一种延迟时间步进式温控型光纤延迟线的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种微波器件，特别是关于一种延迟时间步进式温控型光纤延迟线。
【背景技术】
[0002]在现代电子对抗战中，对方用射频扫描脉冲定位我方目标时，我方可以对接收到的对方射频脉冲进行处理后发出延时改变的射频脉冲，从而达到迷惑对方的目的。同时，现代大型相控阵雷达的工作中要求实现无偏斜、宽角扫描、宽瞬时带宽工作的实时延迟波束控制，其关键环节是需要对射频脉冲信号进行相移，从本质上来说这里的信号相移就是时域上的信号时延迟。
[0003]早些时候，射频脉冲延迟主要使用电荷耦合器件延迟线和声光延迟线，随后出现了静磁波延迟线和超导延迟线。随着信号的工作频率和带宽的拓宽，系统对延迟线的损耗、时间带宽积(Τ.Β)的要求越来越高，上述的各种延迟线的性能已经逐渐不能满足系统的要求。光纤射频延迟线具有带宽高、损耗低等优点，特别是单位延迟时间损耗极低，延迟时间与带宽之积远远大于电荷耦合器件延迟线和声光延迟线。
[0004]光纤延迟线是利用光在光纤中传输时人为制造一定时间的延迟来满足信号的处理需求。如图1所示，其工作原理为:首先，输入的射频RF信号加载到激光器LD上进行调制；其次，激光器产生含有加载信息的激光束，激光束通过光路耦合进光纤中进行传输?’最后，光电探测器H)将经光纤延迟的光信号转变为射频信号后输出，完成对输入射频RF信号的时间延迟。然而，现有的光纤延迟线主要存在以下缺点:1)大多采用单路光纤环结构，这种结构的光纤延迟线的延迟时间固定，从而大大限制了光纤延迟线的应用市场；虽然有些光纤延迟线的延迟时间可调，但是一般其采用多路光纤环结构，使用光耦合器链接相关光路，存在光路损耗大、接头处耦合稳定性差、产品体积大、不便于运输及工作环境特殊等问题。2)光纤延迟线内部的光器件和射频电器件对环境温度变化敏感，其输出电信号的幅值波动较大，对于光纤延迟线后端器件正常工作影响较大。
【实用新型内容】
[0005]为了解决现有技术存在的上述问题，本实用新型提供了一种延迟时间步进式温控型光纤延迟线。
[0006]本实用新型所采用的技术方案为:一种延迟时间步进式温控型光纤延迟线，其特征在于:它包括光调制驱动模块、光纤延迟分配网络和光接收处理模块；所述光调制驱动模块包括直调DFB激光器、光隔离器、温控电路、功控电路和恒流驱动电路；所述光纤延迟分配网络包括N根光纤、N-1个抽头和一个N选一光开关，N根所述光纤依次首尾相接，两相邻所述光纤的连接处设置一所述抽头，每一所述抽头均与所述光开关连接；所述光接收处理模块包括宽带光电探测器、衰减型低噪声宽带放大器、C8051F410单片机温度控制电路和高频滤波器；射频信号输入所述直调DFB激光器中，所述直调DFB激光器输出激光束，激光束通过所述光隔离器进入所述光纤延迟分配网络中，所述光隔离器用于防止进入所述光纤延迟分配网络的激光束沿回路反射回所述直调DFB激光器，所述温控电路保证所述直调DFB激光器正常工作，所述功控电路对所述直调DFB激光器中的光电探测器检测到的电流进行取样、放大后反馈到所述恒流驱动电路，所述恒流驱动电路的驱动电流控制所述光调制驱动模块输出稳定的光功率；激光束在所述抽头处均输出既定功率和延迟时间的激光束，所述光开关在若干路激光束中选择其中一束输出；选择输出的激光束传输至所述宽带光电探测器中经光电转换后输出射频信号，射频信号进入所述衰减型低噪声宽带放大器中进行放大后传输至所述高频滤波器，所述高频滤波器滤除射频信号中的高频成分，输出延迟的射频信号；所述C8051F410单片机温度控制电路对外界温度进行实时采集，并通过采集到的温度值控制所述衰减型低噪声宽带放大器中衰减器的衰减量，调整所述衰减型低噪声宽带放大器中放大器的放大倍数。
[0007]所述直调DFB激光器采用ORTEL公司的1542E宽带内调制DFB激光器。
[0008]所述温控电路包括桥式电路、差分放大电路和推挽式功率管；所述功控电路采用电流负反馈式功控电路。
[0009]所述光纤采用长飞公司的G.625光纤。
[0010]所述光纤的数量为四根，所述抽头的数量为三个，所述光开关采用四选一光开关。
[0011]所述宽带光电探测器采用ORTEL公司的2522-SF-DC-SA探测器。
[0012]所述衰减型低噪声宽带放大器包括放大倍数固定的低噪声放大器和可控衰减器，所述放大倍数固定的低噪声放大器与所述可控衰减器连接，所述可控衰减器与所述C8051F410单片机连接，所述C8051F410单片机控制可控衰减器的衰减量。
[0013]由于采用以上技术方案，本实用新型具有以下优点:1、本实用新型由于设置了光调制驱动模块、光纤延迟分配网络和光接收处理模块，光纤延迟分配网络中设置若干根相同的光纤，各光纤依次首尾相接，因此射频信号输入本实用新型中经延迟后能够根据需要得到不同延迟时间的射频信号，且该延迟时间为步进式可调的。2、本实用新型由于在光调制驱动模块中设置了温控电路；为使光纤延迟分配网络中各抽头处输出激光束的光功率相等，在抽头处设置熔接分光比；在光接收处理模块中设置C8051F410单片机温度控制电路，因此本实用新型输出的射频信号能够不受工作环境温度的影响，输出的射频信号的功率稳定。3、本实用新型由于采用拉锥和熔接工艺对若干光纤依次进行首尾焊接，并在两相邻光纤之间设置抽头，因此本实用新型能够大大缩小光纤延迟分配网络的结构尺寸，有利于本实用新型的小型化封装。
【附图说明】
[0014]图1是光纤延迟线的原理图；
[0015]图2是本实用新型延迟时间步进式温控型光纤延迟线的结构示意图；
[0016]图3是C8051F410单片机中温度采集、控制流程图。
[0017]图中:1、光调制驱动模块；11、直调DFB激光器；12、光隔离器；13、温控电路；14、功控电路；15、恒流驱动电路；
[0018]2、光纤延迟分配网络；21、光纤；22、抽头；23、光开关；
[0019]3、光接收处理模块；31、宽带光电探测器；32、衰减型低噪声宽带放大器；33、 C8051F410单片机温度控制电路；34、高频滤波器。
【具体实施方式】
[0020]如图2所示，本实用新型提供了一种延迟时间步进式温控型光纤延迟线，其包括光调制驱动模块1、光纤延迟分配网络2和光接收处理模块3，射频信号输入光调制驱动模块I中对光信号进行调制后输出载有调制信息的光信号，载有调制信息的光信号经光纤延迟分配网络2延时后传输至光接收处理模块3，光接收处理模块3将接收到的延时后的光信号转变为射频信号后输出。
[0021]光调制驱动模块I包括直调DFB (Distributed Feedback，分布式反馈)激光器11、光隔离器12、温控电路13、功控电路14和恒流驱动电路15。光纤延迟分配网络2包括N根光纤21、N-1个抽头22和一个N选一光开关23。N根光纤21依次首尾相接，两相邻光纤21的连接处设置一抽头22，每一抽头22均与光开关23连接。光接收处理模块3包括宽带光电探测器31、衰减型低噪声宽带放大器32、C8051F410单片机温度控制电路33和高频滤波器34。射频信号输入直调DFBll激光器中，经直调DFB激光器11调制输出一定功率的激光束。激光束通过光隔离器12进入光纤延迟分配网络2中。光隔离器12用于防止进入光纤延迟分配网络2的激光束沿回路反射回直调DFB激光器11，对直调DFB激光器11造成损坏。温控电路13保证直调DFB激光器11正常工作，不受外界环境温度的影响。直调DFB激光器11内置的背光光电探测器H)实时探测直调DFB激光器11的一部分光功率，功控电路14对检测电流进行取样、放大后反馈到恒流驱动电路15，恒流驱动电路15的驱动电流控制光调制驱动模块I输出稳定的光功率。激光束在两相邻光纤21之间的抽头22处均输出既定功率和延迟时间的激光束，光开关22在若干路激光束中选择其中一束输出。选择输出的激光束传输至光接收处理模块3中。激光束进入宽带光电探测器31中经光电转换后输出功率较小的射频信号，射频信号进入衰减型低噪声宽带放大器32中进行放大后传输至高频滤波器34，高频滤波器34滤除射频信号中的高频成分，输出延迟的射频信号。C8051F410单片机温度控制电路33对外界温度进行实时采集，并通过采集到的温度值控制衰减型低噪声宽带放大器32中衰减器的衰减量，从而调整衰减型低噪声宽带放大器32中放大器的放大倍数，以达到光纤延迟线输出功率的稳定。
[0022]C8051F410单片机中设置温度采集模块、A/D转换模块、数据存储器和D/A转换模块。温度采集模块实时采集工作环境温度