基于光纖波分復用的時頻信號分發傳輸技術
2022年電子技術應用第8期
陳 凌
中國西南電子技術研究所，四川 成都610036
摘要： 在數字相控陣中為保證多通道之間信號合成效率，需要系統為相控陣的多個子陣提供高穩定的時頻信號。傳統相控陣采用電纜直接分發傳輸的方法存在幅相一致性差的問題。提出了一種基于光纖波分復用的時頻信號分發傳輸技術，可有效解決數字相控陣中時頻信號高效穩定分發傳輸問題，分發傳輸后的各支路信號幅度隨溫度變化在±0.5 dBm之內，相位隨溫度變化在±3°之內。該時頻信號分發傳輸技術已經成功應用于某數字相控陣多目標統一測控系統。
中圖分類號： TN914
文獻標識碼： A
DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.222989
中文引用格式： 陳凌. 基于光纖波分復用的時頻信號分發傳輸技術[J].電子技術應用，2022，48(8)：90-94，100.
英文引用格式： Chen Ling. Time-frequency signal distribution and transmission technology based on optical fiber WDM[J]. Application of Electronic Technique，2022，48(8)：90-94，100.
文獻標識碼： A
DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.222989
中文引用格式： 陳凌. 基于光纖波分復用的時頻信號分發傳輸技術[J].電子技術應用，2022，48(8)：90-94，100.
英文引用格式： Chen Ling. Time-frequency signal distribution and transmission technology based on optical fiber WDM[J]. Application of Electronic Technique，2022，48(8)：90-94，100.
Time-frequency signal distribution and transmission technology based on optical fiber WDM
Chen Ling
Southwest China Institute of Electronic Technology，Chengdu 610036，China
Abstract： In order to ensure the efficiency of signal synthesis between multiple channels in a digital phased array, the system needs to provide highly stable time-frequency signals for multiple sub-arrays of the phased array. There is a problem of poor amplitude and phase consistency in the method that the traditional phased array uses cables to directly distribute and transmit. In this paper, a time-frequency signal distribution and transmission technology based on optical fiber wavelength division multiplexing is proposed, which can effectively solve the problem of efficient and stable distribution and transmission of time-frequency signals in digital phased arrays. The amplitude of each branch signal after distribution and transmission varies with temperature within ±0.5 dBm, and the phase varies with temperature within ±3°. The time-frequency signal distribution and transmission technology has been successfully applied to a digital phased array multi-target unified measurement and control system.
Key words : digital phased array；WDM；optical distribution-transmission for time-frequency signal
0 引言
數字相控陣廣泛應用在通信、射電天文、雷達、聲納、航天測控領域。多個天線子陣和多通道組成數字相控陣系統的射頻前端部分，每個通道接收的信號經AD轉換后在數字域進行信號合成，形成波束。信號合成時需要在同一時刻進行多通道信號幅相加權，從而獲得高質量的合成信號，實現信號在天線遠端波束形成精確指向功能[1-4]。為實現這個目標，系統必須為多通道提供統一的工作時鐘，同時由于多通道信號之間的幅度相位存在不一致性[5-9]，系統必須進行多通道的幅相精確標校。其中時頻及標校信號的傳輸質量直接影響信號合成效率。另外，系統還需要將本振信號分發傳輸到相控陣子陣完成收發信號變頻功能。
傳統電纜分發傳輸設計時把時頻信號、標校信號和本振信號分別用不同的傳輸網絡進行傳輸：傳輸時頻信號時需要大量功分器和傳輸電纜，根據通道數不同，功分器和傳輸電纜數量不同，其設備數量多且復雜，線纜數量多重量大，天線子陣空間狹小不便于安裝，多通道時頻信號相位一致性較差；傳輸標校信號和本振信號時根據通道數需要大量選擇開關，與傳輸時頻信號一樣，其設備組成復雜，難安裝，難維護，多通道標校信號相位一致性較差。為了獲得更大的天線增益和傳輸距離，數字相控陣系統信號通道規模越來越大，會達到成千上萬個，且數字相控陣系統集成度也越來越高，迫切需要設計高效穩定的時頻、標校和本振信號分發傳輸網絡。
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作者信息：
陳 凌
(中國西南電子技術研究所，四川 成都610036)
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