本實用新型涉及衛(wèi)星通信領(lǐng)域，具體涉及一種基于光電振蕩環(huán)路的星上微波光子轉(zhuǎn)發(fā)器。該轉(zhuǎn)發(fā)器通過光子手段實現(xiàn)星上微波信號的產(chǎn)生、傳輸和頻率轉(zhuǎn)換等功能，將不同頻段、不同帶寬、不同格式的微波信號直接在光纖鏈路上透明寬帶傳輸，同時完成頻帶轉(zhuǎn)換(又稱光子變頻)，利用光子變頻解決高頻段通信信號變頻的帶寬限制，有效降低星上載荷質(zhì)量、體積，提高衛(wèi)星的抗干擾能力。

背景技術(shù)：

目前，衛(wèi)星信息系統(tǒng)需要對高頻微波信號進(jìn)行長距離傳輸，而高頻微波信號在傳統(tǒng)星上微波傳輸介質(zhì)中傳輸時會產(chǎn)生很大的損耗，且由于星上電磁干擾大，晝夜溫差大，導(dǎo)致使用頻率向高頻拓展受限，另外由于星上特殊環(huán)境，要求微波轉(zhuǎn)發(fā)系統(tǒng)的體積、質(zhì)量盡可能小。

光電振蕩器是一種新型的振蕩器，由光源、電光調(diào)制器、光纖、摻餌光纖放大器、光檢測器、電濾波器、電放大器等光電混合諧振環(huán)路，能產(chǎn)生高頻譜純度，低相位噪聲的微波信號，而且可以實現(xiàn)大范圍內(nèi)可調(diào)，應(yīng)用十分廣泛。星上微波光子轉(zhuǎn)發(fā)通過光電振蕩器產(chǎn)生微波信號，并進(jìn)行微波光子轉(zhuǎn)發(fā)，有效地解決了上述難題，提高了抗干擾能力和微波光子轉(zhuǎn)發(fā)效率，對衛(wèi)星通信中的轉(zhuǎn)發(fā)具有重要意義。

但現(xiàn)有方案大多采用將微波本振信號的光子學(xué)產(chǎn)生與光纖傳輸分開設(shè)計，利用獨立的系統(tǒng)實現(xiàn)上述各個功能，導(dǎo)致系統(tǒng)復(fù)雜，體積、質(zhì)量增大，不能滿足星上特殊環(huán)境要求。如果能將微波信號的產(chǎn)生、處理與傳輸結(jié)合起來設(shè)計，融為一個系統(tǒng)，這樣必然會降低系統(tǒng)的體積、重量和功耗，提高微波光子轉(zhuǎn)發(fā)效率。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

技術(shù)問題：針對現(xiàn)有方案大多采用將微波本振信號的光學(xué)產(chǎn)生與光纖傳輸分開設(shè)計，利用獨立的系統(tǒng)實現(xiàn)上述各個功能，導(dǎo)致系統(tǒng)復(fù)雜，體積、質(zhì)量增大，不能滿足星上特殊環(huán)境要求的問題，本實用新型提供了一種基于光電振蕩環(huán)路的星上微波光子轉(zhuǎn)發(fā)器。

技術(shù)方案：本實用新型公開一種基于光電振蕩環(huán)路的星上微波光子轉(zhuǎn)發(fā)器，包括微波本振源和多路輸出，其中，

微波本振源包括：光源、電光調(diào)制器、摻鉺光纖放大器、電濾波器、第一電放大器、第一光檢測器、第一光分路器、第二光分路器、第N光分路器組件；多路輸出包括：光濾波器、第二光檢測器、第二電放大器組件；其中，

光源的輸出端接電光調(diào)制器的光輸入端；電光調(diào)制器的光輸出端與摻鉺光纖放大器的輸入端相接；摻鉺光纖放大器的輸出端通過n段長光纖依次與第一光分路器、第二光分路器、第N光分路器相連接；最后一個光分路器的其中一個輸出端與第一光檢測器的輸入端相接；第一光檢測器的輸出端與第一電放大器的輸入端相連接；第一電放大器的輸出端與電濾波器的輸入端相連接；在第一電放大器的輸出端分一部分功率作為微波本振信號；電濾波器的輸出端與電光調(diào)制器的射頻信號輸入端連接；第一光分路器、第二光分路器、第N光分路器的另一個輸出端由光纖拉至多路輸出分別與第一路、第二路、第N路的光濾波器的輸入端相連接，光濾波器的輸出端與第二光檢測器的輸入端相連接，第二光檢測器的輸出端與第二電放大器的輸入端相連接；第二電放大器的輸出端輸出的就是轉(zhuǎn)發(fā)的微波信號。

所述的微波本振源構(gòu)成一個光電振蕩器，由光電振蕩器中的光路通過第一光分路器、第二光分路器、第N光分路器的N個光分路器分別分出一部分光與多路輸出端的光濾波器相連，實現(xiàn)微波信號的光子學(xué)分發(fā)與處理。

所述的多路輸出，由光濾波器、第二光檢測器、第二電放大器構(gòu)成一個微波光子濾波器，實現(xiàn)微波信號的光子學(xué)處理。

所述的光源為波長為1551.6nm的半導(dǎo)體激光器。

所述的電光調(diào)制器的調(diào)制帶寬為12GHz。

所述的光纖長度為2km。

所述的摻鉺光纖放大器的增益大小為30dB。

所述的第一光檢測器的探測帶寬為33GHz。

所述的第一電放大器的增益區(qū)間為10-12GHz。

所述的電濾波器的通帶頻率為11.45GHz到11.6GHz。

有益效果：解決高頻段通信信號變頻的帶寬限制，降低系統(tǒng)的復(fù)雜度，減小了系統(tǒng)的質(zhì)量和體積、增強(qiáng)系統(tǒng)的溫度穩(wěn)定性和抗電磁干擾能力，提高轉(zhuǎn)發(fā)效率。

附圖說明

圖1是這種基于光電振蕩環(huán)路的星上微波光子轉(zhuǎn)發(fā)器的原理圖。

其中有：微波本振源和多路輸出兩大部分，微波本振源包括：光源1、電光調(diào)制器2、摻鉺光纖放大器3、電濾波器4、第一電放大器5、第一光檢測器6、第一光分路器7、第二光分路器8、第N光分路器9；多路輸出包括：光濾波器10、第二光檢測器11、第二電放大器12。

具體實施方式

結(jié)合附圖詳細(xì)說明本實用新型的結(jié)構(gòu)、實現(xiàn)方法和技術(shù)性能。

如圖1所示：本實用新型的一種基于光電振蕩環(huán)路的星上微波光子轉(zhuǎn)發(fā)器，包括微波本振源和多路輸出，微波本振源包括：光源1、電光調(diào)制器2、摻鉺光纖放大器3、電濾波器4、第一電放大器5、第一光檢測器6、第一光分路器7、第二光分路器8、第N光分路器9組件；多路輸出包括：光濾波器10、第二光檢測器11、第二電放大器12組件；其中，

光源1采用DTS-DFB激光器，波長為1551.6nm；

電光調(diào)制器2采用sumitomo住友，鈮酸鋰光纖調(diào)制器T.MXH1.5-10PD MZM；調(diào)制帶寬為10GHz；

摻鉺光纖放大器3采用RC20201型號，增益大小為30dB的光放大器；

電濾波器4采用UAF42窄帶帶通濾波器，通帶頻率為11.45GHz到11.6GHz；

第一電放大器5采用低噪聲LNA20MHZ放大器，增益區(qū)間為10-12GHz；

第一光檢測器6采用InGaAs PIN光檢測器，帶寬為33GHz；

第一光分路器7、第二光分路器8、第N光分路器9組件采用1×2拉錐式光分路器，型號：SC/UPC1-2；

光濾波器10采用雙波長的光纖光柵或FP標(biāo)準(zhǔn)具濾波器；

第二光檢測器11采用PD-12D型號光檢測器，帶寬為12GHz；

第二電放大器12采用低噪聲LNA20MHZ放大器，增益區(qū)間為10-12GHz；

光纖長度為2km。

光源1的輸出端接電光調(diào)制器2的光輸入端；電光調(diào)制器2的光輸出端與摻鉺光纖放大器3的輸入端相接；摻鉺光纖放大器3的輸出端通過與n段長光纖依次第一光分路器7、第二光分路器8、第N光分路器9相連接；最后一個光分路器的其中一個輸出端與第一光檢測器6的輸入端相接；第一光檢測器6的輸出端與第一電放大器5的輸入端相連接；第一電放大器5的輸出端與電濾波器4的輸入端相連接；在第一電放大器5的輸出端分一部分功率作為微波本振信號；電濾波器4的輸出端與電光調(diào)制器2的射頻信號輸入端連接；第一光分路器7、第二光分路器8、第N光分路器9的另一個輸出由光纖拉至多路輸出與光濾波器10的輸入端相連接；光濾波器10的輸出端與第二光檢測器11的輸入端相連接，第二光檢測器11的輸出端與第二電放大器12的輸入端相連接；第二電放大器12的輸出端輸出的就是轉(zhuǎn)發(fā)的微波信號。