基于光電振蕩技術(shù)的低相噪微波頻率源研究.pdf

1、微波頻率源的性能指標如相位噪聲、頻率穩(wěn)定性等的好壞對雷達、通信等微波系統(tǒng)的性能具有舉足輕重的影響，并且在很大程度上限制著微波系統(tǒng)的性能提高。隨著科技的不斷發(fā)展，各種微波系統(tǒng)對微波源的各種性能要求日益提高，傳統(tǒng)的微波源技術(shù)不再滿足其需求。本文研究的基于光電振蕩器技術(shù)，輸出高頻率，低相位噪聲的微波頻率源，迎合各種微波系統(tǒng)對微波源的要求而發(fā)展，能滿足日益提高的性能指標。
　　本文通過搭建光電混合系統(tǒng)作為研究平臺，利用光電振蕩器技術(shù)，產(chǎn)生

2、出低相位噪聲和高頻率穩(wěn)定性的微波信號。本文在理論上從光電振蕩器(OEO)的起振條件、相位噪聲以及光纖傳輸特性等方面分析了其基本結(jié)構(gòu)和原理，并搭建OEO系統(tǒng)實驗平臺進行實驗驗證其原理的可行性，之后還針對其輸出信號的穩(wěn)定性問題和邊模抑制的問題提出了相應的解決方案。本文對于提高輸出信號的穩(wěn)定性應用了鎖相環(huán)技術(shù)來解決，對于輸出信號邊模抑制的問題應用了多環(huán)光纖傳輸?shù)姆椒ā?br>　　本文對OEO中的關(guān)鍵微波器件做了詳細的介紹，其中包括低噪聲放大器

3、、微波窄帶濾波器以及鎖相環(huán)模塊。對于LNA，本文首先詳細闡述了LNA在OEO中的作用，然后根據(jù)OEO系統(tǒng)指標確定了LNA的參數(shù)要求，之后對LNA的設(shè)計理論做了簡單的介紹，最后應用ADS仿真軟件，設(shè)計LNA并進行仿真優(yōu)化；對于微波窄帶濾波器，本文先闡述了其在OEO中的關(guān)鍵性作用并通過OEO系統(tǒng)指標確定了微波窄帶濾波器的參數(shù)要求，然后分別介紹了耦合微帶線和基片集成波導的基本原理，并采用這兩種方法分別設(shè)計了微波窄帶濾波器，經(jīng)過對比發(fā)現(xiàn)，耦合微

4、帶線微波窄帶濾波器指標性能出現(xiàn)偏差，因此在本文未做過多的描述，而SIW微波窄帶濾波器的實物測試數(shù)據(jù)滿足OEO系統(tǒng)要求；對于鎖相環(huán)模塊，本設(shè)計采用了PLL半導體芯片進行設(shè)計，并對制作出的鎖相環(huán)模塊做了測試實驗。
　　通過選取的實驗測試方案以及OEO系統(tǒng)，反復實驗證明了OEO的可行性和優(yōu)越性。實驗得出，本文設(shè)計的OEO，其輸出的低相位噪聲、高頻譜純度的微波信號，頻率為10GHz，相位噪聲為126dBc/Hz@100KHz，邊模抑制可達