1.一种超宽带相位噪声测试系统,其特征在于:所述系统包括调制控制模块,与调制控制模块相连接的光调制模块,与光调制模块相连接的光电探测模块,与光电探测模块相连接的低通滤波器(204),与低通滤波器相连接的计算机(205);
所述调制控制模块控制光调制模块工作点始终处于线性调制范围内;
所述光调制模块将待测微波信号调制到光波上进而输出光载射频信号;
所述光电探测模块将光调制模块输出的光载射频信号转化为带有待测微波信号相位噪声信息的直流信号;
所述光电探测模块包括第2单模光纤耦合器(109),与第2单模光纤耦合器(109)相连接的第1光纤延迟线(201)和第2光纤延迟线(202),与第1光纤延迟线(201)和第2光纤延迟线(202)相连接的高速平衡光电探测器(203);
所述高速平衡光电探测器(203)输出的带有待测微波信号相位噪声信息的直流信号通过所述低通滤波器(204)后由所述计算机(205)采集处理得到最终的相位噪声测试结果,信号处理流程如下:(1)输入待测微波信号表示为:V=Vocos(2πfot+2πΔfτ);
其中,Vo为微波信号幅度,Δf为微波信号频率抖动,2πΔfτ为微波信号频率抖动经过一段时延τ后的相位噪声;
(2)所述光调制模块输出的光载射频信号经第2单模光纤耦合器(109)分为两路,经第1光纤延迟线(201)到达高速平衡光电探测器(203)后为:V=Vocos(2πfot+2πΔfτd);
其中,τd为第1光纤延迟线201的延迟量;
(3)所述光调制模块输出的光载射频信号经第2单模光纤耦合器(109)分为两路,经第2光纤延迟线(202)到达高速平衡光电探测器(203)后为:V=Vocos(2πfot+2πΔfτo);
其中,τo为第2光纤延迟线202的延迟量;
(4)所述两路信号经高速平衡光电探测器(203)后为:
(5)调节第2光纤延迟线(202)使2πfot+πΔfτo-πΔfτd=(2m+1)π/2,此时高速平衡光电探测器(203)输出为:(6)所述第2光纤延迟线(202)的延迟量τo和微波信号频率抖动Δf极小,高速平衡光电探测器(203)输出进一步表示为:(7)通过所述式 进行傅里叶变换即可得到待测微波信号相位噪声。
2.根据权利要求1所述的一种超宽带相位噪声测试系统,其特征在于:所述调制控制模块包括调制驱动器(105),与调制驱动器相连接的第1光电探测器(103)和第2光电探测器(107)。
3.根据权利要求1所述的一种超宽带相位噪声测试系统,其特征在于:所述光调制模块包括窄线宽分布式反馈激光器(101),与窄线宽分布式反馈激光器(101)相连接的保偏光纤耦合器(102),与保偏光纤耦合器(102)相连接的强度型光调制器(104),与强度型光调制器(104)相连接的第1单模光纤耦合器(108);
所述强度型光调制器(104)的调制频率大于被测微波信号频率。
4.根据权利要求3所述的一种超宽带相位噪声测试系统,其特征在于:所述保偏光纤耦合器(102)的耦合比为1:99。
5.根据权利要求3所述的一种超宽带相位噪声测试系统,其特征在于:所述第1单模光纤耦合器(108)的耦合比为1:99。
6.根据权利要求1所述的一种超宽带相位噪声测试系统,其特征在于:所述第2单模光纤耦合器(109)的耦合比为50:50;
所述高速平衡光电探测器(203)的3dB带宽频率大于被测微波信号频率。
7.根据权利要求6所述的一种超宽带相位噪声测试系统,其特征在于:所述第1光纤延迟线(201)包括光开关1,与光开关1连接的光纤环1和光纤环2,与光纤环1和光纤环2相连接的光开关2。
8.根据权利要求7所述的一种超宽带相位噪声测试系统,其特征在于:所述光纤环1的长度为5千米,光纤环2的长度为300~500米。
9.根据权利要求6所述的一种超宽带相位噪声测试系统,其特征在于:所述第2光纤延迟线(202)为电控光纤延迟线,其长度不大于10毫米。