本申請(qǐng)屬于采用光纖傳輸射頻信號(hào)的，特別涉及一種光纖傳輸射頻信號(hào)相位校正的方法。

背景技術(shù)：

1、在射頻/微波領(lǐng)域，傳輸射頻信號(hào)的途徑主要是通過射頻電纜。雖然射頻電纜在不同溫度環(huán)境下具有較好的相位穩(wěn)定性，但是其物理結(jié)構(gòu)決定了長(zhǎng)距離傳輸時(shí)插入損耗大，體積中，尤其是在傳輸多路射頻信號(hào)時(shí)，需要多根射頻電纜，這些電纜單根直徑至少2mm之上，體積較大，重量重，造成射頻電纜在小型化使用場(chǎng)景時(shí)的應(yīng)用受到限制。

2、現(xiàn)階段利用光線傳輸射頻信號(hào)的技術(shù)正在突飛猛進(jìn)，尤其是在傳輸多路射頻信號(hào)的小型化使用場(chǎng)景，單根光纖可以代替單根射頻電纜；單根光纖直徑小，一般在數(shù)微米到數(shù)十微米，體積小，重量輕，同時(shí)光纖還具有優(yōu)秀的抗干擾能力、插入損耗相較于射頻電纜降低數(shù)個(gè)量級(jí)，在很多領(lǐng)域相較于射頻電纜具有非常大的優(yōu)勢(shì)。

3、雖然光纖具有以上所述的優(yōu)勢(shì)，但由于光纖材質(zhì)的熱脹冷縮效應(yīng)，射頻信號(hào)轉(zhuǎn)光經(jīng)光纖傳輸后，信號(hào)的相位會(huì)隨溫度變化而出現(xiàn)較大的變化。當(dāng)存在多路光纖傳輸射頻光信號(hào)時(shí)，如果多路光纖因位置分布不同、所處環(huán)境溫度不同、溫度變化不同，則會(huì)造成每路射頻信號(hào)的相位變化不一致，影響使用性能。

4、如圖1所示，多路射頻電纜在傳輸射頻信號(hào)時(shí)，即使位置分布不同、所處環(huán)境溫度不同、溫度變化不同，每路射頻信號(hào)的相位變化可忽略不計(jì)，在工程使用時(shí)并不影響性能。

5、當(dāng)微波信號(hào)源發(fā)出相位為θ0的射頻信號(hào)，經(jīng)過溫度區(qū)域1傳輸?shù)浇邮?，射頻信號(hào)經(jīng)過射頻電纜傳輸后的相位差△θ＝θ1-θ0，△θ受溫度區(qū)域1的溫度值以及變化量影響非常小。

6、如圖2所示，但是若采用光纖傳輸射頻信號(hào)時(shí)，光纖的位置分布不同、所處環(huán)境溫度不同、溫度變化不同，射頻信號(hào)的相位變化就非常大，若是在對(duì)相位有較高要求的系統(tǒng)中，則可能會(huì)造成系統(tǒng)無法正常工作。

7、當(dāng)微波信號(hào)源的射頻信號(hào)經(jīng)過光發(fā)射1發(fā)出相位為θ0的光信號(hào)，經(jīng)過溫度區(qū)域2后傳輸?shù)浇邮?，由于光纖對(duì)溫度變化具有較大的敏感性，當(dāng)溫度區(qū)域2的溫度差異越大，θ3與θ2之間會(huì)存在的偏差越大；若溫度區(qū)域2的溫度變化是無規(guī)律的，那么θ3與θ2差值也會(huì)是一個(gè)無規(guī)律的值。

8、因此光纖傳輸受溫度影響大是一個(gè)需要解決的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本申請(qǐng)的目的是提供了一種光纖傳輸射頻信號(hào)相位校正的方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中光纖傳輸時(shí)相位受傳輸路徑的溫度變化影響大的缺點(diǎn)。

2、本申請(qǐng)的技術(shù)方案是：一種光纖傳輸射頻信號(hào)相位校正的方法，包括：

3、將射頻電纜與光纖傳輸線組合，形成一束線纜；

4、功分器接收到微波信號(hào)源發(fā)出的微波信號(hào)后，功分成兩路射頻信號(hào)，一路射頻信號(hào)傳輸至光發(fā)射電路內(nèi)、另一路射頻信號(hào)傳輸至功合器；

5、光發(fā)射電路將接收到的射頻信號(hào)轉(zhuǎn)化為第一光信號(hào)，并將第一光信號(hào)傳輸至光纖內(nèi)；功合器將接收到的射頻信號(hào)經(jīng)過射頻電纜形成第一射頻信號(hào)，傳輸至第一相位采集電路；

6、光纖將接收到的第一光信號(hào)經(jīng)過不確定溫度區(qū)域后轉(zhuǎn)化為第二光信號(hào)，并傳輸至光接收電路，將第二光信號(hào)轉(zhuǎn)化為第二射頻信號(hào)后傳輸至第二相位采集電路；

7、第一相位采集電路采集第一射頻信號(hào)的相位，形成第一相位值；第二相位采集電路采集第二射頻信號(hào)的相位，形成第二相位值；將第一相位值和第二相位值發(fā)送至數(shù)字處理電路內(nèi)，同時(shí)第二相位采集電路將第二射頻信號(hào)發(fā)送至射頻信號(hào)處理電路；

8、數(shù)字處理電路計(jì)算第一相位值和第二相位值的差值，并將該差值傳輸至射頻信號(hào)處理電路；

9、射頻信號(hào)處理電路根據(jù)第一相位值和第二相位值的差值對(duì)第二射頻信號(hào)進(jìn)行相位補(bǔ)償，得到準(zhǔn)確相位的射頻信號(hào)。

10、優(yōu)選地，所述光纖、第二相位采集電路和射頻信號(hào)處理電路均有多組并對(duì)應(yīng)連接，每組光纖能夠傳輸不同的第一光信號(hào)，每組第二相位采集電路采集不同的第二射頻信號(hào)的相位；所述數(shù)字采集電路分別計(jì)算不同第二射頻信號(hào)的第二相位與第一相位的相位差，并分別傳輸至對(duì)應(yīng)的射頻信號(hào)處理電路。

11、優(yōu)選地，所述微波信號(hào)源、功分器、功合器和光發(fā)射電路處于相同的溫度區(qū)域內(nèi)；光接收電路、第一相位采集電路、第二相位采集電路、數(shù)字處理電路和射頻信號(hào)處理電路處于相同的溫度區(qū)域內(nèi)。

12、優(yōu)選地，所述一束線纜中，射頻電纜為一根或多根，光纖傳輸線為一根或多根。

13、優(yōu)選地，所述射頻電纜與光纖傳輸線平行布局。

14、優(yōu)選地，所述光纖傳輸線采用螺旋纏繞的方式環(huán)繞射頻電纜的軸線進(jìn)行布局。

15、優(yōu)選地，所述一束線纜的橫截面為圓形、橢圓形、正方形、長(zhǎng)方形、三角形、菱形、正多邊形、梯形和多邊形。

16、優(yōu)選地，所述射頻電纜和光纖傳輸線的外側(cè)包括有屏蔽型材料。

17、本申請(qǐng)的光纖傳輸射頻信號(hào)相位校正的方法，通過射頻電纜作為相位參考，校正多路光纖在傳輸過程中的相位變化。該方法結(jié)合了射頻電纜相位穩(wěn)定度高，光纖體積小、重量輕、抗干擾能力強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)。既能夠應(yīng)用于機(jī)載/彈載等射頻光傳輸領(lǐng)域，也可以用于其他通過光纖傳輸射頻信號(hào)，并對(duì)相位有較高要求的領(lǐng)域。

技術(shù)特征：

1.一種光纖傳輸射頻信號(hào)相位校正的方法，其特征在于，包括：

2.如權(quán)利要求1所述的保證光纖傳輸射頻信號(hào)相位的方法，其特征在于：所述光纖、第二相位采集電路(2)和射頻信號(hào)處理電路均有多組并對(duì)應(yīng)連接，每組光纖能夠傳輸不同的第一光信號(hào)，每組第二相位采集電路(2)采集不同的第二射頻信號(hào)的相位；所述數(shù)字采集電路分別計(jì)算不同第二射頻信號(hào)的第二相位與第一相位的相位差，并分別傳輸至對(duì)應(yīng)的射頻信號(hào)處理電路。

3.如權(quán)利要求1所述的保證光纖傳輸射頻信號(hào)相位的方法，其特征在于：所述微波信號(hào)源、功分器、功合器和光發(fā)射電路處于相同的溫度區(qū)域內(nèi)；光接收電路、第一相位采集電路(1)、第二相位采集電路(2)、數(shù)字處理電路和射頻信號(hào)處理電路處于相同的溫度區(qū)域內(nèi)。

4.如權(quán)利要求1所述的保證光纖傳輸射頻信號(hào)相位的方法，其特征在于：所述一束線纜中，射頻電纜為一根或多根，光纖傳輸線為一根或多根。

5.如權(quán)利要求1所述的保證光纖傳輸射頻信號(hào)相位的方法，其特征在于：所述射頻電纜與光纖傳輸線平行布局。

6.如權(quán)利要求1所述的保證光纖傳輸射頻信號(hào)相位的方法，其特征在于：所述光纖傳輸線采用螺旋纏繞的方式環(huán)繞射頻電纜的軸線進(jìn)行布局。

7.如權(quán)利要求1所述的保證光纖傳輸射頻信號(hào)相位的方法，其特征在于：所述一束線纜的橫截面為圓形、橢圓形、正方形、長(zhǎng)方形、三角形、菱形、正多邊形、梯形和多邊形。

8.如權(quán)利要求1所述的保證光纖傳輸射頻信號(hào)相位的方法，其特征在于：所述射頻電纜和光纖傳輸線的外側(cè)包括有屏蔽型材料。

技術(shù)總結(jié)
本申請(qǐng)屬于采用光纖傳輸射頻信號(hào)的技術(shù)領(lǐng)域，為一種光纖傳輸射頻信號(hào)相位校正的方法，包括：光發(fā)射電路將接收到的射頻信號(hào)轉(zhuǎn)化為第一光信號(hào)，并將第一光信號(hào)傳輸至光纖內(nèi)；功合器將接收到的射頻信號(hào)經(jīng)過射頻電纜形成第一射頻信號(hào)，傳輸至第一相位采集電路；光纖將接收到的第一光信號(hào)經(jīng)過不確定溫度區(qū)域后轉(zhuǎn)化為第二光信號(hào)，并傳輸至光接收電路，將第二光信號(hào)轉(zhuǎn)化為第二射頻信號(hào)后傳輸至第二相位采集電路。通過射頻電纜作為相位參考，校正多路光纖在傳輸過程中的相位變化。該方法結(jié)合了射頻電纜相位穩(wěn)定度高，光纖體積小、重量輕、抗干擾能力強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)。

技術(shù)研發(fā)人員：呂高慶,宋海龍,李偉
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中國(guó)航空工業(yè)集團(tuán)公司雷華電子技術(shù)研究所
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/9