[发明专利]一种基于循环移频的微波信号频率测量装置及方法

说明书

本发明公开了一种基于循环移频的微波信号频率测量装置及方法，涉及光电子技术领域，为了解决现有传统电子测频技术面临测频范围受电子瓶颈限制以及微波光子辅助测频技术中测量分辨率低和无法实现多音测量的问题；本发明由激光源、电光调制器、循环移频模块、光电探测器、频谱分析模块、控制及数据处理模块组成，其中循环移频模块由本振信号源、双平行调制器、声光移频器、光放大器、光带通滤波器、光可调延时线、偏振控制器和光耦合器组成。循环移频模块中利用抑制载波单边带调制效应产生多重频光频梳，并与待测信号在光域上混频，将待测微波信号下变频到中频，通过分析中频信号频谱成分，获得待测微波信号的频率，实现了高分辨率、宽频范围、多频的微波信号频率测量。

技术领域

本发明涉及光电子技术领域，具体涉及一种基于循环移频的微波信号频率测 量装置及方法。

背景技术

随着现代雷达电子战的不断发展，瞬时微波频率测量技术得到迅猛发展，已 经成为电子战中十分关键的技术。由于电子技术的发展，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。

目前微波瞬时频率测量技术的方法主要有两类，一类是传统电子测量方法， 包括有多信道滤波法、鉴频法、扫描式超外差接收机法等等；另一类是微波光子 辅助频率测量方法，包括有频率-功率映射法(Attygalle M，Hunter DB.Improved photonic techniquefor broadband radio-frequency measurement[J].Photonics Technology Letters，2009，21(4):206-8)、频率-时间映射法(Nguyen LVT. Microwave photonic techniquefor frequency measurement of simultaneous signals[J]. Photonics Tech-nologyLetters，2009，21(10):642-4)、频率-空间映射法(Wenshen W，Davis RL，Jung TJ，etal.Characterization of a coherent optical RF channelizer based on adiffraction grating[J].Microwave Theory and Techniques，2001，49(10)： 1996-2001)、光频梳下变频法(Measurement of absolute frequency of continuous-waveterahertz radiation in real time using a free-running, dual-wavelength mode-locked,erbium-doped fibre laser[J].SCIENTIFIC REPORTS 2017.7)等。其中传统测量方法受到电子器件限制，有测量范围窄、易受电磁干 扰的缺点；而现有微波光子测量方法中频率-功率映射法无法对多频率测量，频 率-时间映射法和频率-空间映射法的分辨率较低，光频梳下变频法存在测量盲区、 稳定性较低的缺陷。

发明内容

为解决上述的技术问题，本发明提供一种基于循环移频的微波信号频率测量 装置及方法，实现了高分辨率、宽频范围、多频的微波信号频率测量。

本发明为了实现上述目的，具体采用以下技术方案：