微波光子信号处理中光子射频移相器的研究

摘要

微波光子移相器是光控相控阵系统中的关键器件，主要用于形成波束网络并进行方向扫描。近年来由于高速发展的相控阵系统对其关键器件移相器提出了更高的性能要求，电子移相器的器件特性显然已经无法满足需求。于是国内外研究机构和学者欲寻求突破电子移相器瓶颈的有效技术手段——光学技术方法。因此研究微波光子移相器具有重大的现实意义。
　　本文研究的主要内容包括：
　　（1）对相控阵天线原理及技术特点进行了介绍，然后对基于光真延时技术（OTTD）、基于矢量和技术以及基于外差混频技术的三种光子射频移相器的工作原理和技术方案进行了分析及仿真，进而得出其各自的优缺点。
　　（2）提出了基于DPMZM相位可调的微波光子移相器方案。对该方案的系统结构和原理进行分析，并通过VPI仿真平台对该方案的可行性进行验证，结果表明可以通过调节相位调制器（PM）的偏置电压线性地改变射频信号的相移；将该方案与已有移相器方案进行对比分析，结果表明所提方案在未使用光学滤波器前提下，仍可以满足移相器对各方面的要求。
　　（3）提出了基于DPMZM倍频和相位可调的移相器方案。对该方案的系统结构和原理进行分析及仿真，结果证明该方案具有调节方便、相移范围大、输出幅度波动小等优点；还具有倍频和幅度控制功能。

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第一章 绪论

1.1微波光子学概述

1.2 相控阵技术

1.3 国内外研究现状及意义

1.4 论文结构及主要工作

第二章 光子射频移相的原理和实现方法

2.1 基于OTTD的光子射频移相器

2.2 基于矢量和技术的光子射频移相器

2.3 基于外差混频技术的光子射频移相器

2.3.1 利用LCFBG的射频移相器

2.3.2 利用DDMZM的射频移相器

2.3.3 单个电压控制的微波光子移相器

2.3.4 利用DPol-MZM的射频移相器

2.4 本章小结

第三章 基于DPMZM相位可调的微波光子移相器方案

3.1 系统结构及原理

3.2 系统仿真和结果分析

3.2.1 系统仿真

3.2.2 仿真结果分析

3.3 单边带抑制比对移相效果的影响

3.4 本章小结

第四章 基于DPMZM倍频和相位可调的移相器方案

4.1 系统结构和原理

4.2 系统仿真和结果分析

4.3本章小结

第五章 总结与展望

5.1 工作总结

5.2 工作展望

参考文献

致 谢

攻读硕士期间的学术成果