微波光纤延迟线技术研究

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维普资讯 http://doc.guandang.net光纤与电缆及其应用技术O p ia i e tc lF b r& El c rc Ca l e t i b e

2O O 2年第 4期NO .4 2 02 0

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÷综述÷…~一

微波光纤延迟线技术研究解安国，薛余网，郭建文 (海交通大学电子信息学院，海 20 3 )上上 0 0 0

[摘要]介绍了微波光纤延迟线的原理和特点，对微波光纤延迟线的性能 (敏度、态范围等 )行了详并灵动进细的分析计算。当前，波光纤延迟线已达到实用化程度，广泛应用于雷达和电子对抗领域。微可

[键词]微波光纤延迟线；光器；电检测器；号处理；达；子对抗关激光信雷电[图分类号] TN9 9¨;中 2 . TN9 7[献标识码] A文[章编号] 1 0 O ( 0 2 0—0 10文 0 6 l 8 2 0 )4 0 0— 5 9

St udy 0 i r w a e o i a i r de a lne t c fm c o v ptc l f be l y— i e hni que sXI A n g o, XU E Yu wa g. GU ( in we E— u — n )Ja— n(c S hool f El t on an I f m a i o ec r d n or ton, S hangh aot aiJi ong U ni v., Sha ngha 2 i 000 30.C h na) iA b t ac: The t or d har t r s i s sr t he y an c ac e i tc of m ir c ow a e ptc fbe d a lne ar i r v o ial i r el y—i e nt oduc d。 a is e nd t peror f—

m a e( e ii t,dyn nc s nstviy am i a e)i al z d a a c at d n de ai Toda c r ng s an y e nd c l ul e i t l y,m ir c ow a tc i erde a lne ha ve op ialfb l y i sc om e i o pr c ia e nd i a be w i l u ed n t il f r da nd el t oni ount m e su e. nt a tc lus a tc n dey s i he fe ds

o a r a ec r cc er a r Ke y wor ds:m ir c ow a ve optc lfb l lne;l e i a i erde ay i as r;pho o t c or; sgna oc ssng;r dar;e e t oni oun一 t de e t i lpr e i a lc r cc

0前言 延迟线广泛应用于信号处理、达和电子对抗雷等领域。信号处理需要的单元延迟设备就是一种存储器 .目标显示 (动 MTI中必须有延迟线——又一 )种存储器，子对抗中需要把信号先存储一定时间电再进行处理，把接收对方的雷达信号延迟一定的如时间再发出去，完成了欺骗式干扰。代科学技术便现需要形形色色的信号存储器。我们主要关心的是适合于雷达和电子对抗的信号存储器件——光纤延迟线。

延迟线存储器。 l光纤延迟线的特点光纤延迟线是一种新型的性能优良的信号处理器件。超声波器件 (主要指性能较水银延迟线为好的

石英延迟线 )较低频率上具有优良的性能，其带在但宽限制在 1 GHz左右。雷达信号实时处理需要高达 1 GHz以上的宽带信号处理器件，表面波器件就 0声无能为力了。纤延迟线工作在微波波段，光已有资料

显示， l m长的光纤延迟绻上，作频率可达在 k工10 0 GHz以上，此，纤延迟线特别适用于雷达信因光号处理系统，达系统及电子对抗系统是光纤延迟雷

雷达最初使用存储管和水银延迟线，来采用后性能更好的石英延迟线，后，展起来的是超导延最发迟线和光纤延迟线。按物理概念，迟线可分三种：延

线的最大应用市场。各种延迟线的主要性能对比见表 1。

1 )电信号延迟线，电荷耦合器件 ( D)电如 CC和缆等；

光纤延迟线的另一个特点是它的射频单位延迟损耗非常小，且，耗不是工作频率的函数，是而损这其他延迟线不能相比拟的， 1表示了几种延迟线图的损耗与工作频率的关系。

2 )超声波延迟线，水银延迟线、英延迟线如石等；

3 )光信号延迟线，光纤延迟

线、数字同步如光[稿日期] 2 0一一6收 0 1¨ o[者简介]解安国 ( 9 8 )男，海交通大学电子工程作 16一，上系硕士研究生.

由表 1和图 1可以看出，于光纤延迟线单位由损耗小，迟线就可以做得长，延因此延迟时间也长。光纤延迟线的延迟时间与它的长度有如下关系：T— Ln/ 。c

[者地址]上海市华山路 1 5作 4号，海交通大学电子信 9上息学院 HDTV研究所， 0 03 20 0

式中 L为光纤长度，。光纤纤芯折射率，为光 I为" l c

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延迟了一段时间，就是说，频信号瞬时储存在光也射鲁1●

纤延迟线中，储时间的长短与光纤的长度成正比，存 这就是光纤延迟线储频的原理。。 l甩R输入信一 F 1 l 0 1O O

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2光纤

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卜一 _l输出信号

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图 3

光纤延迟线单兀

在常规的动目标显示 ( TI雷达中，迟一个 M )延图 1几种延迟线损耗与工作频率的关系

雷达脉冲周期的延迟线通常用石英延迟线，于它由不能工作在微波波段，以，须先将射频信号下变所必频为中频，后由声波换能器将中频电信号变换成然

速。同时，纤延迟线的工作频率可达 10光 0 GHz即，它的工作带宽宽，此，纤延迟线的时间带宽乘积因光很大，常比其他延迟线大一个数量级以上， 2是通图延迟线最大带宽与延迟时间的关系。

声波，过石英传输后，由声波换能器将声波变为经再中频电信号。果需要射频信号输出，需要将中频如则电信号上变频为射频信号。然，种方法不如光纤显这延迟线的简单。 光纤延迟线分为非重复循环光纤延迟线、复重循环光纤延迟线、格光纤延迟线和先进的可编程晶光纤延迟线等四种形式，们可以构成编/码器、它解 相关器、波器、向滤波器 (图 4所示 ) A/变滤横如、 D

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延迟时间订s

换器、电相控阵天线网络分配器和数字同步延迟光线存储器 ( DL )。 DS M等

图 2延迟线最大带宽与延迟时间的关系

光纤延迟线还具有尺寸小、量轻、软易装配质柔及良好的温度稳定性等特点，对于受空间、量限这质制以及环境又非常恶劣的空载和舰用电子设备具有非常大的吸引力。图 4抽头延迟线构成的横向滤波器

输出

2光纤延迟线的原理图 3是光纤延迟线单元的示意图。射频电信号输入激光二极管 ( D) L将输入射频电信号变换 L,D

.。…为横向滤波器的加权系数，,

3光纤延迟线信号存储单元设计和性 能分析图 5为光纤延迟线单元线路。图中所示器件的物理量：为射频信号输入功率 ( )G。前置放 P。 w,为大器功率增益，ⅣF为前置放大器噪声系数，为激

成被该信号调制的光信号，过光接头耦合进光纤。通光电检测器 ( D)射频调制的光信号再变换为原 P将来的射频电信号。输出的射频电信号的频谱完全和

输入射频电信号的频谱相同，是用光纤作为介质只

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维普资讯 http://doc.guandang.net解安国等：波光纤延迟线技术研究微I一 O D g一 0.081× 1。× 0 d 0 .57— 0.04 62× 1。 0 A

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通量损耗

通量损耗定义为输入信号功率 P与输出信号图 5光纤延迟线单 7线路[ 5

功率 P之比：P。P G 1 ( )/ G】 1 3× 1 /一 R0 g2 LT RI g3一× .3 0一

光器直流偏流 (,激光器门限电流 (,= A),为 A)△,,,一为门限以上的激光器偏流 (,为激光器 A) R

(一 38 G .75) dB

( 1)

动态输入电阻 ( 0,。激光器传输 …… 此处隐藏：7611字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……