一種超低相位噪聲基準(zhǔn)源遠(yuǎn)距離傳輸裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種超低相位噪聲基準(zhǔn)源遠(yuǎn)距離傳輸裝置，包括用于產(chǎn)生基準(zhǔn)源的主站，主站通過(guò)光纖傳輸裝置與子站相連，子站內(nèi)設(shè)用于對(duì)基準(zhǔn)源進(jìn)行窄帶濾波和相位同步的晶振鎖相環(huán)。本發(fā)明以主站基準(zhǔn)源作為參考基準(zhǔn)，采用微波光電實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離傳輸，再由壓控晶體振蕩器對(duì)經(jīng)過(guò)微波光電傳輸?shù)膮⒖蓟鶞?zhǔn)進(jìn)行相位跟蹤實(shí)現(xiàn)相位同步，同時(shí)由窄帶鎖相環(huán)對(duì)光電傳輸附加噪聲進(jìn)行窄帶濾波，從而實(shí)現(xiàn)分布式雷達(dá)主站和子站間的基準(zhǔn)源的相位同步與基準(zhǔn)源的低噪聲，同時(shí)由于采用了光電技術(shù)和鎖相技術(shù)，抗干擾能力極強(qiáng)，成本相對(duì)低廉，典型應(yīng)用于分布式雷達(dá)主-子站間基準(zhǔn)源的相位同步與基準(zhǔn)源的低噪聲傳輸，具有很強(qiáng)的社會(huì)效應(yīng)和市場(chǎng)價(jià)值。
【專利說(shuō)明】一種超低相位噪聲基準(zhǔn)源遠(yuǎn)距離傳輸裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及微波光電與晶振鎖相【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其是一種超低相位噪聲基準(zhǔn)源遠(yuǎn)距離傳輸裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]分布式、多基地雷達(dá)的不同子站之間距離長(zhǎng)達(dá)幾公里，甚至幾十公里，傳統(tǒng)的微波電纜傳輸損耗上千dB，損耗極大，幾乎無(wú)法實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離、低相位噪聲傳輸，而高性能分布式雷達(dá)對(duì)相位同步和相位噪聲又有極高的要求，同時(shí)要求成本低廉，抗干擾能力強(qiáng)，這是目前困擾分布式雷達(dá)的關(guān)鍵問(wèn)題之一。
[0003]目前，實(shí)現(xiàn)不同子站之間信號(hào)遠(yuǎn)距離同步的方法主要有三種:第一種方法是采用射頻電纜進(jìn)行傳輸，其缺點(diǎn)是損耗大、重量高、成本高，特別是傳輸距離較遠(yuǎn)時(shí)其缺點(diǎn)尤其突出；第二種方法是采用微波信號(hào)空間傳輸，其缺點(diǎn)是傳輸空間開(kāi)放，易受干擾，對(duì)設(shè)備安裝要求極高；第三種方法是采用GPS秒脈沖信號(hào)進(jìn)行同步，其缺點(diǎn)是對(duì)使用環(huán)境要求高、信號(hào)易受干擾、設(shè)備比較復(fù)雜、成本較高。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種抗干擾能力極強(qiáng)、成本低的超低相位噪聲基準(zhǔn)源遠(yuǎn)距離傳輸裝置。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了以下技術(shù)方案:一種超低相位噪聲基準(zhǔn)源遠(yuǎn)距離傳輸裝置，包括用于產(chǎn)生基準(zhǔn)源的主站，主站通過(guò)光纖傳輸裝置與子站相連，子站內(nèi)設(shè)用于對(duì)基準(zhǔn)源進(jìn)行窄帶濾波和相位同步的晶振鎖相環(huán)。
[0006]所述主站由主站基準(zhǔn)源和光電調(diào)制器組成，主站基準(zhǔn)源的輸出端與光電調(diào)制器的輸入端相連，光電調(diào)制器的輸出端與光纖傳輸裝置的輸入端相連。
[0007]所述光纖傳輸裝置由第一光纖、光電放大器和第二光纖組成，所述光電放大器的輸入端通過(guò)第一光纖接主站的輸出端，所述光電放大器的輸出端通過(guò)第二光纖接子站的輸入端。
[0008]所述子站由光電解調(diào)器、晶振鎖相環(huán)和晶體濾波器組成，所述晶振鎖相環(huán)由用于對(duì)基準(zhǔn)源進(jìn)行窄帶濾波的窄帶鎖相環(huán)和用于對(duì)基準(zhǔn)源進(jìn)行相位同步的壓控晶體振蕩器組成，所述光電解調(diào)器的輸入端與光纖傳輸裝置的輸出端相連，光電解調(diào)器的輸出端與晶體濾波器的輸入端相連，晶體濾波器的輸出端與窄帶鎖相環(huán)的輸入端相連，窄帶鎖相環(huán)的輸出端與壓控晶體振蕩器的輸入端相連，壓控晶體振蕩器的第一輸出端作為超低相位噪聲基準(zhǔn)源遠(yuǎn)距離傳輸裝置的輸出端。
[0009]所述窄帶鎖相環(huán)由鑒相器、無(wú)源低噪聲環(huán)路濾波器和再生分頻器組成，鑒相器的輸入端與晶體濾波器的輸出端相連，鑒相器的輸出端與無(wú)源低噪聲環(huán)路濾波器的輸入端相連，無(wú)源低噪聲環(huán)路濾波器的輸出端與壓控晶體振蕩器的輸入端相連，壓控晶體振蕩器的第二輸出端通過(guò)再生分頻器輸出鎖相環(huán)反饋信號(hào)至鑒相器。
[0010]由上述技術(shù)方案可知，本發(fā)明以主站基準(zhǔn)源作為參考基準(zhǔn)，采用微波光電實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離傳輸，再由壓控晶體振蕩器對(duì)經(jīng)過(guò)微波光電傳輸?shù)膮⒖蓟鶞?zhǔn)進(jìn)行相位跟蹤實(shí)現(xiàn)相位同步，同時(shí)由窄帶鎖相環(huán)對(duì)光電傳輸附加噪聲進(jìn)行窄帶濾波，從而實(shí)現(xiàn)分布式雷達(dá)主站和子站間的基準(zhǔn)源的相位同步與基準(zhǔn)源的低噪聲，同時(shí)由于采用了光電技術(shù)和鎖相技術(shù)，抗干擾能力極強(qiáng)，成本相對(duì)低廉，典型應(yīng)用于分布式雷達(dá)主-子站間基準(zhǔn)源的相位同步與基準(zhǔn)源的低噪聲傳輸，具有很強(qiáng)的社會(huì)效應(yīng)和市場(chǎng)價(jià)值。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0011]圖1為本發(fā)明的電路框圖。
[0012]圖2為圖1中窄帶鎖相環(huán)和壓控晶體振蕩器電路框圖。
[0013]圖3為主站基準(zhǔn)源輸出，即a點(diǎn)的相位噪聲曲線示意圖。
[0014]圖4為晶體濾波器輸出，即b點(diǎn)的相位噪聲曲線示意圖。
[0015]圖5為子站的壓控晶體振蕩器輸出，即c點(diǎn)的相位噪聲曲線示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0016]一種超低相位噪聲基準(zhǔn)源遠(yuǎn)距離傳輸裝置，包括用于產(chǎn)生基準(zhǔn)源的主站10，主站10通過(guò)光纖傳輸裝置20與子站30相連，子站30內(nèi)設(shè)用于對(duì)基準(zhǔn)源進(jìn)行窄帶濾波和相位同步的晶振鎖相環(huán)，如圖1所不。
[0017]如圖1所示，所述主站10由主站基準(zhǔn)源11和光電調(diào)制器12組成，主站基準(zhǔn)源11的輸出端與光電調(diào)制器12的輸入端相連，光電調(diào)制器12的輸出端與光纖傳輸裝置20的輸入端相連，主站基準(zhǔn)源11用來(lái)產(chǎn)生參考基準(zhǔn)信號(hào)，光電調(diào)制器12將電信號(hào)轉(zhuǎn)換為光信號(hào)。
[0018]如圖1所不，所述光纖傳輸裝置20由第一光纖21、光電放大器22和第二光纖23組成，所述光電放大器22的輸入端通過(guò)第一光纖21接主站10的輸出端，所述光電放大器22的輸出端通過(guò)第二光纖23接子站30的輸入端，第一光纖21和第二光纖23作為光信號(hào)的傳輸介質(zhì)，光電放大器22對(duì)光信號(hào)進(jìn)行放大。
[0019]如圖1所示，所述子站30由光電解調(diào)器31、晶振鎖相環(huán)和晶體濾波器34組成，所述晶振鎖相環(huán)由用于對(duì)基準(zhǔn)源進(jìn)行窄帶濾波的窄帶鎖相環(huán)32和用于對(duì)基準(zhǔn)源進(jìn)行相位同步的壓控晶體振蕩器33組成，所述光電解調(diào)器31的輸入端與光纖傳輸裝置20的輸出端相連，光電解調(diào)器31的輸出端與晶體濾波器34的輸入端相連，晶體濾波器34的輸出端與窄帶鎖相環(huán)32的輸入端相連，窄帶鎖相環(huán)32的輸出端與壓控晶體振蕩器33的輸入端相連，壓控晶體振蕩器33的第一輸出端作為超低相位噪聲基準(zhǔn)源遠(yuǎn)距離傳輸裝置的輸出端，即壓控晶體振蕩器的輸出即為子站30的低相噪基準(zhǔn)源。光電解調(diào)器31將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，窄帶鎖相環(huán)32對(duì)信號(hào)進(jìn)行窄帶濾波，壓控晶體振蕩器33輸出同步后的基準(zhǔn)信號(hào)，晶體濾波器34對(duì)信號(hào)進(jìn)行窄帶預(yù)濾波。
[0020]如圖2所示，所述窄帶鎖相環(huán)32由鑒相器321、無(wú)源低噪聲環(huán)路濾波器322和再生分頻器323組成，鑒相器321的輸入端與晶體濾波器34的輸出端相連，鑒相器321的輸出端與無(wú)源低噪聲環(huán)路濾波器322的輸入端相連，無(wú)源低噪聲環(huán)路濾波器322的輸出端與壓控晶體振蕩器33的輸入端相連，壓控晶體振蕩器33的第二輸出端通過(guò)再生分頻器323輸出鎖相環(huán)反饋信號(hào)至鑒相器321。光電解調(diào)器31輸出的參考信號(hào)與壓控晶體振蕩器33輸出的反饋信號(hào)經(jīng)過(guò)鑒相器321后產(chǎn)生鑒相電壓，經(jīng)過(guò)窄帶環(huán)路濾波后作為壓控晶體振蕩器33的調(diào)諧電壓，壓控晶體振蕩器33輸出功分兩路，一路作為鎖相環(huán)反饋信號(hào)，另外一路輸出作為同步后的基準(zhǔn)信號(hào)。
[0021]如圖3、4、5所示，a點(diǎn)功率為5±3dBm，b點(diǎn)功率為0±3dBm，c點(diǎn)功率為10±3dBm ；A點(diǎn)光功率為5±3dBm，B點(diǎn)光功率為5±3dBm，光電放大器22的增益根據(jù)實(shí)際距離的光纖損耗進(jìn)行調(diào)整，光纖每公里損耗約0.2dB，環(huán)路帶寬為40Hz?120Hz。
[0022]子站30的相位噪聲可實(shí)現(xiàn)指標(biāo):彡-130dBc/Hzil00Hz，彡-155dBc/HzilkHz,^ -170dBc/HzilMHzo
[0023]綜上所述，本發(fā)明以主站基準(zhǔn)源11作為參考基準(zhǔn)，采用微波光電實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離傳輸，再由壓控晶體振蕩器33對(duì)經(jīng)過(guò)微波光電傳輸?shù)膮⒖蓟鶞?zhǔn)進(jìn)行相位跟蹤實(shí)現(xiàn)相位同步，同時(shí)由窄帶鎖相環(huán)32對(duì)光電傳輸附加噪聲進(jìn)行窄帶濾波，從而實(shí)現(xiàn)分布式雷達(dá)主站10和子站30間的基準(zhǔn)源的相位同步與基準(zhǔn)源的低噪聲，同時(shí)由于采用了光電技術(shù)和鎖相技術(shù)，抗干擾能力極強(qiáng)，成本相對(duì)低廉，典型應(yīng)用于分布式雷達(dá)主-子站間基準(zhǔn)源的相位同步與基準(zhǔn)源的低噪聲傳輸，具有很強(qiáng)的社會(huì)效應(yīng)和市場(chǎng)價(jià)值。
【權(quán)利要求】
1.一種超低相位噪聲基準(zhǔn)源遠(yuǎn)距離傳輸裝置，其特征在于:包括用于產(chǎn)生基準(zhǔn)源的主站(10 )，主站(10 )通過(guò)光纖傳輸裝置(20 )與子站(30 )相連，子站(30 )內(nèi)設(shè)用于對(duì)基準(zhǔn)源進(jìn)行窄帶濾波和相位同步的晶振鎖相環(huán)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超低相位噪聲基準(zhǔn)源遠(yuǎn)距離傳輸裝置，其特征在于:所述主站(10)由主站基準(zhǔn)源(11)和光電調(diào)制器(12)組成，主站基準(zhǔn)源(11)的輸出端與光電調(diào)制器(12)的輸入端相連，光電調(diào)制器(12)的輸出端與光纖傳輸裝置(20)的輸入端相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超低相位噪聲基準(zhǔn)源遠(yuǎn)距離傳輸裝置，其特征在于:所述光纖傳輸裝置(20)由第一光纖〔20、光電放大器(22)和第二光纖(23)組成，所述光電放大器(22)的輸入端通過(guò)第一光纖(21)接主站(10)的輸出端，所述光電放大器(22)的輸出端通過(guò)第二光纖(23 )^^^(30)的輸入端。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超低相位噪聲基準(zhǔn)源遠(yuǎn)距離傳輸裝置，其特征在于:所述子站(30)由光電解調(diào)器(311晶振鎖相環(huán)和晶體濾波器(34)組成，所述晶振鎖相環(huán)由用于對(duì)基準(zhǔn)源進(jìn)行窄帶濾波的窄帶鎖相環(huán)(32)和用于對(duì)基準(zhǔn)源進(jìn)行相位同步的壓控晶體振蕩器(33)組成，所述光電解調(diào)器(31)的輸入端與光纖傳輸裝置(20)的輸出端相連，光電解調(diào)器(31)的輸出端與晶體濾波器(34)的輸入端相連，晶體濾波器(34)的輸出端與窄帶鎖相環(huán)(32)的輸入端相連，窄帶鎖相環(huán)(32)的輸出端與壓控晶體振蕩器(33)的輸入端相連，壓控晶體振蕩器(33)的第一輸出端作為超低相位噪聲基準(zhǔn)源遠(yuǎn)距離傳輸裝置的輸出端。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種超低相位噪聲基準(zhǔn)源遠(yuǎn)距離傳輸裝置，其特征在于:所述窄帶鎖相環(huán)(32)由鑒相器〔320、無(wú)源低噪聲環(huán)路濾波器(322)和再生分頻器(323)組成，鑒相器(321)的輸入端與晶體濾波器(34)的輸出端相連，鑒相器(321)的輸出端與無(wú)源低噪聲環(huán)路濾波器(322)的輸入端相連，無(wú)源低噪聲環(huán)路濾波器(322)的輸出端與壓控晶體振蕩器(33)的輸入端相連，壓控晶體振蕩器(33)的第二輸出端通過(guò)再生分頻器(323)輸出鎖相環(huán)反饋信號(hào)至鑒相器(321)。
【文檔編號(hào)】H04L7/033GK104506299SQ201410744853
【公開(kāi)日】2015年4月8日 申請(qǐng)日期:2014年12月9日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月9日
【發(fā)明者】方立軍, 柳勇, 馬駿, 張焱, 吉宗海 申請(qǐng)人:中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第三十八研究所