一种超低相位噪声基准源远距离传输装置制造方法

文档序号:7822218
一种超低相位噪声基准源远距离传输装置制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种超低相位噪声基准源远距离传输装置,包括用于产生基准源的主站,主站通过光纤传输装置与子站相连,子站内设用于对基准源进行窄带滤波和相位同步的晶振锁相环。本发明以主站基准源作为参考基准,采用微波光电实现远距离传输,再由压控晶体振荡器对经过微波光电传输的参考基准进行相位跟踪实现相位同步,同时由窄带锁相环对光电传输附加噪声进行窄带滤波,从而实现分布式雷达主站和子站间的基准源的相位同步与基准源的低噪声,同时由于采用了光电技术和锁相技术,抗干扰能力极强,成本相对低廉,典型应用于分布式雷达主-子站间基准源的相位同步与基准源的低噪声传输,具有很强的社会效应和市场价值。
【专利说明】一种超低相位噪声基准源远距离传输装置

【技术领域】
[0001]本发明涉及微波光电与晶振锁相【技术领域】,尤其是一种超低相位噪声基准源远距离传输装置。

【背景技术】
[0002]分布式、多基地雷达的不同子站之间距离长达几公里,甚至几十公里,传统的微波电缆传输损耗上千dB,损耗极大,几乎无法实现远距离、低相位噪声传输,而高性能分布式雷达对相位同步和相位噪声又有极高的要求,同时要求成本低廉,抗干扰能力强,这是目前困扰分布式雷达的关键问题之一。
[0003]目前,实现不同子站之间信号远距离同步的方法主要有三种:第一种方法是采用射频电缆进行传输,其缺点是损耗大、重量高、成本高,特别是传输距离较远时其缺点尤其突出;第二种方法是采用微波信号空间传输,其缺点是传输空间开放,易受干扰,对设备安装要求极高;第三种方法是采用GPS秒脉冲信号进行同步,其缺点是对使用环境要求高、信号易受干扰、设备比较复杂、成本较高。


【发明内容】

[0004]本发明的目的在于提供一种抗干扰能力极强、成本低的超低相位噪声基准源远距离传输装置。
[0005]为实现上述目的,本发明采用了以下技术方案:一种超低相位噪声基准源远距离传输装置,包括用于产生基准源的主站,主站通过光纤传输装置与子站相连,子站内设用于对基准源进行窄带滤波和相位同步的晶振锁相环。
[0006]所述主站由主站基准源和光电调制器组成,主站基准源的输出端与光电调制器的输入端相连,光电调制器的输出端与光纤传输装置的输入端相连。
[0007]所述光纤传输装置由第一光纤、光电放大器和第二光纤组成,所述光电放大器的输入端通过第一光纤接主站的输出端,所述光电放大器的输出端通过第二光纤接子站的输入端。
[0008]所述子站由光电解调器、晶振锁相环和晶体滤波器组成,所述晶振锁相环由用于对基准源进行窄带滤波的窄带锁相环和用于对基准源进行相位同步的压控晶体振荡器组成,所述光电解调器的输入端与光纤传输装置的输出端相连,光电解调器的输出端与晶体滤波器的输入端相连,晶体滤波器的输出端与窄带锁相环的输入端相连,窄带锁相环的输出端与压控晶体振荡器的输入端相连,压控晶体振荡器的第一输出端作为超低相位噪声基准源远距离传输装置的输出端。
[0009]所述窄带锁相环由鉴相器、无源低噪声环路滤波器和再生分频器组成,鉴相器的输入端与晶体滤波器的输出端相连,鉴相器的输出端与无源低噪声环路滤波器的输入端相连,无源低噪声环路滤波器的输出端与压控晶体振荡器的输入端相连,压控晶体振荡器的第二输出端通过再生分频器输出锁相环反馈信号至鉴相器。
[0010]由上述技术方案可知,本发明以主站基准源作为参考基准,采用微波光电实现远距离传输,再由压控晶体振荡器对经过微波光电传输的参考基准进行相位跟踪实现相位同步,同时由窄带锁相环对光电传输附加噪声进行窄带滤波,从而实现分布式雷达主站和子站间的基准源的相位同步与基准源的低噪声,同时由于采用了光电技术和锁相技术,抗干扰能力极强,成本相对低廉,典型应用于分布式雷达主-子站间基准源的相位同步与基准源的低噪声传输,具有很强的社会效应和市场价值。

【专利附图】

【附图说明】
[0011]图1为本发明的电路框图。
[0012]图2为图1中窄带锁相环和压控晶体振荡器电路框图。
[0013]图3为主站基准源输出,即a点的相位噪声曲线示意图。
[0014]图4为晶体滤波器输出,即b点的相位噪声曲线示意图。
[0015]图5为子站的压控晶体振荡器输出,即c点的相位噪声曲线示意图。

【具体实施方式】
[0016]一种超低相位噪声基准源远距离传输装置,包括用于产生基准源的主站10,主站10通过光纤传输装置20与子站30相连,子站30内设用于对基准源进行窄带滤波和相位同步的晶振锁相环,如图1所不。
[0017]如图1所示,所述主站10由主站基准源11和光电调制器12组成,主站基准源11的输出端与光电调制器12的输入端相连,光电调制器12的输出端与光纤传输装置20的输入端相连,主站基准源11用来产生参考基准信号,光电调制器12将电信号转换为光信号。
[0018]如图1所不,所述光纤传输装置20由第一光纤21、光电放大器22和第二光纤23组成,所述光电放大器22的输入端通过第一光纤21接主站10的输出端,所述光电放大器22的输出端通过第二光纤23接子站30的输入端,第一光纤21和第二光纤23作为光信号的传输介质,光电放大器22对光信号进行放大。
[0019]如图1所示,所述子站30由光电解调器31、晶振锁相环和晶体滤波器34组成,所述晶振锁相环由用于对基准源进行窄带滤波的窄带锁相环32和用于对基准源进行相位同步的压控晶体振荡器33组成,所述光电解调器31的输入端与光纤传输装置20的输出端相连,光电解调器31的输出端与晶体滤波器34的输入端相连,晶体滤波器34的输出端与窄带锁相环32的输入端相连,窄带锁相环32的输出端与压控晶体振荡器33的输入端相连,压控晶体振荡器33的第一输出端作为超低相位噪声基准源远距离传输装置的输出端,即压控晶体振荡器的输出即为子站30的低相噪基准源。光电解调器31将光信号转换为电信号,窄带锁相环32对信号进行窄带滤波,压控晶体振荡器33输出同步后的基准信号,晶体滤波器34对信号进行窄带预滤波。
[0020]如图2所示,所述窄带锁相环32由鉴相器321、无源低噪声环路滤波器322和再生分频器323组成,鉴相器321的输入端与晶体滤波器34的输出端相连,鉴相器321的输出端与无源低噪声环路滤波器322的输入端相连,无源低噪声环路滤波器322的输出端与压控晶体振荡器33的输入端相连,压控晶体振荡器33的第二输出端通过再生分频器323输出锁相环反馈信号至鉴相器321。光电解调器31输出的参考信号与压控晶体振荡器33输出的反馈信号经过鉴相器321后产生鉴相电压,经过窄带环路滤波后作为压控晶体振荡器33的调谐电压,压控晶体振荡器33输出功分两路,一路作为锁相环反馈信号,另外一路输出作为同步后的基准信号。
[0021]如图3、4、5所示,a点功率为5±3dBm,b点功率为0±3dBm,c点功率为10±3dBm ;A点光功率为5±3dBm,B点光功率为5±3dBm,光电放大器22的增益根据实际距离的光纤损耗进行调整,光纤每公里损耗约0.2dB,环路带宽为40Hz?120Hz。
[0022]子站30的相位噪声可实现指标:彡-130dBc/Hzil00Hz,彡-155dBc/HzilkHz,^ -170dBc/HzilMHzo
[0023]综上所述,本发明以主站基准源11作为参考基准,采用微波光电实现远距离传输,再由压控晶体振荡器33对经过微波光电传输的参考基准进行相位跟踪实现相位同步,同时由窄带锁相环32对光电传输附加噪声进行窄带滤波,从而实现分布式雷达主站10和子站30间的基准源的相位同步与基准源的低噪声,同时由于采用了光电技术和锁相技术,抗干扰能力极强,成本相对低廉,典型应用于分布式雷达主-子站间基准源的相位同步与基准源的低噪声传输,具有很强的社会效应和市场价值。
【权利要求】
1.一种超低相位噪声基准源远距离传输装置,其特征在于:包括用于产生基准源的主站(10 ),主站(10 )通过光纤传输装置(20 )与子站(30 )相连,子站(30 )内设用于对基准源进行窄带滤波和相位同步的晶振锁相环。
2.根据权利要求1所述的一种超低相位噪声基准源远距离传输装置,其特征在于:所述主站(10)由主站基准源(11)和光电调制器(12)组成,主站基准源(11)的输出端与光电调制器(12)的输入端相连,光电调制器(12)的输出端与光纤传输装置(20)的输入端相连。
3.根据权利要求1所述的一种超低相位噪声基准源远距离传输装置,其特征在于:所述光纤传输装置(20)由第一光纤〔20、光电放大器(22)和第二光纤(23)组成,所述光电放大器(22)的输入端通过第一光纤(21)接主站(10)的输出端,所述光电放大器(22)的输出端通过第二光纤(23 )^^^(30)的输入端。
4.根据权利要求1所述的一种超低相位噪声基准源远距离传输装置,其特征在于:所述子站(30)由光电解调器(311晶振锁相环和晶体滤波器(34)组成,所述晶振锁相环由用于对基准源进行窄带滤波的窄带锁相环(32)和用于对基准源进行相位同步的压控晶体振荡器(33)组成,所述光电解调器(31)的输入端与光纤传输装置(20)的输出端相连,光电解调器(31)的输出端与晶体滤波器(34)的输入端相连,晶体滤波器(34)的输出端与窄带锁相环(32)的输入端相连,窄带锁相环(32)的输出端与压控晶体振荡器(33)的输入端相连,压控晶体振荡器(33)的第一输出端作为超低相位噪声基准源远距离传输装置的输出端。
5.根据权利要求4所述的一种超低相位噪声基准源远距离传输装置,其特征在于:所述窄带锁相环(32)由鉴相器〔320、无源低噪声环路滤波器(322)和再生分频器(323)组成,鉴相器(321)的输入端与晶体滤波器(34)的输出端相连,鉴相器(321)的输出端与无源低噪声环路滤波器(322)的输入端相连,无源低噪声环路滤波器(322)的输出端与压控晶体振荡器(33)的输入端相连,压控晶体振荡器(33)的第二输出端通过再生分频器(323)输出锁相环反馈信号至鉴相器(321)。
【文档编号】H04L7/033GK104506299SQ201410744853
【公开日】2015年4月8日 申请日期:2014年12月9日 优先权日:2014年12月9日
【发明者】方立军, 柳勇, 马骏, 张焱, 吉宗海 申请人:中国电子科技集团公司第三十八研究所
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