CN103424618B - 一种光子型微波频率测量方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种光子型微波频率测量方法及装置，方法为：在宽频带全频率测量范围进行低分辨率的频率测量，测得反应待测微波信号频段的反馈电压；在反馈电压的作用下，对待测微波信号进行高分辨率的频率测量；装置包括光信号产生器、耦合模块、载波抑制双边带调制模块、载波相移调制模块、第一耦合器、单模光纤、第二耦合器、两光探测器和功率比较及数模转换模块。本发明利用两测得的光载微波功率相除得到功率比较函数（ACF）与待测微波信号的频率f_e及光信号相移量φ之间的关系，并通过测量反馈电压改变光信号相移量φ，从而对待测微波频率进行局部频率高分辨率测量，实现了在宽频带全频率范围对待测微波信号进行高分辨率测量的目的。

Description

一种光子型微波频率测量方法及装置

技术领域

本发明涉及一种微波频率测量方法，特别是涉及一种能够实现宽频带全频率范围高分辨率测量的光子型微波频率测量方法及装置。

背景技术

微波频率测量是电子战和通信等领域的一项重要技术，传统采用电域测量方法进行微波频率测量，但其存在体积大、耗电严重、抗电磁干扰能力差、测量频带受限等缺点。近年来，光子学与微波学相结合而产生的微波光子技术为微波频率测量提供了良好的手段，其具有小体积、低功耗、低损耗、抗电磁干扰能力强、测量频带宽等优势，因而采用光子方法瞬时测量微波频率成为研究热点。

目前，光子型瞬时微波信号频率测量主要有如下三类方法：

第一，采用多光通道法测量微波频率。该类方法通常采用下列元件构造：光波导阵列、自由空间衍射光栅、布拉格光栅阵列、集成布拉格光栅FP标准具(F.A.Volkening,PhotonicchannelizedRFreceiveremployingdensewavelengthdivisionmultiplexing,U.S.patent7245833B1,July17,2007)。这些方案的工作原理大致相同：在小信号调制下，光调制边带与光载波在频域上的差距即为待测微波信号频率。通过检测光调制边带与光载波的差距即可测得待测微波信号频率。该方法可大致测量出待测微波信号的频段(比如分辨率为2GHz)，但存在测量范围不够宽、测量分辨率较低的缺点。

第二，采用频率-微波功率映射法测量微波频率。根据色散导致的微波功率衰减效应，建立基于两个不同的衰减效应的频率-微波功率映射关系。以两个载波波长引入两个不同微波功率衰减效应，进而对比得到功率比较函数，该功率比较函数建立了频率和微波功率之间的关联，同时消除了微波功率的影响，由此用查表法估测输入信号频率。该方法具有频率测量范围较宽(比如2-20GHz)、在特定小频率范围内(比如3GHz)测量分辨率较高的优点，但存在全测量范围分辨率较低的缺点。

第三，采用微波-光功率映射法测量微波频率。该法采用梳状滤波器、光纤光栅，以光信号为载波、待测微波信号为调制信号在双边带-载波抑制调制下，经滤波后，并检测比对两路光功率，从光功率比值中反解得到待测微波频率。该方法同样具有频率测量范围较宽(比如2-20GHz)、在特定小频率范围内(比如3GHz)测量分辨率较高的优点，但存在全测量范围分辨率较低的缺点。

上述三类光子法微波频率测量方法均存在全频率测量范围分辨率较低的缺点。为解决上述缺陷，本发明提出一种基于光子微波功率检测的宽频带全频率测量范围高分辨率的频率测量方法及装置。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术之不足，提供一种光子型微波频率测量方法及装置。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种光子型微波频率测量方法，包括如下步骤：

A、在宽频带全频率测量范围进行低分辨率的频率测量，测得反应待测微波信号频段的反馈电压；

B、在测得的反应待测微波信号频段的反馈电压的作用下，对待测微波信号进行高分辨率的频率测量；

其中，步骤A分解为如下步骤：

A1、提供一耦合模块，对两光信号进行耦合并分成两路子光信号，将待测微波信号调制在其中一路子光信号上，产生两组±1阶光边带；将另一路子光信号及一预先设定大小的初始反馈电压送入载波相移调制模块，该载波相移调制模块在初始反馈电压作用下对另一路子光信号进行相移调制；

A2、提供第一耦合器，对光载微波及载波相移调制模块的输出信号进行耦合，并将耦合输出的光信号经过长度为L的单模光纤后送入一第二耦合器进行光信号分离，得到两路光载微波信号；

A3、检测两路光载微波信号的功率，得到两光载微波功率P₁、P₂，且，

$P_1\∝{\cos }^2({\mathrm{\πD}}_1{\mathrm{L\λ}}_1^2{f_e}^2/c+\mathrm{\φ})$

$P_2\∝{\cos }^2({\mathrm{\πD}}_2{\mathrm{L\λ}}_2^2{f_e}^2/c+\mathrm{\φ})$

对该两光载微波功率进行除法运算，得到功率比较函数为：

$ACF={\cos }^2({\mathrm{\πD}}_1{\mathrm{L\λ}}_1^2{f_e}^2/c+\mathrm{\φ})/{\cos }^2({\mathrm{\πD}}_2{\mathrm{L\λ}}_2^2{f_e}^2/c+\mathrm{\φ})$

其中，λ₁和λ₂为两光信号的波长，f_e为待测微波信号的频率，D₁是单模光纤对应光波长为λ₁的色散系数，D₂是单模光纤对应光波长为λ₂的色散系数，c为光在真空中的光速，φ为光信号相移量，其值为：φ＝π(V_反馈-V₀)/V_π，V_反馈为反馈电压，V₀为φ等于0时的补偿电压，V_π是载波相移调制模块的半波电压；

A4、将检测到的两光载微波功率输入一功率比较及数模转换模块，该功率比较及数模转换模块对接收的两光载微波功率进行比较，并经数模转换获得反应待测微波信号频段的反馈电压；

步骤B分解为如下步骤：

B1、将测得的反应待测微波信号频段的反馈电压代替初始反馈电压输入载波相移调制模块，重复上述步骤A1-A3，测得两光载微波功率；

B2、结合检测到的两光载微波功率、测得的反应待测微波信号频段的反馈电压、式φ＝π(V_反馈-V₀)/V_π和功率比较函数计算待测微波信号的频率。

所述步骤B2还提供一数据处理模块，将检测到的两光载微波功率输入该数据处理模块，该数据处理模块根据该两光载微波功率、测得的反应待测微波信号频段的反馈电压、式φ＝π(V_反馈-V₀)/V_π和功率比较函数计算并输出待测微波信号的频率。

所述步骤A1中，两光信号分别由两光强度相同的激光源产生。

所述初始反馈电压通过调节所述功率比较及数模转换模块获得，其大小为V_反馈＝V₀-0.5V_π。

所述步骤A1中，耦合模块包括第三耦合器和分路器，第三耦合器对两光信号进行耦合，并输出给分路器，由分路器分成两路子光信号。

一种光子型微波频率测量装置，包括光信号产生器、耦合模块、载波抑制双边带调制模块、载波相移调制模块、第一耦合器、单模光纤、第二耦合器、两光探测器和一功率比较及数模转换模块；耦合模块的输出分别接至载波抑制双边带调制模块和载波相移调制模块的输入，前者将光信号产生器发射的两光信号耦合并分成两路子光信号输出给两后者，由载波抑制双边带调制模块将待测微波信号调制在其中一路子光信号上，并产生两组±1阶光边带，由载波相移调制模块在反馈电压作用下对另一路子光信号进行相移调制；载波抑制双边带调制模块和载波相移调制模块的输出分别接至第一耦合器的输入，第一耦合器的输出通过单模光纤接至第二耦合器的输入，第二耦合器的输出分别接至两光探测器的输入，第二耦合器对接收的信号进行光信号分离，并输出给两光探测器；两光探测器的输出分别接至功率比较及数模转换模块，前者将测得的两光载微波功率输出给后者，后者通过调节获得反馈电压或对两光载微波功率进行比较及数模转换获得反馈电压，并输出至载波相移调制模块。

还包括一数据处理模块，所述两光探测器的输出分别接至该数据处理模块的输入，该数据处理模块接收两路光载微波功率数据，并计算和输出微波频率。

所述光信号产生器包括两光强度相同的激光源，该两激光源分别产生一路光信号。

所述耦合模块包括用于对所述光信号产生器发射的两光信号进行耦合的第三耦合器和分路器，第三耦合器的输出接至分路器的输入，分路器的输出接至所述载波抑制双边带调制模块和载波相移调制模块的输入。

本发明的有益效果是：

1、本发明采用上述技术方案对微波频率实现了两步测量：第一步在宽频带全频率测量范围内进行较低分辨率的频率测量，并测得反应待测微波信号频段的反馈电压，第二步在测得的反应待测微波信号频段的反馈电压的作用下，对待测微波频率进行局部频率高分辨率测量，其中主要利用两测得的光载微波功率相除得到功率比较函数(ACF)与待测微波信号的频率f_e及光信号相移量φ之间的关系，并通过测量反馈电压改变光信号相移量φ，从而对待测微波频率进行局部频率高分辨率测量，得到误差极小的待测微波信号频率值，因而本发明实现了在宽频带全频率范围对待测微波信号进行高分辨率测量的目的；

2、本发明采用光子技术对宽频带范围的微波频率进行测量，还具有体积小巧、抗电磁干扰能力强等特点。

以下结合附图及实施例对本发明作进一步详细说明；但本发明的一种光子型微波频率测量方法及装置不局限于实施例。

附图说明

图1是本发明的原理框图；

图2是本发明的功率比较函数与待测微波频率的关系曲线图一(φ＝-0.5π)；

图3是本发明的功率比较函数与待测微波频率的关系曲线图二(从左到右依次对应φ为：0.47π、0.4π、0.3π、0.2π、0.1π、0.0π、-0.1π、-0.2π、-0.3π、-0.4π、-0.5π)。

具体实施方式

实施例，请参见图1所示，本发明的一种光子型微波频率测量方法，采用一种光子型微波频率测量装置来实现，该装置包括光信号产生器、耦合模块、载波抑制双边带调制模块5、载波相移调制模块6、第一耦合器7、单模光纤8、第二耦合器9、两光探测器10、11和一功率比较及数模转换模块13，第一耦合器7和第二耦合器9分别为双向输入输出器件；具体，光信号产生器包括两个光强度相同的激光源1、2，该两个激光源1、2分别能够产生一路光信号，分别输出给耦合模块。耦合模块的输出分别接至载波抑制双边带调制模块5和载波相移调制模块6的输入，前者将两激光源1、2发射的光信号耦合并分成两路子光信号输出给两后者，由载波抑制双边带调制模块5将待测微波信号小信号调制在其中一路子光信号上，并产生两组±1阶光边带，由载波相移调制模块6在反馈电压作用下对另一路子光信号进行相移调制；载波抑制双边带调制模块5和载波相移调制模块6的输出分别接至第一耦合器7的输入，第一耦合器7的输出通过单模光纤8接至第二耦合器9的输入，第二耦合器9的输出分别接至两光探测器10、11的输入，第二耦合器9对接收的信号进行光信号分离，并输出给两光探测器10、11；两光探测器10、11的输出分别接至功率比较及数模转换模块13，前者将测得的两光载微波功率输出给后者，后者通过调节获得反馈电压或对两光载微波功率进行比较及数模转换获得反馈电压，并输出至载波相移调制模块6。

作为一种优选，上述装置还包括一数据处理模块12，上述两光探测器10、11的输出分别接至该数据处理模块12的输入，该数据处理模块12接收两路光载微波功率数据，并计算和输出微波频率。

上述耦合模块包括用于对两激光源1、2发射的两光信号进行耦合的第三耦合器3和分路器4，第三耦合器3的输出接至分路器4的输入，分路器4的输出接至载波抑制双边带调制模块5和载波相移调制模块6的输入。

本发明的一种光子型微波频率测量方法，采用上述一种光子型微波频率测量装置进行微波频率测量，包括如下两个步骤：

A、在宽频带全频率测量范围进行低分辨率的频率测量，测得反应待测微波信号频段的反馈电压；

B、在测得的反应待测微波信号频段的反馈电压的作用下，对待测微波信号进行高分辨率的频率测量。

具体，步骤A分解为如下步骤：

A1、采用第三耦合器3对两激光源1、2(波长分别为λ₁和λ₂，角频率分别为w_c1和w_c2)发射的光信号进行耦合并输出给分路器4，由分路器4分成两路子光信号，并分别输出给载波抑制双边带调制模块5和载波相移调制模块6；将待测微波信号(角频率为w_e，频率为f_e)输入载波抑制双边带调制模块5中，对其中一路子光信号进行小信号调节，得到两组±1阶光边带；两组被载波抑制双边带调制的光信号可表示为：

$E_I{\mathrm{\β}}_1(e^{{\mathrm{jw}}_{c1}t+{\mathrm{jw}}_{e}t}+e^{{\mathrm{jw}}_{c1}t-{\mathrm{jw}}_{e}t})/\sqrt{2}---\left(1a\right)$

$E_I{\mathrm{\β}}_1(e^{{\mathrm{jw}}_{c2}t+{\mathrm{jw}}_{e}t}+e^{{\mathrm{jw}}_{c2}t-{\mathrm{jw}}_{e}t})/\sqrt{2}---\left(1b\right)$

式(1a)和(1b)中，E_I为光信号强度，β₁为调制深度；

将另一路子光信号及一预先设定大小的初始反馈电压送入载波相移调制模块6，该载波相移调制模块6在初始反馈电压作用下对另一路子光信号进行相移调制；两个被相移调制的光信号可表示为：

$E_I{e}^{{\mathrm{jw}}_{c1}t+j\mathrm{\φ}}/\sqrt{2}---\left(2a\right)$

$E_I{e}^{{\mathrm{jw}}_{c2}t+j\mathrm{\φ}}/\sqrt{2}---\left(2b\right)$

式(2a)和(2b)中，φ为光信号相移量，其值为：φ＝π(V_反馈-V₀)/V_π，V_反馈为反馈电压，V₀为φ等于0时的补偿电压，V_π是载波相移调制模块6的半波电压；V₀、V_π具体值取决于载波相移调制模块6，且均已知，故光信号相移量φ由反馈电压V_反馈决定；

A2、采用第一耦合器7对光载微波(即载波抑制双边带调制模块5输出的光信号)及载波相移调制模块6的输出信号进行耦合，其表达式为：

$E_I({\mathrm{\β}}_1{e}^{{\mathrm{jw}}_{c1}t+{\mathrm{jw}}_{e}t}+{\mathrm{\β}}_1{e}^{{\mathrm{jw}}_{c1}t-{\mathrm{jw}}_{e}t}+e^{{\mathrm{jw}}_{c1}t+j\mathrm{\φ}})/2---\left(3a\right)$

$E_I({\mathrm{\β}}_1{e}^{{\mathrm{jw}}_{c2}t+{\mathrm{jw}}_{e}t}+{\mathrm{\β}}_1{e}^{{\mathrm{jw}}_{c2}t-{\mathrm{jw}}_{e}t}+e^{{\mathrm{jw}}_{c2}t+j\mathrm{\φ}})/2---\left(3b\right)$

第一耦合器7输出的光信号经过长度为L的单模光纤8，其输出信号表达式为：

$E_I{e}^{{\mathrm{jw}}_{c1}t}({\mathrm{\β}}_1{e}^{{\mathrm{jw}}_{e}t+{\mathrm{j\θ}}_1}+{\mathrm{\β}}_1{e}^{-{\mathrm{jw}}_{e}t+{\mathrm{j\θ}}_1}+e^{j\mathrm{\φ}})/2---\left(4a\right)$

$E_I{e}^{{\mathrm{jw}}_{c2}t}({\mathrm{\β}}_1{e}^{{\mathrm{jw}}_{e}t+{\mathrm{j\θ}}_2}+{\mathrm{\β}}_1{e}^{-{\mathrm{jw}}_{e}t+{\mathrm{j\θ}}_2}+e^{j\mathrm{\φ}})/2---\left(4b\right)$

式(4a)中，c为光在真空中的光速，D₁是单模光纤8对应光波长λ₁的色散系数；式(4b)中，D₂是单模光纤8对应光波长λ₂的色散系数；

采用第二耦合器9将单模光纤8输出的波长不同的光信号分离开，得到两路光载微波信号；

A3、检测两路光载微波信号的功率：将两路光载微波信号分别送往两光探测器10、11进行功率测量，两光探测器10、11测得的光载微波功率分别记作P1、P2，且，

$P_1\∝{\cos }^2({\mathrm{\πD}}_1{\mathrm{L\λ}}_1^2{f_e}^2/c+\mathrm{\φ})---\left(5a\right)$

$P_2\∝{\cos }^2({\mathrm{\πD}}_2{\mathrm{L\λ}}_2^2{f_e}^2/c+\mathrm{\φ})---\left(5b\right)$

对该两光载微波功率进行除法运算，消除待测微波信号功率波动的影响，得到功率比较函数为：

$ACF={\cos }^2({\mathrm{\πD}}_1{\mathrm{L\λ}}_1^2{f_e}^2/c+\mathrm{\φ})/{\cos }^2({\mathrm{\πD}}_2{\mathrm{L\λ}}_2^2{f_e}^2/c+\mathrm{\φ})---\left(6\right)$

(6)式中，若反馈电压已知，则相移量φ已知，光载波波长λ₁和λ₂、单模光纤8的色散系数D₁和D₂、单模光纤8的长度为L、光在真空中的速度c均为已知，则可由功率比较函数(ACF)值推算出待测微波信号频率(f_e)值；

A4、将检测到的两光载微波功率输入功率比较及数模转换模块13，该功率比较及数模转换模块13为一单片机，其对接收的两光载微波功率进行比较，并将比较值(即两光载微波功率的比值)经数模转换(按1:1比例)获得反应待测微波信号频段的反馈电压V_反馈。

具体，步骤B分解为如下步骤：

B1、将测得的反应待测微波信号频段的反馈电压V_反馈代替初始反馈电压输入载波相移调制模块6，重复上述步骤A1-A3，测得两光载微波功率；

B2、结合检测到的两光载微波功率、测得的反应待测微波信号频段的反馈电压、式φ＝π(V_反馈-V₀)/V_π和功率比较函数计算待测微波信号的频率。具体，步骤B2是采用数据处理模块12进行微波频率计算的：检测到的两光载微波功率的值分别输入数据处理模块12，该数据处理模块12为一单片机，其根据两光载微波功率值、测得的反应待测微波信号频段的反馈电压、式φ＝π(V_反馈-V₀)/V_π和功率比较函数 $ACF={\cos }^2({\mathrm{\πD}}_1{\mathrm{L\λ}}_1^2{f_e}^2/c+\mathrm{\φ})/{\cos }^2({\mathrm{\πD}}_2{\mathrm{L\λ}}_2^2{f_e}^2/c+\mathrm{\φ})$ 进行运算编程，计算并输出待测微波信号的频率。

本发明的一种光子型微波频率测量方法，其初始反馈电压是通过调节功率比较及数模转换模块13获得的，其大小为V_反馈＝V₀-0.5V_π，由于光相移量φ＝π(V_反馈-V₀)/V_π，因而当初始反馈电压V_反馈＝V₀-0.5V_π时，φ＝-0.5π。这里，之所以设定φ＝-0.5π，是为了使最高输入归一化微波频率达到1时也能产生相应的反馈电压。

图2所示的关系曲线为当φ＝-0.5π时，功率比较函数(ACF)和待测微波信号频率(f_e)的关系曲线。由图2可知，当待测微波信号频率最大值不超过关系曲线的第一个极值点时，ACF值与待测微波频率f_e为一一对应关系；当待测微波频率比关系曲线第一个极值点频率值小很多时，ACF值在0附近且变化缓慢，因而微小的ACF测量误差，将导致很大的微波频率测量误差；当待测微波信号频率在接近ACF曲线极值点时，ACF值变化快速，稍许的ACF测量误差仅导致很小的微波频率测量误差。因而，由图2可得出：当相移φ＝-0.5π时可在全频率范围内实现分辨率较低的微波频率测量。

本发明的一种光子型微波频率测量方法，在第一步测量过程中，当初始反馈电压V_反馈＝V₀-0.5V_π输入载波相移调制模块6时，将得到一个新的相移φ值，该相移φ值为0.47π、0.4π、0.3π、0.2π、0.1π、0.0π、-0.1π、-0.2π、-0.3π、-0.4π、-0.5π中的某一值。当然，新的相移φ值还可以是这11个数值以外的其他数值，本实施例中，取0.47π、0.4π、0.3π、0.2π、0.1π、0.0π、-0.1π、-0.2π、-0.3π、-0.4π、-0.5π这11个数值进行说明。这里，11个φ值的获得如下表1所示，而表1则根据功率比较函数、功率比较及数模转换模块13计算、相移φ值与反馈电压的关系制得：两光探测器10、11测得的光载微波功率送入功率比较及数模转换模块13进行比较，再对比较值进行数模转换得到反馈电压，再根据φ＝π(V_反馈-V₀)/V_π计算得到φ值。

表1：

上表1中，对测得的功率比较函数(ACF)值的范围分成11个(当然，也可以是11个以上)的小范围，对各小范围内的数值进行数模转换得到对应的反馈电压，进而得到对应的相移φ值。

将上述11个φ值分别代入 $ACF={\cos }^2({\mathrm{\πD}}_1{\mathrm{L\λ}}_1^2{f_e}^2/c+\mathrm{\φ})/{\cos }^2({\mathrm{\πD}}_2{\mathrm{L\λ}}_2^2{f_e}^2/c+\mathrm{\φ}),$ 得到11条功率比较函数(ACF)和待测微波信号频率(f_e)的关系曲线，如图3所示，11条关系曲线从左到右依次对应φ为：0.47π、0.4π、0.3π、0.2π、0.1π、0.0π、-0.1π、-0.2π、-0.3π、-0.4π、-0.5π。

本发明的一种光子型微波频率测量方法，根据新的相移φ值获得的功率比较函数(ACF)和待测微波信号频率(f_e)的关系曲线中，待测微波信号频率处于功率比较函数曲线接近极值点处，由于相移φ值、功率比较函数(ACF)值、光信号波长λ₁和λ₂、单模光纤8的色散系数D₁和D₂、单模光纤8的长度L、光在真空中的速度c均已知，因而可根据功率比较函数 $ACF={\cos }^2({\mathrm{\πD}}_1{\mathrm{L\λ}}_1^2{f_e}^2/c+\mathrm{\φ})/{\cos }^2({\mathrm{\πD}}_2{\mathrm{L\λ}}_2^2{f_e}^2/c+\mathrm{\φ})$ 推算出待测微波信号频率(f_e)值。

由于根据上述公式计算待测微波信号的频率需要一定的时间，因而实际测量过程中为了缩短频率测量时间，可以采用上述数据处理模块12代替人力进行运算，并事先根据该公式制定出不同φ值下，不同ACF值对应的频率值的表格，再通过查询该表格求得待测微波信号的频率值。这里，本发明取φ＝0.47π为例，提供上述表格的部分数据，如下表2所示。

表2：

由上表2可知，在φ值已知的情况下，数据处理模块12根据两光探测器输入的两微波功率值及上表2可以代替人工运算快速计算并输出待测微波信号的频率。

本发明的一种光子型微波频率测量方法及装置，同时采用光子载波抑制双边带调制技术、光子载波相移调制技术，对微波频率测量分两步进行，第一步在宽频带全频率测量范围进行较低分辨率的频率测量，第二步在第一步的基础上进行局部频率高分辨率频率测量，从而实现了宽频带全频率测量范围高分辨率微波频率测量。

上述实施例仅用来进一步说明本发明的一种光子型微波频率测量方法及装置，但本发明并不局限于实施例，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均落入本发明技术方案的保护范围内。

Claims (9)

1.一种光子型微波频率测量方法，其特征在于：包括如下步骤：

A、在宽频带全频率测量范围进行低分辨率的频率测量，测得反应待测微波信号频段的反馈电压；

B、在测得的反应待测微波信号频段的反馈电压的作用下，对待测微波信号进行高分辨率的频率测量；

其中，步骤A分解为如下步骤：

A1、提供一耦合模块，对两光信号进行耦合并分成两路子光信号，将待测微波信号调制在其中一路子光信号上，产生两组±1阶光边带；将另一路子光信号及一预先设定大小的初始反馈电压送入载波相移调制模块，该载波相移调制模块在初始反馈电压作用下对另一路子光信号进行相移调制；

A2、提供第一耦合器，对载波抑制双边带调制模块输出的光信号及载波相移调制模块的输出信号进行耦合，并将耦合输出的光信号经过长度为L的单模光纤后送入一第二耦合器进行光信号分离，得到两路光载微波信号；

A3、检测两路光载微波信号的功率，得到两光载微波功率P₁、P₂，且，

$P\∝{\cos }^2({\mathrm{\πD}}_1{\mathrm{L\λ}}_1^2{f}_e^2/c+\mathrm{\φ})$

$P_2\∝{\cos }^2({\mathrm{\πD}}_2{\mathrm{L\λ}}_2^2{f}_e^2/c+\mathrm{\φ})$

对该两光载微波功率进行除法运算，得到功率比较函数为：

$ACF={\cos }^2({\mathrm{\πD}}_1{\mathrm{L\λ}}_1^2{f}_e^2/c+\mathrm{\φ})/{\cos }^2({\mathrm{\πD}}_2{\mathrm{L\λ}}_2^2{f}_e^2/c+\mathrm{\φ})$

其中，λ₁和λ₂为两光信号的波长，f_e为待测微波信号的频率，D₁是单模光纤对应光波长为λ₁的色散系数，D₂是单模光纤对应光波长为λ₂的色散系数，c为光在真空中的光速，φ为光信号相移量，其值为：φ＝π(V_反馈-V₀)/V_π，V_反馈为反馈电压，V₀为φ等于0时的补偿电压，V_π是载波相移调制模块的半波电压；

A4、将检测到的两光载微波功率输入一功率比较及数模转换模块，该功率比较及数模转换模块对接收的两光载微波功率进行比较，并经数模转换获得反应待测微波信号频段的反馈电压；

步骤B分解为如下步骤：

B1、将测得的反应待测微波信号频段的反馈电压代替初始反馈电压输入载波相移调制模块，重复上述步骤A1-A3，测得两光载微波功率；

B2、结合检测到的两光载微波功率、测得的反应待测微波信号频段的反馈电压、式φ＝π(V_反馈-V₀)/V_π和功率比较函数计算待测微波信号的频率。

2.根据权利要求1所述的光子型微波频率测量方法，其特征在于：所述步骤B2还提供一数据处理模块，将检测到的两光载微波功率输入该数据处理模块，该数据处理模块根据该两光载微波功率、测得的反应待测微波信号频段的反馈电压、式φ＝π(V_反馈-V₀)/V_π和功率比较函数计算并输出待测微波信号的频率。

3.根据权利要求1所述的光子型微波频率测量方法，其特征在于：所述步骤A1中，两光信号分别由两光强度相同的激光源产生。

4.根据权利要求1所述的光子型微波频率测量方法，其特征在于：所述初始反馈电压通过调节所述功率比较及数模转换模块获得，其大小为V_反馈＝V₀-0.5V_π。

5.根据权利要求1所述的光子型微波频率测量方法，其特征在于：所述步骤A1中，耦合模块包括第三耦合器和分路器，第三耦合器对两光信号进行耦合，并输出给分路器，由分路器分成两路子光信号。

6.一种光子型微波频率测量装置，其特征在于：包括光信号产生器、耦合模块、载波抑制双边带调制模块、载波相移调制模块、第一耦合器、单模光纤、第二耦合器、两光探测器和一功率比较及数模转换模块；耦合模块的输出分别接至载波抑制双边带调制模块和载波相移调制模块的输入，耦合模块将光信号产生器发射的两光信号耦合并分成两路子光信号输出给载波抑制双边带调制模块和载波相移调制模块，由载波抑制双边带调制模块将待测微波信号调制在其中一路子光信号上，并产生两组±1阶光边带，由载波相移调制模块在反馈电压作用下对另一路子光信号进行相移调制；载波抑制双边带调制模块和载波相移调制模块的输出分别接至第一耦合器的输入，第一耦合器的输出通过单模光纤接至第二耦合器的输入，第二耦合器的输出分别接至两光探测器的输入，第二耦合器对接收的信号进行光信号分离，并输出给两光探测器；两光探测器的输出分别接至功率比较及数模转换模块，两光探测器将测得的两光载微波功率输出给功率比较及数模转换模块，功率比较及数模转换模块通过调节获得反馈电压或对两光载微波功率进行比较及数模转换获得反馈电压，并输出至载波相移调制模块。

7.根据权利要求6所述的光子型微波频率测量装置，其特征在于：还包括一数据处理模块，所述两光探测器的输出分别接至该数据处理模块的输入，该数据处理模块接收两路光载微波功率数据，并计算和输出微波频率。

8.根据权利要求6所述的光子型微波频率测量装置，其特征在于：所述光信号产生器包括两光强度相同的激光源，该两激光源分别产生一路光信号。

9.根据权利要求6所述的光子型微波频率测量装置，其特征在于：所述耦合模块包括用于对所述光信号产生器发射的两光信号进行耦合的第三耦合器和分路器，第三耦合器的输出接至分路器的输入，分路器的输出接至所述载波抑制双边带调制模块和载波相移调制模块的输入。