[发明专利]一种宽带射频信号光纤稳相传输系统装置

说明书

本发明公开了一种宽带射频信号光纤稳相方法及系统，包括由色散补偿模块及光纤连接的本地端和远端。在本地端将一个频率为待传信号频率一半的辅助信号Ⅰ与一个频率为待传信号频率1.5倍的辅助信号Ⅱ通过光载波调制并滤波后，得到只包含光载波、信号Ⅰ以及信号Ⅱ对应一阶上边带的光信号，将该信号传输到远端，解调出对应的信号Ⅰ以及信号Ⅱ，将信号Ⅰ经另一波长的光载波调制后，继续传输到本地端后由光反射镜反射回远端，而后滤出对应的信号Ⅰ，最后将远端的信号Ⅰ以及信号Ⅱ在远端混频后得到稳定的待传信号。本发明系统结构简单，且更加实用，易于实现。

技术领域

本发明属于微波光子技术领域，具体涉及一种宽带射频信号光纤稳相方法及系统。

背景技术

射频信号的传输方式主要分为基于电缆、架空明线、光纤等方式的有线传输以及无线传输两种。其中基于电缆等有线传输方式体积笨重、造价昂贵且传输衰减严重，不利于信号的长距离传输；无线传输方式又极易受到外界电磁和环境的干扰。而光纤有着损耗低、质量轻及抗电磁干扰能力强等特点，用光纤传输射频信号具有其他传输方式所达不到的长距离、高稳定、低损耗等优点。但是由于光纤自身的特性，容易受到外界环境因素的干扰(如温度变化及机械振动等)，导致其折射率和有效长度发生变化，从而引起光纤链路中的传输延时的改变，进而造成其中传输的信号相位发生抖动。因此研究射频信号的光纤稳相传输技术十分必要。

传统的光纤稳相传输技术主要可分为以下三类：(1)光补偿法。此类方法通过直接补偿光纤链路的延时来稳定射频信号的相位，因此其相位补偿与待传信号频率无关，但其响应速率慢且链路可调节范围有限。(2)电补偿法。此类方法主要通过稳定待传信号的频率及相位实现稳相传输，具有较快的响应速度和无限大的补偿范围，但此类系统多为窄带，且传输高频信号的电路较为复杂。(3)混频消除法。此类方法通过将两路带有相同传输延时的信号混频从而抵消外界引入的延时抖动；或者通过将带有传输延时的信号与待传信号混频使得待传信号的相位被预偏置，通过合理设计系统使得该预偏置的信号通过光纤传输后的相位得到稳定。其理论上具有无限大的调节范围，不需要复杂的鉴相电路以及相应的补偿电路，且对链路中突然出现的延时抖动具有一定的快速补偿能力，但系统对电子器件要求较高。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提出一种有限带宽的射频信号光纤传输稳相系统装置。该系统装置基于混频消除原理来实现有限带宽射频信号的光纤稳相传输。

一种宽带射频信号光纤稳相传输系统装置，包括利用色散补偿模块和光纤连接的本地端和远端，其特征在于：

所述本地端将一个频率为待传信号频率一半的辅助信号Ⅰ与一个频率为待传信号频率1.5倍的辅助信号Ⅱ通过光载波调制并滤除下边带后，得到只包含光载波、信号Ⅰ及信号Ⅱ对应一阶上边带的光信号，该信号通过色散补偿模块及光纤传输至远端；

所述远端解调出对应的信号Ⅰ以及信号Ⅱ，并将信号Ⅰ经另一波长的光载波调制，后传输至本地端再返回至远端，即实现信号Ⅰ在系统中的三次传输，最后将信号Ⅰ及信号Ⅱ混频得到稳定的待传信号；

进一步地，所述本地端包括第一电光调制模块、光滤波器、光隔离器、第一波分复用器、法拉第旋转镜；其中：第一电光调制模块将频率为待传信号频率一半的信号Ⅰ与频率为待传信号频率1.5倍的信号Ⅱ通过光载波调制，得到包含光载波、信号Ⅰ及信号Ⅱ对应一阶上下边带的双边带信号，由光滤波器滤除下边带，之后依次通过光隔离器及第一波分复用器由光纤模块传输至远端；其中：

所述第一波分复用器将两个波长信号耦合进同一光纤链路；所述法拉第旋转镜将由另一波长调制后从远端传输到本地端的信号Ⅰ再次反射回远端；