基于光子混频的微波频率测量技术

提出了一种基于光子混频的光子学微波频率测量方法。方法采用可调微波延时线控制射频(RF)通道与光通道之间延时,利用两个级联马赫曾德调制器(MZM)进行光子混频,进而建立微波频率与直流光功率之间关系。通过仿真与分析,合理设计RF通道与光通道之间延时,优化了系统频率测量范围。仿真结果表明,光通道延时与RF通道1的延时差Δτ1选取在15ps附近,两个RF通道之间延时差Δτ选择在20ps附近时,对于1~6GHz范围的频率测量较为合适。实验中,采用矢量网络分析仪对延时进行测量,得到Δτ1为17.7ps,Δτ为16.9ps。测试结果表明,在1~6GHz频率下,系统测量精度在±0.2GHz以内。系统的测量误差主要来自于矢量网络分析仪对相位测量的不确定度,以及激光器输出光功率的波动,通过采取相应的措施可以提高系统测量精度。本文方法为微波频率测量提供了一种低成本光子学解决手段。     

基于光子芯片的微波光子混频器 （特邀）

提出了一种由光生本振单元和波长分离调制单元组成的微波光子混频方法,并在绝缘体上硅材料上设计实现了上述波长分离调制芯片。该芯片集成了硅基相位调制器、微环滤波器、光电探测器、光耦合器和光栅耦合器。实验搭建了基于该波长分离调制芯片的微波光子次谐波混频系统,结果表明,该微波光子混频器可以将6~16 GHz的RF信号变频到33~23 GHz。此外,针对实验系统中残留的混频杂散,分别提出了增加微环滤波器抑制比降低泄露光生本振强度和引入光移相器修正泄漏光生本振相位两种解决方案。通过仿真验证可知,引入光移相器的方法更为简单,更适合于光子集成芯片。     

面向雷达应用的微波光子处理技术浅析与发展思考

微波光子处理技术是指利用光子学的手段完成微波信号的混频、倍频、滤波、移相、延时和模数转换等操作,是支持下一代雷达系统发展的关键技术之一。文章通过分析微波光子技术在微波信号处理方面的优势,探讨了在雷达系统中应用微波光子处理技术的多种方式,并基于未来雷达系统处理能力的需求,从与光计算相融合的角度展望了微波光子处理技术的未来发展。     

微波光子检测 （特邀）

微波信号检测是电子信息领域的关键技术,广泛应用于通信、雷达、电子战。随着新一代信息技术的快速发展,现有的微波测量系统面临着速率和带宽瓶颈。微波光子学技术融合了微波和光波技术各自优势,具有大带宽、低损耗、抗电磁干扰等优势,文中围绕微波光子检测,特别是微波光子信号的频率测量方案,如频率-幅度映射型、频率-时间映射型、光信道化型等,介绍与分析国内外现状与发展动态,并对现有微波光子测量面临的问题和下一步发展方向进行了简单总结。     

11GHz微波光子信号的单边带布里渊选择放大实验研究

提出一种实现11GHz微波光子信号单边带布里渊选择放大的简单系统,对该系统进行了研究,理论分析了11GHz微波光子信号下边带的光功率变化,通过实验实现了11GHz微波光子信号的单边带选择放大,得到了30dB单边带增益。对实验测得的边带光功率随泵浦波光功率的变化进行了讨论,实验结果和理论计算相吻合。     

微波光子滤波器在卫星通信信号处理中的应用

微波光子学主要研究微波和光波的相互作用,其应用领域有宽带无线接入网、传感网络、雷达、卫星通信、仪器仪表和现代电子战等。微波光子技术的优势主要体现为:载波所具有的巨大带宽优势,传输介质所具有的重量轻、低损耗,以及光载波能够抵抗空间存在的各种电磁干扰等,而这也正是目前的电子技术面临的困境。积极研究、探索用光子学技术和方法来进行微波信号的产生、传输和处理等,就成为了微波光子学的热门研究方向。论述了微波光子技术在信号滤波处理等方面的应用以及近年来的研究进展,简要介绍了正系数、负系数、复系数以及单通道微波光子滤波器的基本架构、工作原理及其在卫星通信信号处理中的应用及发展趋势。在有巨大应用前景的单通道微波光子滤波器中,目前已能实现0~20 GHz的频率调谐范围、350 MHz的通道带宽。     

基于RF时钟功率探测法的色散在线监测研究

提出了一种基于射频(RF)时钟功率探测法的色散监测方案,该方案利用光链路色散效应导致光信号频谱上下边带相位间产生相位差的原理,通过对加载导频RF进行扫频并分析所输出的RF功率谱,由功率谱与被测链路色散余量的关系曲线精确计算出链路色散值。文章基于所提出的方案进行了仿真研究,分别在RF频率设定为8GHz,15GHz,21.21GHz三个频率点对应测出986ps/nm,272ps/nm,136ps/nm三组一阶色散值;在整个仿真研究过程中所提方案的测量精度最高可控制在0.1ps/nm以内。     

基于光子学的微波信号频率测量研究进展

微波频率测量是电子侦察中的重要内容,随着雷达电子战的发展,微波工作频率不断攀升,电域的测频方案由于测量带宽的限制,无法满足电子侦察的发展需求。利用微波光子技术实现频率测量的系统具有瞬时带宽大、低损耗、抗电磁干扰等特点,能克服电子领域在微波频率测量中所面临的瓶颈问题。根据目前基于光子学的微波信号频率测量方案,从瞬时频率测量、光子辅助微波信道化、多频测量、基于光子模数转换技术、光子压缩感知技术5种不同类型的测频原理展开了介绍和分析,并对基于集成光学的微波信号频率测量技术进行了探讨。在微波信号频率测量技术的发展中,基于光子学的测量方法具有广阔的应用前景。     

全新布里渊散射可切换微波光子滤波器

提出了一个新的基于布里渊散射效应的微波光子滤波器。该滤波器可通过调谐系统中光滤波器的中心波长,实现高解析度带通滤波器与陷波滤波器之间的灵活切换,并且通过调谐产生受激布里渊散射的泵浦光的波长可实现滤波器通带或阻带的中心频率在很大频率范围内连续调谐。该滤波器为全光结构,因此具有非常大的调谐范围（调谐上限仅受限于试验中使用的矢量网络分析仪的显示频率上限）。系统中采用相位调制器,因此没有偏置电压漂移问题。实验结果展示了一个带通与陷波滤可灵活切换的高解析度微波光子滤波器,并且通带和阻带的中心频率在9～26.5 GHz范围内连续可调谐,其中带通滤波器的通带具有极窄3 dB带宽,约28 MHz（由光纤本身布里渊增益区线宽所决定）。     

微波光子传感技术研究进展综述

微波光子学是一门研究光与微波相互作用的新型交叉学科,旨在利用现代光学技术实现高频宽带微波信号产生、传输、处理和测量.其中,微波光子传感是微波光子学一个重要的研究领域,它采用光学传感器实现温度、应变、压力等传感参量光域感知,基于微波光子技术实现光域传感信息到微波域的线性映射和转换,结合微波信号处理技术实现传感信号解调,具...     

外壳为聚苯乙烯硬泡沫的角锥吸波材料

随着使用频率的降低,微波暗室角锥吸收体的高度也相应增加。传统的聚氨脂泡沫角锥吸收体由于在浸渍和烘干方面存在困难,因而不易制作。为避免聚氨脂泡沫角锥吸收体在大尺寸时浸渍和烘干的困难,以聚苯乙烯硬泡沫板为外壳,以聚苯乙烯泡沫小球和吸波材料混合体为充填物的新型角锥吸波材料已开发成功。聚苯乙烯泡沫具有低密度,高阻燃和低介电常数的特点,因而保证了吸收体的重量轻,阻燃好,吸收性能高的要求。而且吸收体表面平整,洁白,采光好。试验结构表明,500mm高度的吸收体,在2.6-18GHz频率范围内,反射率基本上都优于-50dB。     

爆炸磁频率发生器的等效电路分析

爆炸磁频率发生器是在螺旋磁累积发生器的基础上附加一小电容构成的.通过炸药爆炸使电感迅速减小,以此在螺线管中激发出强的振荡电流并在短时间内产生功率足够强的微波脉冲.基于等效电路理论,分析了该装置中电流的时间特性及产生微波脉冲的可能性.最后,分析了电流的频谱特性及其与电路参数的关系.     

微波基板用陶瓷材料Li_2Mg_(1-x)Zn_xTi_3O_8微波性能研究

通过传统固相反应法制得三元系尖晶石结构的Zn掺杂的Li_2Mg_(1-x)Zn_xTi_3O_8(LMT)陶瓷。讨论了Zn掺杂对Li_2MgTi_3O_8陶瓷试样的相结构、显微结构及微波介电性能的影响。当Zn掺杂量为0.06时,Li_2Mg_(0.94)Zn_(0.06)Ti_3O_8陶瓷试样在1 075℃烧结4h可获得良好的显微结构与微波性能,其中介电常数适中(ε_r≈26.58),品质因数较高((Q×f)≈44 800GHz),谐振频率温度系数趋近于0(τ_f≈1.9μ℃~(-1))。该研究得到的陶瓷材料具有良好的微波介电性能,可作为无机填充材料运用于微波复合介质基板材料的研制中。     

数字微波发展中面临的挑战

数字微波作为一种无线传输方式,与其他通信方式相比具有建设周期短、抗自然环境灾害性能强、不容易遭受人为破坏、应用灵活等特点,因此在广播电视信号传输中,数字微波具有不可取代的地位。通过对河北省广播电视数字微波传输系统的介绍,对协调城市发展与微波通道保护、微波衰落与广电维护工作要求进行了分析,提出了解决方案。     

一种2.45 GHz微波二极管整流电路

为了提高用于微波无线功率传输的微波整流效率,本文采用微带结构实现了一个2.45 GHz的微波二极管整流电路.仿真实验结果证明在输入功率约为20 dBm的情况下,获得了大于50%的整流效率.通过完善和改进电路,可以进一步提高整流的效率,并应用于微波整流天线.     

高性能低成本微波组件制造技术

高性能、低成本的微波组件制造技术对复杂昂贵的电子系统的普及应用具有重要意义。目前,微波组件多采用薄膜或微波介质片工艺制造。其调试造手工操作来完成,制造成本较高,生产一致性差。先进的铜厚膜工艺具有微性能好、便于大量生产等特点,是一 高性能、低成本的电路基板制造技术。激光技术与自动测试技术自动控制技术相结合可实现对微波组件的高精度动态闭环自动化测试修调。采用这些先进技术,能提高生产效率。降低微波组件的     

微波铁氧体开关互易性的讨论

提出了Y 结型铁氧体开关能够在不改变控制信号的情况下实现收发双向传输的解决办法;应用传输矩阵对差相移 型铁氧体开关的工作原理和互易性进行了详细的讨论,得出了差相移误差和开关隔离度、互易性的关系,对铁氧体开关 的研制具有指导意义。     

低温共烧陶瓷微波多芯片组件

低温共烧陶瓷(LTCC)是实现小型化、高可靠微波多芯片组件(MMCM)的一种理想的组装技术.本文研究采用了一种三维LTCC微波传输结构,并采用叠层通孔实现垂直微波互连.利用电磁场分析软件对三维微波传输结构和垂直微波互连方式进行了模拟和优化,并与试验样品的测试结果进行了对比,两者吻合较好.介绍了单片微波集成电路芯片测试和微波多芯片组件键合互连方法,以及一个X波段微波多芯片组件的应用实例.     

高功率微波作用机理及影响条件分析

高功率微波武器在战场上的应用日趋广泛 ,并且日益成为战场上各种武器设备中的电子系统和作战人员的重要威胁。列举高功率微波的常用破坏阈值 ,并试图从其杀伤机理 ,大气对其传输的影响等方面作一些探讨     

基于微波光子的射频信号功率测试方法

功率是微波信号的基本参数之一。传统的功率测量方法受限于同轴电缆传输损耗大、体积大等因素，难以适应分布式长距离组网应用。文章提出基于电光转换的微波功率测量方法，将微波功率测量转换为对光边带抑制比的测量。分别分析了采用相位调制和强度调制的电光转换方法时，微波功率与光边带抑制比之间的映射关系。实测对比了测量值与理论计算值之间的符合性。该方法经过电光转换后，可以采用光纤传输信号，进行长距离远拉测试，在分布式长距离组网中具有较好的应用前景。