CN102932061B - 一种时延补偿系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种时延补偿系统，包括光发射机、与所述光发射机连接的光分路器、若干根光纤线和若干台光接收机，若干根所述光纤线各自的一端分别接所述光分路器的各路输出，各自的另一端分别与一台所述光接收机的输入端相接。采用本发明的技术方案，把电信号转成光信号传输，抗电磁干扰能力强，传输稳定性高；而且体积小，重量轻。

Description

一种时延补偿系统

技术领域

本发明涉及用于通信、雷达及仪器仪表等中的时延补偿系统。

背景技术

在现有的时延补偿系统，一种是采用电缆来补偿时延，另一种是采用延时滤波器来补偿时延。采用电缆的时延补偿系统，其缺点是体积巨大，重量重，低频和高频传输信号差别大，调整时延麻烦，且时延精度不够，抗干扰性差；而采用延时滤波器的时延补偿系统，虽然体积较小，重量轻，但频谱响应度不够，调整时延范围小且麻烦，时延精度只能控制在纳秒级，抗干扰性差。

发明内容

为解决现有用于时延补偿系统抗干扰性能差、体积大、重量重的技术问题，本发明提供一种时延补偿系统。

本发明为解决上述技术问题提供的技术方案是：一种时延补偿系统，包括光发射机、与所述光发射机连接的光分路器、若干根光纤线和若干台光接收机，若干根所述光纤线各自的一端分别接所述光分路器的各路输出，各自的另一端分别与一台所述光接收机的的输入端相接。

采用本发明的技术方案，把电信号转成光信号传输，抗电磁干扰能力强，传输稳定性高；而且体积小，重量轻。

进一步的，所述时延补偿系统包括至少两根所述光纤线，其中一根所述光纤线为基准参考时延线，其它所述光纤线均为长光纤。优选的，所有所述长光纤的长度各不相同。

采用上述技术方案，利用光纤对时延的影响，当选定一根光纤线作为基准参考时延线后，即可根据需要设定长光纤的长度，以获得所需要的时延。通过改变每路长光纤长度，来实现系统每路时延参数所需要求，提升系统时延参数调整范围。

进一步的，所述时延补偿系统还包括温控箱，所述长光纤和/或所述光分路器位于所述温控箱内，所述温控箱通过控制箱内温度调节所述长光纤和/或所述光分路器的时延。

采用上述技术方案，利用光纤在不同温度下产生不同时延的特点，把该时延系统放置在温控箱内，通过主系统需求来设置不同的温度点，使系统时延参数调整范围更大。

进一步的，在所述光接收机的电信号的主路上接有RC时延电路，所述光接收机还包括收光检测模块和控制模块，所述收光检测模块的一个输出端与所述控制模块连接，另一个输出端与所述RC时延电路信号连接，所述控制模块的输出端与所述RC时延电路的控制端连接。优选的，所述RC时延电路包括串接的数字电位器和第三电容。

一般利用光纤本身固有的时延特性，来控制时延的精度只能是纳秒，特别是对长光纤（1公里以上），精度更差。由于每路的微波信号输出时延不同，所以每路的光纤长度也不同，特别是长光纤（1公里以上）精度差。针对这个缺点，采用上述技术方案，在光纤本身固有时延特性的基础上，通过检测探测器光电二极管在不同光功率下有不同的电流，在电信号的主路上增加RC电时延电路，以根据每路光接收机的微波信号所需要的时延参数进行闭环控制，提高了时延控制精度。

进一步的，所述光发射机的激光器采用负压供电；以及所述光接收机还包括串接的探测器匹配模块和宽带放大器，所述收光检测模块经所述探测器匹配模块和所述宽带放大器与所述RC时延电路信号连接。优选的，所述探测器匹配模块包括依次串接的第一电感、第一电阻和第一电容，所述第一电感和所述第一电阻的连接处通过第二电阻接地，所述第一电阻和所述第一电容的连接处通过第三电阻接地；所述宽大放大器的输出端通过第二电感与电源相接，所述第二电感为铁氧体材料的电感。

由于在光电转化的过程中，其中有一部分是需要电信号来处理，采用本上述技术方案，光发射机和光接收机采用针对激光器和探测器不同模式的电路：光发射机的激光器采用负电压供电方式，频谱响应宽，抗干扰能能力强，阻抗稳定，交流信号响应好；光接收机的探测器配合宽带放大器进行阻抗变化匹配，并且选用铁氧体材料的电感，能实现平坦度高，群时延抖动小。

本发明带来的有益效果是：本发明的时延补偿系统将电信号转成光信号传输，抗电磁干扰能力强，信号传输稳定性高，而且体积小、重量轻；通过改变每路长光纤的长度来实现系统每路时延参数所需要求，提升系统时延参数调整范围；利用光纤在不同的温度有不同的时延特点，把系统放置在温控箱内，通过主系统需求来设置不同的温度点，使系统时延参数调整范围大；本发明的时延补偿系统的频谱响应宽，平坦度好，利于宽频传输；并且时延可控性强，精度高，能达到皮秒级。

附图说明

图1本发明时延补偿系统实施例的结构示意框图；

图2为本发明时延补偿系统实施例中的光接收机内部电路的部分电路示意图。

附图标记说明：1.光发射机，2.光分路器，3.光纤线，4.光接收机，41.收光检测模块，42.RC时延电路，43.控制模块，44.探测器匹配模块，45.宽带放大器，420.数字电位器，C1.第一电容，C2.第二电容，C3.第三电容，C4.第四电容，C5.第五电容，C6.第六电容，L1.第一电感，L2.第二电感，R1.第一电阻，R2.第二电阻，R3.第三电阻，R4.第四电阻。

具体实施方式

下面结合附图说明及具体实施方式对本发明进一步说明。

如图1所示，本发明实施例的时延补偿系统，包括光发射机1、与光发射机1连接的光分路器2、若干根光纤线3和若干台光接收机4，若干根光纤线3各自的一端分别接光分路器2的各路输出，各自的另一端分别与对应的一台光接收机4的的输入端相接。

本发明的时延补偿系统包括至少两根光纤线3，其中一根光纤线3为基准参考时延线，其它光纤线3均为长光纤，所有长光纤的长度各不相同。在本实施例中，如图1所示，光分路器选用1分12光分路器，系统工作原理是：一个光发射机与一个1分12的光分路器的输入端连接，光分路器的一路输出作为基准参考时延线，其它十一路输出分别接一个长光纤盘（里面含有11根不同长度的G652镀涂裸纤），再分别与十二个光接收机组成。微波信号通过光发射机，转为光信号，光信号经过1分12光分路器后，通过分配十一根不同长度的长光纤，光信号由光接收机转为微波信号传输出去。

由于光纤的长度与时延具有确定的关系，本实施例的时延补偿系统根据每一路不同的时延需求，通过配置不同长度的十一根长光纤来配置每一路的时延。

此外，由于微波信号通过单独光发射机和光接收机时延为固定的，所以每一路的时延参数还可采用不同工艺（比如说，拉锥等）来对1分12的光分路器（分光比为均分）的时延参数进行调配补偿，这样，对光分路器采用不同的工艺来调配每路时延参数，使系统时延调整更为灵活。

优选的，本实施例的时延补偿系统还包括温控箱，根据光纤的高低温特性，光分路器和长光纤的时延参数均受温度影响，所以将长光纤和/或光分路器置于温控箱内，温控箱通过调节箱内温度来改变长光纤和/或光分路器的时延，通过此时延控制方式，来满足系统的需求。

一般利用光纤本身固有的时延特性，来控制时延的精度只能达到纳秒级，特别是对长光纤（1公里以上），精度更差。由于每路的微波信号输出时延不同，所以每路光纤的长度也不同，特别是长光纤（1公里以上）精度差。针对这个缺点，在光纤本身固有时延特性的基础上，通过检测探测器（即光电二极管）在不同光功率下有不同的电流，在电信号的主路上增加RC电时延电路来对每路光接收机的微波信号所需要的时延参数进行闭环控制，这样，提高了其控制精度，控制精度可以达到皮秒级。因此，优选的，如图2所示，在光接收机4的电信号的主路上接有RC时延电路42；光接收机4还包括收光检测模块41和控制模块43，收光检测模块41的一个输出端与控制模块43连接，另一个输出端与RC时延电路42信号连接，控制模块43的输出端与RC时延电路42的控制端连接。具体的，RC时延电路42包括串接的数字电位器420和第三电容C3；控制模块43选用单片机。

由于在光电转化的过程中，其中有一部分是需要电信号来处理。优选的，本实施例时延补偿系统中的光发射机1和光接收机4针对激光器和探测器采用不同模式的电路：光发射机1的激光器采用负电压供电方式，频谱响应宽，抗干扰能能力强，阻抗稳定，交流信号响应好；光接收机4的探测器配合宽带放大器进行阻抗变化匹配，应用铁氧体材料的电感，达到高平坦度，群时延抖动小的指标。即，光接收机4还包括串接的探测器匹配模块44和宽带放大器45，收光检测模块41经探测器匹配模块44和宽带放大器45与RC时延电路42信号连接。具体的，探测器匹配模块44包括依次串接的第一电感L1、第一电阻R1和第一电容C1，第一电感L1和第一电阻R1的连接处通过第二电阻R2接地，第一电阻R1和第一电容C1的连接处通过第三电阻R3接地。此外，宽大放大器45的输出端通过第二电感L2与电源相接，优选的，第二电感L2为铁氧体材料的电感，宽带放大器45采用宽带放大管。

如上所云是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思和内涵的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种时延补偿系统，其特征在于：包括光发射机（1）、与所述光发射机（1）连接的光分路器（2）、若干根光纤线（3）和若干台光接收机（4），若干根所述光纤线（3）各自的一端分别接所述光分路器（2）的各路输出，各自的另一端分别与一台所述光接收机（4）的的输入端相接,在所述光接收机（4）的电信号的主路上接有RC时延电路（42），所述光接收机（4）还包括收光检测模块（41）和控制模块（43），所述收光检测模块（41）的一个输出端与所述控制模块（43）连接，另一个输出端与所述RC时延电路（42）信号连接，所述控制模块（43）的输出端与所述RC时延电路（42）的控制端连接；所述时延补偿系统还包括至少两根所述光纤线（3），其中一根所述光纤线（3）为基准参考时延线，其它所述光纤线（3）均为长光纤；所有所述长光纤的长度各不相同。

2.根据权利要求1所述的时延补偿系统，其特征在于：还包括温控箱，所述长光纤和/或所述光分路器（2）位于所述温控箱内，所述温控箱通过控制箱内温度调节所述长光纤和/或所述光分路器（2）的时延。

3.根据权利要求1所述的时延补偿系统，其特征在于：所述RC时延电路（42）包括串接的数字电位器（420）和第三电容（C3）。

4.根据权利要求1所述的时延补偿系统，其特征在于：所述光发射机（1）的激光器采用负压供电。

5.根据权利要求1所述的时延补偿系统，其特征在于：所述光接收机（4）还包括串接的探测器匹配模块（44）和宽带放大器（45），所述收光检测模块（41）经所述探测器匹配模块（44）和所述宽带放大器（45）与所述RC时延电路（42）信号连接。

6.根据权利要求5所述的时延补偿系统，其特征在于：所述探测器匹配模块（44）包括依次串接的第一电感（L1）、第一电阻（R1）和第一电容（C1），所述第一电感（L1）和所述第一电阻（R1）的连接处通过第二电阻（R2）接地，所述第一电阻（R1）和所述第一电容（C1）的连接处通过第三电阻（R3）接地。

7.根据权利要求6所述的时延补偿系统，其特征在于：所述宽带放大器（45）的输出端通过第二电感（L2）与电源相接，所述第二电感（L2）为铁氧体材料的电感。