射頻信號的光學處理方法——光生毫米波技術.pdf

1、微波源，尤其是毫米波源，其相位噪聲、頻率穩(wěn)定性、調(diào)諧范圍等性能的優(yōu)劣對于雷達、電子戰(zhàn)、通信等微波系統(tǒng)的性能具有重要的影響。然而，現(xiàn)有的固態(tài)毫米波振蕩器的工藝水平難以實現(xiàn)40GHz以上的性能良好的毫米波振蕩源。而光生毫米波能避開復雜的半導體工藝，成為實現(xiàn)高性能毫米波源的有效技術手段。因此光生毫米波比現(xiàn)有的毫米波產(chǎn)生機制具有獨特的優(yōu)點、潛力和重大的應用價值。
　　本文首先對國內(nèi)外光生微波、毫米波技術方案進行了研究，然后決定采用光電振蕩

2、器來產(chǎn)生微波/毫米波。在這些光學技術中采用光電振蕩器結構實現(xiàn)超低相位噪聲的微波振蕩源具有明顯優(yōu)勢：超低相位噪聲、寬可調(diào)諧特性等。本文從光電振蕩器的振蕩閾值、電光調(diào)制器響應函數(shù)的線性化、振蕩頻率和幅度、頻譜以及噪聲信號比等方面闡述了光電振蕩器的基本理論。然后分別應用了不同長度的光纖和不同中心頻率的濾波器，進行了單環(huán)光電振蕩器的實驗研究，在225MHz，600MHz以及4.1GHz等頻段產(chǎn)生了高質量的微波信號。其中采用900m長光纖的振蕩器

3、獲得了4.1GHz的中心頻率，在1kHz頻偏處的相位噪聲約為-100dBc/Hz，在10kHz頻偏處的相位噪聲為-122dBc/Hz，邊模抑制比高于81dB的微波信號。并對振蕩器的環(huán)路增益和寄生振蕩、模式間距和跳模的關系進行了研究。然后對振蕩器的相位噪聲特性、頻率穩(wěn)定性以及可調(diào)諧特性也進行了研究。
　　本文最后闡述了雙環(huán)光電振蕩器的基本理論，然后對雙環(huán)結構的振蕩器進行了仿真分析，并對其進行了實驗研究，分析了振蕩器雙環(huán)功率分束比和環(huán)