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。     

微波光子积分器在宽带信号处理中的应用

针对传统的基于电子电路的信号处理带宽和速度不能满足日渐增长的宽带信号需求的问题,在对微波光子技术充分调研和分析的基础上,提出了基于微波光子积分器的信号处理概念和相应器件功能,总结了近年来微波光子积分器的研究进展及其性能参数并指明了微波光子积分器在宽带微波信号处理方面的重要应用以及相较于电子处理器的明显优势。最新研究结果表明,微波光子积分器的时间带宽积可达到28 800,比传统电子器件高2个数量级。     

基于微波光子的灵活有效载荷系统研究

目前卫星载荷的设计寿命一般在15年左右,期间通信技术已发生了日新月异的变化。现有多频段、多波束卫星在入轨以后,其单端口的技术状态基本固定,一旦投入使用,针对不同波束业务需求,难以灵活地对卫星工作频率和带宽等资源进行重新分配。针对传统微波技术在多频段通用、可重构的技术瓶颈,探讨宽可调谐本振及分发技术、全光变频技术、光控波束形成技术和射频光交换技术等关键技术在一体化、通用化和在轨可重构卫星转发器方面的潜在应用价值。     

基于硅基集成的模拟信号处理及其在微波光子前端中的应用

模拟信号处理单元是微波光子前端中的重要组成部分,其性能在很大程度上决定了整个系统的性能,其中硅基光子集成的信号处理单元因其尺寸小和性能优良等优势获得了更多的关注。综述了硅基光子信号处理单元以及其在微波光子前端中应用的相关研究成果。     

微波光子信号处理及关键技术的探析

随着当前经济的发展,信息传递能力对经济的发展正在发挥着越来越重要的作用。在当前的信息传递技术中,信号的传输和处理技术正成为制约信息传递速度与数量的关键因素。因此,本文作者从微波光子学的相关理论入手,结合当前微波光子信号处理的关键技术以及传统信号处理技术的数据对比分析,对微波光子信号处理及关键技术进行了简要的分析。希望通过本文的分析对相关领域技术的推广普及带来启示。     

面向宽带卫星通信的微波光子线性化技术

微波光子技术凭借其带宽高、损耗低、重量轻、抗电磁干扰能力强等特点,有望突破传统技术瓶颈,满足未来卫星通信系统大容量、多功能、一体化的应用需求。针对宽带卫星通信系统中非线性失真问题,特别是未来通信系统的超宽带射频信号采集及超大规模的数据处理需求,基于偏振调制-相干I/Q解调,提出了一种光子带通采样且包含直接下变频功能的线性化方法,实现了系统三阶交调非线性失真下变频后30.55 dBm的失真抑制。实验证明了所提方法的有效性。此外,所提方法还可直接获取目标高频宽带的信息并将其数字化,避免了采用超宽带模数转换后所需的超大规模的数字处理,具有较好的应用潜力。     

微波光子技术在制导领域中的应用研究

精确制导技术是精确制导武器的核心技术.为了实现精确目标打击,制导系统必须具有高分辨能力和抗干扰能力.目前的制导技术发展趋势可以总结为更高更宽,高是指更高的工作频率,宽是指更宽的工作带宽.但是电子技术的瓶颈逐渐显现,尤其在信号产生方面,这从源头上限制了雷达制导性能的提升.利用微波光子技术实现微波信号的产生与处理,实现大带...     

光纤光栅在微波光子滤波器中的应用

近年来,光纤光栅以其波长选择性好等特性得到了广泛的应用,随着人们对宽带通信的不断需求,微波光子学也在不断发展,微波光子滤波器更是成为该领域的热点之一,不断有利用光纤光栅构成微波光子滤波器的报道。综合评述了几种典型光纤光栅构成微波光子滤波器的结构,并分析比较了各自的功能特点和不足。     

微波光子技术应用现状及趋势

详细介绍了微波光子技术的基本内涵、发展现状和技术优势.从雷达、电子战以及通信三大典型领域的发展历史详细介绍了微波光子技术的具体应用状况,全面分析了微波光传输与处理技术特征与电子信息系统性能提升的内在关系.结合电子信息系统的发展趋势和瓶颈问题,提出基于微波光子技术的解决思路,以期对未来微波光子技术的发展和应用方向提供有意义的指导.     

光学微腔在微波光子雷达系统中的应用

微波光子雷达通过光子技术辅助可突破传统电子技术瓶颈,实现光子系统集成化是未来微波光子雷达的必然发展趋势。具有超高品质因子的光学微腔得益于其独特的线性和非线性光学特性,可在极小的体积内实现宽带微波信号的光域调控,是集成微波光子雷达系统的关键核心元件,在微波光子滤波、光生微波信号、光子辅助信道化接收和光控波束形成等系统功能单元中都具有重要的应用价值,并且在未来太赫兹雷达、激光雷达等系统中也具有广阔的应用前景。     

微波光子技术在电子信息系统中的应用

本文先从微波光子技术的概念剖析入手,并就微波光子技术在电子信息系统中的实际应用进行深入的分析。     

微波光子技术在瞬时测频中的应用

用微波光子技术实现微波信号频率的瞬时测量,需要把截获的微波信号调制到光载波上,通过一定的光路结构,产生一个仅与待测微波信号频率有关的幅度比较函数,进而得到待测微波信号的频率.研究了微波光子技术在雷达瞬时测频应用中的实现方法,分析比较了各自的功能特点,并提出了一种结构简单的雷达微波信号全频段测量方法.     

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。     

微波光子技术在雷达相控阵中的应用分析与展望

近年来,微波光子技术在雷达、通信和电子对抗中的应用得到了越来越多的关注。本文简单介绍了微波光子技术的发展情况和优势,对微波光子技术在雷达相控阵工程应用中存在的光电/ 电光转换损耗大、集成度低、通道一致性差、成本高昂等问题进行了探讨,给出了微波光子技术在雷达相控阵中三种典型的应用场景,并针对目前存在的问题,提出了促进微波光子雷达相控阵推向工程应用的关键技术,包括高效的电光/ 光电转换、高性能的射频光传输和光电混合集成等。希望通过关键技术的突破,促进微波光子技术在雷达相控阵中实现大规模工程应用。     

微波新技术在卫星通信中的应用

本文综述了若干微波新技术在卫星通信设备中的应用,它们对于卫星通信的进一步普及和提高具有十分重要的意义。     

微波光子集成芯片技术

微波光子集成芯片技术是微波光子雷达的重要支撑技术,不仅可以实现器件的多功能化,缩小微波光子雷达的体积,还可以大大提升微波光子雷达的稳定性与可靠性。该文介绍了目前常用的InP基、Si基和铌酸锂基等材料体系及其异质异构集成的光子集成芯片技术和可用于微波光子混合集成的光电集成芯片技术,并展望了未来发展趋势。      

微波光子技术在电子战中的应用探讨（特邀）

电子战是夺取信息化战争的关键力量之一,而微波光子技术由于其宽带性、高速性、并行性、小巧性等特征与电子战能力提升的需求高度匹配,已经成功应用于信号产生、传输及处理等环节中。首先从电子战系统的作战要求和能力特征出发,分析了影响电子战效能的核心要素;进而探讨了微波光子的特点及其提升电子战能力的原因,并以光学波束形成为典型应用,分析了微波光子给电子战系统带来的能力提升优势;最后,面向电子战向电磁频谱战转型的发展需求,对微波光子的发展趋势进行了展望。     

微波磁性器件在卫星通信中的应用

介绍了微波磁性器件在卫星通信中的应用和作用。     

受激布里渊散射在微波光子信号中的应用

概述了光纤中受激布里渊散射(SBS)作用于微波光子信号的工作原理,基本持性以及工作方式.从受激布里渊散射增益谱的角度对微波光子信号的选择抒放大、倍频、上变频和信号产生以及从损耗谱的角度对信号载波抑制和信号相移等典型应用和研究进展进行了介绍.总结了在这些应用中受激布里渊散射的优势和缺陷,以及可能的应对方案.