基于锁相环的光纤微波频率传递技术研究

发布时间：2020-12-12 21:00

　　近年来随着新技术的不断发展,原子钟的频率稳定度获得极大的提升,目前可以达到10^-16/d的长期稳定度,相应地对频率传递技术提出了更高的要求。传统基于GPS或卫星的传递方案,很容易受到自由空间信道的干扰,目前只能提供给用户10^-15/d量级的稳定度,不能满足现有应用的要求。而光纤传递具有损耗低、抗干扰能力强、带宽大等优势,因此使用光纤进行时频传递引起了人们广泛研究。用光纤作为媒介传递频率信号时,光纤链路本身会引入本底噪声,并且会受到外界环境的影响,引入额外的相位噪声,最终会叠加到接收信号上,恶化信号稳定性。因此,要实现高稳定的光纤频率传递,必须采用相应的相位噪声补偿技术抑制链路引入的相位噪声。其中,被动相位噪声补偿方案基于混频结构,具有结构简单,补偿速度快,并且动态范围无限大等优点,但是这种补偿方法通常需要多阶的电路混频和辅助的微波源,会恶化传递信号的稳定性并且增加补偿系统的价格。而基于锁相环的主动相位噪声补偿方案由于具有补偿速度快,补偿带宽大等优点,并且锁相环技术成熟,较早得到研究和应用。现有的基于锁相环的微波频率传递方案通常存在无法同时满足... 

【文章来源】：上海交通大学上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：77 页

【学位级别】：硕士

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上海交通大学硕士学位论文在本地端，将前向信号发送到用户端，用户端提取出微波信号并返回本地端，和本地参考信号混频，提取出光纤链路引入的相位噪声。由于信号在光纤链路传递时间短，并且链路具有很高对称性，所以认为本地端获得的相位噪声是单向传递相位噪声的二倍。2) 在本地端，通过算法控制器获得控制信号，驱动补偿模块使得发送的前向信号与光纤链路引入的相位噪声满足相位共轭关系，这样在用户端便能获得稳定的微波信号。

光纤延迟线 精度高，能够稳定光路响应速度慢，动态范围不足，体积大，控制算法复杂可调电延迟线 响应速度快补偿动态范围不足，需要两个完全对称电延迟线VCO响应速度快，补偿动态范围大，技术成熟易实现补偿带宽有限有主动相位噪声补偿方案包括光学相位噪声补偿及电学相位噪声补偿噪声补偿主要通过在光纤链路中接入一段可控光纤延迟线，通过环路抖动，然后驱动光纤延迟线使得总的光纤链路延迟保持稳定，达到稳的。电学相位噪声补偿主要是通过采用压控振荡器或者微波移相器直微波信号的相位来补偿光纤链路引入的时延抖动，从而在用户端得到信号。种主动的光纤微波频率传递方案比较如表 1-1 所示。本文主要研究的环的光纤微波频率传递，这是因为基于锁相环的补偿方案虽然补偿带是响应速度很快，并且锁相环的技术成熟易于实现，因此研究基于锁微波频率传递仍然有很大的应用价值。

【参考文献】：
期刊论文
[1]频率串扰对光纤频标传递性能的影响[J]. 廖睿勇,卢麟,朱勇,吴传信,张宝富,于龙强.  光学学报. 2017(12)
[2]光纤链路时延波动对频率传递稳定度的影响[J]. 李得龙,程清明,张宝富,卢麟,雷平纪,李晓亚.  激光与光电子学进展. 2014(01)

硕士论文
[1]微波光子链路相位噪声研究[D]. 黄俊.西安电子科技大学 2015



本文编号：2913267