基于光子学方法的微波频率测量研究

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1、专业学位硕士学位论文基于光子学方法的微波频率测量研究PhotonicApproachestoMicrowaveFrequencyMeasurement专业(工程领域)：光学工程学号：31102010完成日期：2013．4．30大连理工大学DalianUniversityofTechnology大连理工大学学位论文独创性声明作者郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下进行研究工作所取得的成果。尽我所知，除文中已经注明引用内容和致谢的地方外，本论文不包含其他个人或集体已经发表的研究成果，也不包含其他已申请学位或其他用途使用过

2、的成果。与我一同工作的同志对本研究所做的贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。若有不实之处，本人愿意承担相关法律责任。学位论文题目．一一燕．．玉垫盛杰丝鲣塑盈塞疸越幽墨堑盏：作者签名：——j妖晃萄毒——一日期：丑丛L年二三月』乙日光子学方法微波频率瞬时测量摘要在电子对抗中，雷达在信息的获取和精确制导领域发挥着重要的作用，因此对于雷达信号的截获与分析是十分重要的。传统的基于电子器件的微波频率测量技术虽然技术较为成熟，测量精度较大，但其存在一个难以避免的缺点——测量带宽窄。微波光子频率测量采用光子技术处理微波信号，带来了一些光

3、纤系统的优点：宽带宽、体积小、重量轻、抗电磁干扰等等。论文首先介绍了本论文的研究背景以及以往的一些微波光子频率测量方法。接着分析了三种基于光子学方法微波频率测量的方案。论文第二章提出的实验构架基于相位调制，相较于之前提出的研究，有更大的测量范围。测量系统中使用了两路光波和两段光纤来构建同微波频率相关的幅度比较函数ACF。利用多个ACF共同来确定微波频率值，这样可测量的微波频率范围可以加大，同时通过使用拥有较大斜率的ACF函数可以提高测量精度。实验成功的实现了微波频率8至20GHz的频率测量，测量误差在±150MHz以内。第三章论

4、文研究了基于保偏光纤sagnac环的微波频率测量方案，这种实验系统只需要使用一个激光光源以及两个直流PD，系统结构较为简单，同时通过优化系统参数能够得到较大的ACF函数变化范围，因而其测量精度较高。文章第四章中提出了基于波导微环谐振器微波频率测量方法，文章对手测量方案进行了理论分析，并且通过仿真模拟得到其ACF函数在0～20GHz范围内能够变化7dB。关键词：微波光子学；瞬时测频；波导微环谐振器；相位调制器；sagnac环；保偏光纤光子学方法微波频率瞬时测量PhotonicApproachestoMicrowaveFrequen

5、cyMeasurementAbstractThefrequencymeasurementoftheinputmicrowavesignalsisofcriticalimportanceformodernradarwarningreceiversinthefieldofelectronicwarfarefEW)tⅢJ．Unliketheconventionalreceivers．theinputsignalsareunknownforEWrecewersanditiSdesirabletoestimatethefrequencyo

6、ftheunknownsignalinaveryshortperiodoftime．InstantaneousfrequencymeaSurement(IFM)systemdealswiththatproblem．W油thefrequenciesofmodemradarsystemsran百ngfromsub—gigahertztomillimeter-wave，theconventionalelectricalimplementationsmaynotmeettherequirementsofwideoperatingfreq

7、uencyrangeandnearlyreal—timeresponsebecauseofelectricalbottleneck．Thephotonictechniquescouldovercometheseabovelimitationsduetotheiradvantagessuchaswidebandwidth，lightweight，lowloss，andimmunitytoelectromagneticinterference．Inthesecondchapterofthisdissertation，wepropos

8、eanddemonstrateaphotonicapproachtoinstantaneousfrequencymeasurement埘mextendedrangebasedonphasemodulation．InthemeasurenlentsyStem，tw