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针对微波通信、雷达、电子战和导航等先进电子系统的应用发展需求,为了实现具有实用价值的极低相噪耦合微波光电振荡信号产生,提出了一种基于Sigma型光纤储能环腔架构的低相噪启钥式耦合微波光电振荡器。该方案通过Sigma型光纤储能技术消除了耦合微波光电振荡器中存在的偏振衰落问题,并且通过有源光纤环腔再生增益特性极大增强了振荡器品质因数,最终实现了10 GHz耦合微波光电振荡器的开机启钥稳定运行,起振信号在10 kHz频偏处的相位噪声达到-139.26 dBc/Hz。 相似文献
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基于光纤延时构建相位噪声测量系统。基于微波光 子链路相噪测量的基本原理,建立了完整的理论模型;研制了伺服电路并搭建测量平台, 实验验证了测量数 据的正确性。为提高测量系统的灵敏度,采用优化微波光子链路的噪声系数来降低测量系统 远载频噪底,使用高线性度光电 探测器(PD)与低相噪放大器来降低1/f噪声的寄生效应以及测量系统的近 载频噪底,最终实现高灵敏相噪测量系统,X波段噪 底在1kHz频偏处接近-130dBc/Hz,10kHz频偏接近-145dBc/Hz。 相似文献
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《中国激光》2021,(9)
提出了一种基于可调光延迟线的微波光子正交解调技术,并基于该技术设计了微波光子零中频接收机。通过调节光延迟线实现本振信号的90°移相,并采用波分复用方法在共用的级联马赫-曾德尔调制器结构中实现两条正交链路的射频信号与本振信号的混频,从而提高了光正交解调的幅相一致性。所设计的微波光子零中频接收机可对光正交解调之后的中频处理器件如光电探测器、滤波器以及模数转换器等引起的链路幅相不平衡进行数字补偿。经数字幅相失衡补偿后,微波光子零中频接收机在中心频率为12 GHz、瞬时带宽为4 GHz的工作频段内测得幅度不平衡小于0.4 dB,相位不平衡小于1.5°,镜频抑制度大于45 dB,最高镜频抑制度可达79 dB。 相似文献
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为实现具有高频谱纯度、低相位噪声的宽带可调谐微波信号生成,提出并通过实验验证了一种次谐波信号调制下光注入半导体激光器结构的光电振荡器,其原理为通过利用光注入半导体激光器的单周期(P1)振荡工作状态和波长选择放大特性实现可调微波信号生成,并进一步通过在光电振荡环路中引入次谐波信号调制对系统生成微波信号的频率稳定性、边模抑制比与频谱纯度进行优化。实验结果表明,文中方案提出的光电振荡器可以生成输出功率大于5 dBm,频率调谐范围为12~18 GHz的微波信号。同时,系统生成的微波信号的3 dB带宽为100 kHz,边模抑制比可达 51 dB,且信号在频偏量为100 Hz和10 kHz处的相位噪声分别为?78 dBc/Hz和?109 dBc/Hz。此外,光电振荡器生成微波信号的频率调谐范围只受系统中使用的各类光电器件工作带宽的限制,通过采用具有更大带宽的光电器件可以实现更高频率的微波信号生成。 相似文献
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微波光子变频与移相技术是微波光子雷达的两个关键技术,若在实现微波光子变频的同时完成移相,可以大幅降低微波光子雷达系统的复杂度和体积。本研究基于光电振荡环路提出一种可同时完成微波光子变频与移相的方法,利用光电振荡环路对基频微波信号进行上变频,通过改变光电振荡器的输出频率,实现1.6~21.16GHz可调谐上变频;调节可调谐激光器的输出波长,利用色散补偿光纤的延迟效应等效改变上变频信号的相位,调谐范围可达50.4°。该方案将微波光子变频与移相技术结合,在拓展光电振荡器应用范围的同时,对微波光子雷达的实用化也有一定借鉴意义。 相似文献
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章献民金晓峰杨波池灏郑史烈 《微波学报》2013,(5):129-134
依托微波光子学的发展,光电振荡器采用光电反馈环路技术,将激光能量转换为微波信号能量,摆脱了传统微波振荡器随频率升高相噪性能会降低的限制,能以光、电两种形式输出稳定的低噪声信号,成为一种新型的高质量微波信号源。光电振荡器不仅具有一定的可调谐性能,而且能够产生频率从几GHz到上百GHz、Q值高达1010的电信号,具有广阔的应用前景,受到了广泛的关注。文章阐述了光电振荡器的研究现状,对光电振荡器的相位噪声、边模抑制、频率稳定性、频率可调谐性、高频输出、集成化等方面进行简要概括。 相似文献
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传统的星载变频通道存在易受电磁干扰、动态范围受限、带宽瓶颈等不足,将微波光子技术引入卫星通信系统中,可克服电域信号变频的局限性,提升星载变频通道的性能。文章提出了一种基于并联马赫-增德尔调制器(MZM)与相干接收的宽带微波光子变频技术,通过采用相干接收方法,能够实现较好的共模噪声抑制,并降低谐波失真的影响,同时结合抑制载波调制方式所带来的优势,有效改善了变频无杂散动态范围等指标。通过实验验证,其杂散抑制比优于60 dB,无杂散动态范围优于100 dB·Hz2/3,为新型星载微波光子变频方案设计、实际应用提供了必要的理论依据与技术支撑。 相似文献
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介绍了一种基于光纤收发系统的新型微波振荡器.这种光电振荡器由两个反馈光纤延时环组成,各环路中包括光纤、光电探测器、放大器、滤波器和功分器/合成器.光电振荡器具有超低相噪、频谱纯、工作频率高和稳定度高的特点,可广泛应用于微波系统和光纤通信系统. 相似文献
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We have proposed, analyzed, and demonstrated a high-isolation photonic microwave mixer using an integrated, dual-stage balanced-bridge Mach-Zehnder modulator. The proposed balanced photonic microwave mixer provides not only high isolation between radio frequency (RF) signal and local oscillator (LO) ports, but also excellent isolation between intermediate frequency (IF) and RF/LO ports without any filters. In this paper, the structure, principle, and operation settings are discussed in detail. Experimental results showed >60 dB electrical isolation between RF and LO ports and >50 dB isolation between IF and RF/LO ports in a demonstrative photonic microwave mixer. This device can extend the bandwidth of a modulator and have wide applications in RF photonic links where RF signal conversion and processing are required. 相似文献
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Lim K. Lee S.-H. Min S. Ock S. Hwang M.-W. Lee C.-H. Kim K.-L. Han S. 《Solid-State Circuits, IEEE Journal of》2006,41(11):2408-2416
This paper describes a fully integrated zero-IF receiver for cellular CDMA and GPS applications. The single-chip zero-IF receiver integrates the entire signal path for CDMA and GPS bands, including a low-noise amplifier (LNA), I/Q down-converters, baseband channel selection filters (CSFs), a voltage-controlled oscillator (VCO), and a local oscillator (LO) distribution circuit for each band. The cellular-band LNA achieves a noise figure (NF) of 1.2 dB, input third-order intercept point (IIP3) of 11 dBm, and gain of 15.5 dB. Cellular I/Q down-converter and baseband circuitries show 9-dB composite NF, 9 dBm IIP3 and 60-dBm input second-order intercept point (IIP2) without IIP2 calibration. The measured LO leakage is less than -110 dBm at LNA input. The phase noise of the cellular VCO is -134 dBc/Hz at 900-kHz offset with 1.76-GHz carrier frequency. Total GPS signal path achieves NF of 1.7 dB and gain of 74 dB with 42-mA current. The receiver is fabricated in a 0.35-mum SiGe BiCMOS process and packaged in a 6 mm times 6 mm 40-pin micro-lead-frame. Handset measurements report that the receiver meets or exceeds all of the CDMA-2000 requirements 相似文献
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The authors study an optical homodyne receiver using an injection-locked semiconductor laser as a local oscillator. The carrier recovery process introduces a phase error, and the calculation of its statistical properties leads to the evaluation of the receiver performance. The analysis shows the dependence of the receiver performance on the injected power and the phase detuning, between the transmitter, and local oscillator electric fields. The receiver performance is affected by the phase noises of the transmitter and local oscillators, by the shot noise of the detectors in the receiver, and by the modulation noise resulting from the injection locking of the local oscillator by a modulated signal 相似文献
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微腔孤子光频梳在相干光通信、光学频率合成、激光雷达、微波光子学和量子光学等领域有着广阔的应用前景,高效棱镜耦合是晶体微腔孤子光频梳集成应用及系统封装的必然技术途径。文章研制开发了一种耦合效率和有载Q值分别达到71.56%和1.8×109的氟化镁微腔-棱镜耦合系统,并且基于该高效棱镜耦合系统实现了氟化镁微腔孤子光频梳和15.99 GHz低相噪微波信号产生,拍频信号相位噪声水平约为-117 dBc/Hz@10 kHz,极大推动了低相噪微型光电振荡器的实际应用发展。 相似文献
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Droitcour A.D. Boric-Lubecke O. Lubecke V.M. Lin J. Kovacs G.T.A. 《Microwave Theory and Techniques》2004,52(3):838-848
Direct-conversion microwave Doppler-radar transceivers have been fully integrated in 0.25-/spl mu/m silicon CMOS and BiCMOS technologies. These chips, operating at 1.6 and 2.4 GHz, have detected movement due to heartbeat and respiration 50 cm from the subject, which may be useful in infant and adult apnea monitoring. The range-correlation effect on residual phase noise is a critical factor when detecting small phase fluctuations with a high-phase-noise on-chip oscillator. Phase-noise reduction due to range correlation was experimentally evaluated, and the measured residual phase noise was within 5 dB of predicted values on average. In a direct-conversion receiver, the phase relationship between the received signal and the local oscillator has a significant effect on the demodulation sensitivity, and the points can be avoided with a quadrature (I/Q) receiver. In this paper, measurements that highlight the performance benefits of an I/Q receiver are presented. While the accuracy of the heart rate measured with the single-channel chip ranges from 40% to 100%, depending on positioning, the quadrature chip accuracy is always better than 80%. 相似文献
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《Photonics Technology Letters, IEEE》2008,20(18):1542-1544
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铷原子频标短期频率稳定度由物理系统和电路系统共同决定.微波链的相位噪声是电路系统影响铷频标短期频率稳定度的主要因素.本文分析了传统铷频标微波链的结构和工作原理,指出9次倍频器和调制器是微波链相噪的主要来源.为抑制微波链噪声,采用肖特基二极管倍频和提高载波频率的调制方案,设计出一种低噪声9次倍频链.实验结果表明,该倍频链输出90MHz信号的相噪比传统方案降低了12dB以上,可将微波链噪声对铷频标1s频率稳定度的贡献控制在1.9E-13.将该倍频链应用于铷频标,测得铷频标短稳为3.53E-13(1s)、1.27E-13(10s)和3.97E-14(100s). 相似文献
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当前分立光子器件的体积和成本严重制约着微波光子技术在雷达系统中的应用。受限于当前的集成能力和材料体系,微波光子单片集成芯片短时间内难以实现工程应用。为满足雷达等应用场景对高集成微波光子器件的迫切需要,研制了一种新型小型化高集成光收发组件。该组件采用光电异构集成封装技术,将MZM调制器芯片、微波芯片、探测器芯片以及光环形器、波分复用器进行高度集成,单模块体积仅为85 mm×35 mm×10 mm,与传统MZM调制器体积相当。实验结果表明,其性能可与传统分立元器件相媲美。在6~18 GHz范围内,组件能够实现±1.5 dB的平坦度,上行能够实现18 dB以上的增益,下行能够实现?1 dB以上的增益,且链路噪声系数小于30 dB,平面化、小型化设计使其能够应用于相控阵雷达、电子战等多种应用场景,具有广阔的应用前景。 相似文献