào)相位同步。本發(fā)明利用電光調(diào)制器的非線性效應(yīng)實(shí)現(xiàn)光電外差混頻進(jìn)行相位檢測(cè)，通過反饋相位差信號(hào)驅(qū)動(dòng)控制微波延遲器，對(duì)微波信號(hào)進(jìn)行相位改變，補(bǔ)償傳輸鏈路延遲變化導(dǎo)致的微波信號(hào)相位擾動(dòng)，保持本地端和遠(yuǎn)端微波信號(hào)的相位同步關(guān)系，解決本地端和遠(yuǎn)端微波信號(hào)相位不同步的問題，達(dá)到微波信號(hào)穩(wěn)相傳輸?shù)哪康?。本系統(tǒng)采用非相干校正，除具有穩(wěn)相傳輸距離長(zhǎng)的優(yōu)點(diǎn)外，還擁有動(dòng)態(tài)范圍大、穩(wěn)定性高等優(yōu)點(diǎn)。文檔編號(hào)H04L7/033GK102215104SQ20111014371公開日2011年10月12日申請(qǐng)日期2011年5月31日優(yōu)先權(quán)日2011年5月31日發(fā)明者何浩,常樂,章璐敏,胡衛(wèi)生,董毅申請(qǐng)人:上海交通大學(xué)