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专利号: 2019105581634
申请人: 西南交通大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 电通信技术
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于光子技术的宽带微波信号到达角度测量装置,其特征在于,包括发送端的可调谐光源(100)、第一相位调制器(101)、第二相位调制器(102)、光滤波器(103)和单模光纤(104),以及接收端的光电探测器(105)和低速示波器(106);在发送端,第一相位调制器(101)将第一天线(1)接收到的微波信号(107)转换为光信号,第二天线(2)接收到的微波信号(108)与低频高功率锯齿波信号(109)经电耦合器(110)耦合,经第二相位调制器(102)转换为光信号;光耦合器(111)用于耦合两路光信号,光滤波器(103)用于滤除耦合后的光信号的载波和一个边带,滤波后的光信号经单模光纤(104)传输;在接收端,光电探测器(105)将接收的光信号进行光电转换,低速示波器(106)采集转换得到的电信号并发送给数字信号处理模块计算微波信号的到达角度。

2.一种基于光子技术的宽带微波信号到达角度测量方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤1:第一天线接收的微波信号经第一相位调制器实现电光转换,其输出光场表示为:其中,Eo和ωc分别为输入光载波的幅度和角频率,m1=V1/Vπ1为第一相位调制器的调制指数,V1为接收微波信号的幅度,Vπ1为第一相位调制器的半波电压;Jn为第n阶贝塞尔函数,n=0,1;ω为天线接收信号的角频率;

第二天线接收到的微波信号首先与低频高功率锯齿波信号耦合,然后加载到第二相位调制器实现电光转换,输出的光场表示为:其中,φ(t)为由锯齿波引入的相位,Vmax为锯齿波的峰峰值,T为锯齿波的周期,m2=V2/Vπ2为第二相位调制器的调制指数,V2为接收信号的幅度,Vπ2为第二相位调制器的半波电压;

步骤2:将两路光信号经光耦合器进行耦合,然后经光滤波滤除光载波和一个边带,滤波后的光信号经一段单模光纤传输,传输后的光信号表示为:其中, 是由光纤色散引起的相位;

步骤3:传输后的光信号经光电探测器实现光电转换,转换后的电信号表示为:

其中,I0和I1分别为直流项和低频信号项的幅值;

由于锯齿波的频率远远小于接收的微波信号的频率,故 将直流项通过隔直器滤掉,则上式简化为:通过从0到2π扫描相位的方式的得到微波信号的相位。