[发明专利]一种微波光纤延迟线电特性的测量装置

说明书

本发明公开了一种微波光纤延迟线电特性的测量装置，包括：微波信号源、待测微波光纤延迟线、参考微波传输线、微波信号处理电路和数据采集与处理及显示器模块。本发明的有益效果为：可以测量微波光纤延迟线的幅频和相频参数，计算其延迟参数；结构简单，成本低，体积小，便于现场测量；功能电路都为模块化设计，具有良好的可扩展和灵活性，对于具有同样电特性参数的测量都可以适用。

技术领域

本发明涉及测量技术领域，尤其是一种微波光纤延迟线电特性的测量装置。

背景技术

微波光纤延迟线是一种电-光-电转换的微波组件，当电信号尤其是微波电信号通过微波光纤延迟线时，会产生信号的衰减和相位移动，其电特性会产生恶化，因此，需要对其进行有效的测量。

目前关于微波光纤延迟线电特性这样的传输特性测量，通常采用频域法的电子测量方法，主要是由微波信号源、频谱分析仪和矢量网络分析仪构成测量装置。这些微波仪器结构复杂、价格昂贵、体积较大，不适用于现场测量。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种微波光纤延迟线电特性的测量装置，能够有效的测量微波光纤延迟线的幅频和相频的电特性参数。

为解决上述技术问题，本发明提供一种微波光纤延迟线电特性的测量装置，包括：微波信号源、待测微波光纤延迟线、参考微波传输线、微波信号处理电路和数据采集与处理及显示器模块；微波信号源在数据采集与处理及显示器模块的控制下，在设定的频率范围内输出正弦波扫描信号，该信号分两路输出，一路输入到参考微波传输线，另一路输入到待测微波光纤延迟线；两者的输出微波信号输入到微波信号处理电路，经过微波信号处理电路和数据采集与处理及显示器模块的模拟与数字化处理，得到微波光纤延迟线的幅频、相频的电特性参数值，进而计算出其延时特征参数值，最后由显示器显示其参数值和相关特性曲线。

优选的，微波信号源由锁相环频率合成器集成电路和单片机构成，产生频率范围为150MHz到2.7GHz的正弦波信号；外部控制信号按照RS232串口通信协议，将微波信号源输出的正弦波信号的幅度和频率设置参数传输给单片机，单片机控制微波信号源的输出。

优选的，微波信号处理电路对信号进行处理的方法包括如下步骤：

(1)微波光纤延迟线组件的传输特性可表示为下式：G(jω)＝Ke^-jφ(jω)，其中φ(jω)表示光纤延迟线的延迟量，K为组件的总增益；

(2)微波信号处理电路将两路微波信号的增益比、相位差通过直流电压形式转化出来，增益与电压的关系如下：式中V_MAG表示增益端输出电压，R_FI_SLP＝60mV，V_CP＝900mV；系统增益|G(jω)|表达式为：算出增益G(jω)与输出电压V_MAG的关系为：相位与电压的关系如下：V_PHS＝-R_FI_φ(|φ_INA-φ_INB|-90°)+V_CP，V_PHS表示相位端输出电压，R_FI_φ＝10mV/degree，V_CP＝900mV；由于本装置默认输出相位滞后于输入，相位差可表示为：φ(jω)＝φ_INA-φ_INB；算出相位差φ(jω)与V_PHS的关系如下：