CN110417478A - 微波分频装置及其微波分频方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种微波分频装置。该微波分频装置包括环路相位可调的光电振荡环路，其包括：光源，用于产生并输出光载波；信号调制器，用于接收光载波、待分频微波信号以及振荡信号，且将振荡信号和待分频微波信号调制到光载波上，以产生并输出调制光信号；光滤波器，用于对调制光信号进行滤波处理，且用于使待分频微波信号频率的N分之M频率处的光信号通过，1≤M≤N，2≤N；光延迟器，用于对滤波处理后的调制光信号进行延迟处理，以对光电振荡环路的环路相位进行调节；光电探测器，用于将延迟处理后的调制光信号转换为电信号；电功率分束器，用于将电信号分为两路，两路之一作为振荡信号输出到信号调制器，两路之另一作为N分频信号输出。

Description

微波分频装置及其微波分频方法

技术领域

本发明属于微波分频技术领域，具体地将，涉及一种微波分频装置及其微波分频方法。

背景技术

微波光子技术是利用光学技术的优势，在光域上完成对微波信号的产生、处理、传输、控制等处理，是处理高频、宽带微波信号的重要手段。它具有抗电磁干扰能力强、可重构性强、并行处理能力强等优点。微波光子信号处理为微波领域带来了革命性的新机遇，并在国防、光纤无线通信和射电天文学等领域得到了应用，解决了传统电子方法无法解决的问题。

在微波领域中，微波分频有着重要的应用。例如，在通信系统中微波分频可用来产生时钟信号，是整个通信系统的标尺，同时它也可被用于抑制频率合成器中的相位噪声。由于相位噪声抑制量随着分频器分频阶数的增大而增大，因此研究高阶微波分频器十分重要。

发明内容

为了解决上述现有技术存在的技术问题，本发明的目的在于提供一种能够对微波信号进行高阶分频的微波分频装置及其微波分频方法。

一方面，本发明的实施例提供了一种微波分频装置，所述微波分频装置包括环路相位可调的光电振荡环路，所述光电振荡环路包括：光源，用于产生并输出光载波；信号调制器，用于接收所述光载波、待分频微波信号以及振荡信号，所述信号调制器将所述振荡信号和所述待分频微波信号调制到所述光载波上，以产生并输出调制光信号；光滤波器，用于对所述调制光信号进行滤波处理，所述光滤波器用于使待分频微波信号频率的N分之M频率处的光信号通过，1≤M≤N，2≤N，且M和N均为正整数；光延迟器，用于对滤波处理后的调制光信号进行延迟处理，以对所述光电振荡环路的环路相位进行调节；光电探测器，用于将延迟处理后的调制光信号转换为电信号；电功率分束器，用于将所述电信号分为两路，其中，两路之一作为所述振荡信号输出到所述信号调制器，两路之另一作为N分频信号输出。

在根据本发明的实施例的微波分频装置中，可选地，所述光电振荡环路还包括：光放大器，用于对所述信号调制器输出到所述光滤波器的调制光信号进行光信号放大处理。

在根据本发明的实施例的微波分频装置中，可选地，所述光电振荡环路还包括：电功率放大器，用于对所述光电探测器输出到所述电功率分束器的电信号进行电信号放大处理。

在根据本发明的实施例的微波分频装置中，可选地，所述信号调制器为双平行马赫-曾德尔调制器。

在根据本发明的实施例的微波分频装置中，可选地，所述光延迟器为可调谐光延迟线。

在根据本发明的实施例的微波分频装置中，可选地，所述光电振荡环路的环路相位满足以下相位条件，

其中，N是分频阶数，φ是待分频信号的初始相位，φ₁是待分频微波信号频率的N分之一的电信号稳定后的相位，β_b1、β_b2和β_b3是信号调制器的三个偏置电压控制的光相位，K和K'是正整数，ω_RF是待分频微波信号的角频率，τ是整个所述光电振荡环路的时延。

另一方面，本发明的实施例还提供了一种微波分频装置的微波分频方法，所述微波分频装置包括环路相位可调的光电振荡环路，所述光电振荡环路包括：光源、信号调制器、光滤波器、光延迟器、光电探测器、电功率分束器，所述微波分频方法包括：利用光源产生并输出光载波；利用信号调制器接收所述光载波、待分频微波信号以及振荡信号，且利用信号调制器将所述振荡信号和所述待分频微波信号调制到所述光载波上，以产生并输出调制光信号；利用光滤波器对所述调制光信号进行滤波处理，以使待分频微波信号频率的N分之M频率处的光信号通过，1≤M≤N，2≤N，且M和N均为正整数；利用光延迟器对滤波处理后的调制光信号进行延迟处理，以对所述光电振荡环路的环路相位进行调节；利用光电探测器将延迟处理后的调制光信号转换为电信号；利用电功率分束器将所述电信号分为两路，其中，两路之一作为所述振荡信号输出到所述信号调制器，两路之另一作为N分频信号输出。

在根据本发明的实施例的微波分频方法中，可选地，所述光电振荡环路还包括光放大器，所述微波分频方法还包括：利用光放大器对所述信号调制器输出到所述光滤波器的调制光信号进行光信号放大处理。

在根据本发明的实施例的微波分频方法中，可选地，所述光电振荡环路还包括电功率放大器，所述微波分频方法还包括：利用电功率放大器对所述光电探测器输出到所述电功率分束器的电信号进行电信号放大处理。

在根据本发明的实施例的微波分频方法中，可选地，所述信号调制器为双平行马赫-曾德尔调制器。

在根据本发明的实施例的微波分频方法中，可选地，所述光延迟器为可调谐光延迟线。

在根据本发明的实施例的微波分频方法中，可选地，所述光电振荡环路的环路相位满足以下相位条件，

其中，N是分频阶数，φ是待分频信号的初始相位，φ₁是待分频微波信号频率的N分之一的电信号稳定后的相位，β_b1、β_b2和β_b3是信号调制器的三个偏置电压控制的光相位，K和K'是正整数，ω_RF是待分频微波信号的角频率，τ是整个所述光电振荡环路的时延。

本发明的有益效果：本发明的微波分频装置及其微波分频方法能够对微波信号进行高阶数的分频，从而实现高阶微波分频器的目的。此外，本发明的微波分频装置及其微波分频方法通过使用光延迟器在光域(光信号未转换成电信号之前)上完成相位调整，从而可以对大带宽的微波信号进行分频。

附图说明

通过结合附图进行的以下描述，本发明的实施例的上述和其它方面、特点和优点将变得更加清楚，附图中：

图1是根据本发明的实施例的微波分频装置的原理框图；

图2是图1所示的微波分频装置的微波分频方法的流程图；

图3A至图3E是图1所示的微波分频装置进行不同分频阶数时分频信号的频谱图；

图4是图3A至图3E所示的不同分频阶数分别所对应的相位噪声图。

具体实施方式

以下，将参照附图来详细描述本发明的具体实施例。然而，可以以许多不同的形式来实施本发明，并且本发明不应该被解释为限制于这里阐述的具体实施例。相反，提供这些实施例是为了解释本发明的原理及其实际应用，从而使本领域的其他技术人员能够理解本发明的各种实施例和适合于特定预期应用的各种修改。

图1是根据本发明的实施例的微波分频装置的原理框图。

参照图1，根据本发明的实施例的微波分频装置10包括环路相位可调的光电振荡环路。应当理解的是，光电振荡环路并不构成对微波分频装置1的限定，微波分频装置10可以包括更多的器件。例如，微波分频装置10还可以包括自动控制光电振荡环路运行的控制部件等。

进一步地，所述光电振荡环路包括：光源11、信号调制器12、光放大器13、光滤波器14、光延迟器15、光电探测器16、电功率放大器17以及电功率分束器18。本领域技术人员可以理解，上述这些器件结构并不构成对光电振荡环路的限定，光电振荡环路可以包括更多或更少的器件，或者组合某些器件，或者不同的器件布置。

具体地，光源11用于产生并输出光载波。在本实施例中，光源11可例如是激光光源，其产生单波长连续的激光，以作为光载波。当然，本发明的光源并不限制于此。

本发明的实施例中的信号调制器12可例如是双平行马赫-曾德尔调制器(DPMZM)。应当理解，双平行马赫-曾德尔调制器仅是信号调制器12的一个示例。DPMZM12用于从光源11接收光载波，且用于从电功率分束器18接收振荡信号(将在下面描述)，且用于从待分频微波信号注入源(未示出)接收待分频微波信号。DPMZM12将振荡信号(下面将对其进行解释)和待分频微波信号调制到光载波上，从而产生并输出调制光信号。

光放大器13用于对DPMZM12输出的调制光信号进行光信号放大处理，以在光路内对调制光信号进行增益，从而补偿调制光信号在光路中的损耗。本发明的实施例中的光放大器13可例如是掺铒光纤放大器、半导体光放大器或者拉曼光放大器。应当理解，掺铒光纤放大器、半导体光放大器或者拉曼光放大器仅是光放大器13的示例。此外，由于光放大器13是对调制光信号的损耗进行补偿，是对光路进行优化，因此作为本发明的另一实施方式，光放大器13不存在也可以。

光滤波器14用于对所述调制光信号进行滤波处理。这里，光滤波器14能够使待分频微波信号频率的N分之M频率处的光信号通过，其中，1≤M≤N，2≤N，且M和N均为正整数，如此可以实现N分频。这里，应当说明的是，待分频微波信号频率的N分之M频率处的光信号的频率为待分频微波信号频率的N分之M与光载波的频率之和。此外，本发明的实施例中的光滤波器14可例如是可调谐带宽的带通光滤波器。应当理解，可调谐带宽的带通光滤波器仅是光滤波器14的一个示例。

如果N取6，那么M可以取1或2或3或4或5，因此，光滤波器14可以使待分频微波信号频率的六分之一频率处的光信号、待分频微波信号频率的六分之二频率处的光信号、待分频微波信号频率的六分之三频率处的光信号、待分频微波信号频率的六分之四频率处的光信号、待分频微波信号频率的六分之五频率处的光信号和待分频微波信号频率的六分之六频率处的光信号(即待分频微波信号频率处的光信号)通过，如此可以实现六分频。也就是说，光滤波器14可以被调节，从而可以在待分频微波信号频率和光载波频率之和处、待分频微波信号频率的六分之一和光载波频率之和处、待分频微波信号频率的六分之二和光载波频率之和处、待分频微波信号频率的六分之三和光载波频率之和处、待分频微波信号频率的六分之四和光载波频率之和处以及待分频微波信号频率的六分之五和光载波频率之和处带通。换句话讲，光滤波器14在待分频微波信号频率的六分之一和光载波频率之和至待分频微波信号频率和光载波频率之和之间带通。

通常DPMZM12将待分频微波信号调制到光载波上后，会在光载波的频率处左右各产生一组调制光信号，其中，光载波的频率处左边产生的一组调制光信号的频率为光载波的频率与待分频微波信号频率的N分之M之差，而光载波的频率处右边产生的一组调制光信号的频率为光载波的频率与待分频微波信号频率的N分之M之和，本实施例的光滤波器14可以仅使光载波的频率处右边产生的一组调制光信号，即频率为待分频微波信号频率的N分之M与光载波的频率之和的待分频微波信号频率的N分之M频率处的光信号通过，这样在高阶分频时容易控制相位使其都叠加，从而可以实现高阶分频。

光延迟器15用于对滤波处理后的调制光信号进行延迟处理，以对所述光电振荡环路的环路相位进行调节。因此，光延迟器15可以匹配所述光电振荡环路的环路相位，从而实现稳定的分频信号振荡。本发明的实施例中的光延迟器15可例如是可调谐光延迟线。应当理解，可调谐光延迟线仅是光延迟器15的一个示例。此外，本发明的实施例中的可调谐光延迟线可提供300ps的光延迟。

这里，例如，N为6时，滤波处理后的调制光信号可以包括待分频微波信号频率处的光信号和/或待分频微波信号频率的六分之一频率处的光信号和/或待分频微波信号频率的六分之二频率处的光信号和/或待分频微波信号频率的六分之三频率处的光信号和/或待分频微波信号频率的六分之四频率处的光信号和/或待分频微波信号频率的六分之五频率处的光信号。光延迟器15对各光信号进行延迟处理，以调节各光信号的相位，即调节所述光电振荡环路的环路相位。

光电探测器16用于将延迟处理后的调制光信号转换为电信号。本发明的实施例中的光电探测器16可例如是50G带宽的光电探测器。应当理解，50G带宽的光电探测器仅是光电探测器16的一个示例。

电功率放大器17用于对光电探测器16输出的电信号进行电信号放大处理。由于电功率放大器17用于对光电探测器16输出的电信号进行增益，是对环路进行优化，因此作为本发明的另一实施方式，电功率放大器17不存在也可以。本发明的实施例中的电功率放大器17可例如是增益系数为40dB的电功率放大器。应当理解，增益系数为40dB的电功率放大器仅是电功率放大器17的一个示例。

电功率分束器18用于将电信号放大处理后的电信号分为两路，其中，两路之一作为所述振荡信号输出到DPMZM12，两路之另一作为N分频信号输出。这里，振荡信号和N分频信号均包括频率为待分频微波信号频率的电信号和/或频率为待分频微波信号频率的N分之M的电信号，其中，M取1至N中的任一整数。例如，N为6时，振荡信号和N分频信号均包括频率为待分频微波信号的电信号和/或频率为待分频微波信号频率的六分之一的电信号和/或频率为待分频微波信号频率的六分之二的电信号和/或频率为待分频微波信号频率的六分之三的电信号和/或频率为待分频微波信号频率的六分之四的电信号和/或频率为待分频微波信号频率的六分之五的电信号。

进一步地，在本实施例中，所述光电振荡环路的环路相位应当满足以下相位条件。

其中，N是分频阶数，φ是待分频信号的初始相位，φ₁是待分频微波信号频率的N分之一的电信号(即待分频微波信号频率的N分之一的分频信号)稳定后的相位，β_b1、β_b2和β_b3是DPMZM12的三个偏置电压控制的光相位(这里β_b1＝πV_b1/V_π,β_b2＝πV_b2/V_π,β_b3＝πV_b3/V_π，V_b1V_b2V_b3是控制DPMZM12的三个偏置电压，因为需要3个偏置电压控制相位以便实现想要的调制状态，V_π是DPMZM12的半波电压，当DPMZM12被制造生产出来时，V_π就是一个定值)，K和K'是正整数，ω_RF是待分频微波信号的角频率，τ是整个所述光电振荡环路的时延。

在本实施例中，所述光电振荡环路的环路相位应当满足上面的相位条件，尤其是上面的相位条件中的第二个公式，这是因为上面的相位条件中的第一个公式中φ₁是从噪声中得来的，当第一个公式中其它参数选定时，噪声中总会有一个相位满足第一个公式。因此，可以对DPMZM12中的三个偏置电压β_b1、β_b2和β_b3任意赋值。当然，优选地，β_b1、β_b2被赋予DPMZM12在线性工作时90度光相位对应的电压值和180度光相位对应的电压值之间的电压值，这样对分频边带的振荡更有力，可以更容易满足增益条件，而在这种情况下，β_b3依旧可以被任意赋值。

图2是图1所示的微波分频装置的微波分频方法的流程图。

参照图2，一并参照图1，根据本发明的实施例的微波分频装置10的微波分频方法包括步骤S210、步骤S220、步骤S230、步骤S240、步骤S250、步骤S260、步骤S270以及步骤S280。

具体地，在步骤S210中，利用光源11产生并输出光载波。

在步骤S220中，利用DPMZM12接收光载波、振荡信号以及待分频微波信号，且利用DPMZM12将振荡信号和待分频微波信号调制到光载波上，从而产生并输出调制光信号。

在步骤S230中，利用光放大器13对DPMZM12输出的调制光信号进行光信号放大处理。作为本发明的另一实施方式，当光放大器13不存在时，步骤S230可以被省略。

在步骤S240中，利用光滤波器14对光信号放大处理后的调制光信号进行滤波处理。

在步骤S250中，利用光延迟器15对滤波处理后的调制光信号进行延迟处理，以对所述光电振荡环路的环路相位进行调节。

在步骤S260中，利用光电探测器16将延迟处理后的调制光信号转换为电信号。

在步骤S270中，利用电功率放大器17对光电探测器16输出的电信号进行电信号放大处理。作为本发明的另一实施方式，当电功率放大器17不存在时，步骤S270可以被省略。

在步骤S280中，利用电功率分束器18用于将电信号放大处理后的电信号分为两路，其中，两路之一作为所述振荡信号输出到DPMZM12，两路之另一作为N分频信号输出。

图3A至图3E是图1所示的微波分频装置进行不同分频阶数时分频信号的频谱图。

在图3A至图3E中，微波分频装置10对频率为20GHz的待分频微波信号进行不同分频。应当理解的是，可以对频率为其他数值的待分频微波信号(诸如频率为50GHz的待分频微波信号)进行分频，本发明并不作具体限定。

参照图3A，对频率为20GHz的待分频微波信号进行二分频，首先调谐光滤波器14，使光滤波器14能够让频率为20GHz和光载波频率之和的光信号和频率为10GHz和光载波频率之和的光信号通过(需要说明的是，这里的光信号的频率没有计算光载波的频率)，然后β_b1、β_b2被赋予DPMZM12在线性工作时90度光相位对应的电压值和180度光相位对应的电压值之间的电压值，β_b3被赋予任意电压值，然后调谐光延迟器15，直到满足上述第二个公式，且当增益足够大时，就会产生二分频信号，即10GHz的分频信号和20GHz的分频信号。

参照图3B，对频率为20GHz的待分频微波信号进行三分频，首先调谐光滤波器14，使光滤波器14能够让频率为20GHz和光载波频率之和的光信号、频率为6.67GHz和光载波频率之和的光信号以及频率为13.33GHz和光载波频率之和的光信号通过(需要说明的是，这里的光信号的频率没有计算光载波的频率)，然后β_b1、β_b2被赋予DPMZM12在线性工作时90度光相位对应的电压值和180度光相位对应的电压值之间的电压值，β_b3被赋予任意电压值，然后调谐光延迟器15，直到满足上述第二个公式，且当增益足够大时，就会产生三分频信号，即6.67GHz的分频信号、13.33GHz的分频信号和20GHz的分频信号。

参照图3C，对频率为20GHz的待分频微波信号进行四分频，首先调谐光滤波器14，使光滤波器14能够让频率为20GHz和光载波频率之和的光信号、频率为5GHz和光载波频率之和的光信号、频率为10GHz和光载波频率之和的光信号以及频率为15GHz和光载波频率之和的光信号通过(需要说明的是，这里的光信号的频率没有计算光载波的频率)，然后β_b1、β_b2被赋予DPMZM12在线性工作时90度光相位对应的电压值和180度光相位对应的电压值之间的电压值，β_b3被赋予任意电压值，然后调谐光延迟器15，直到满足上述第二个公式，且当增益足够大时，就会产生四分频信号，即5GHz的分频信号、10GHz的分频信号、15GHz的分频信号和20GHz的分频信号。

参照图3D，对频率为20GHz的待分频微波信号进行五分频，首先调谐光滤波器14，使光滤波器14能够让频率为20GHz和光载波频率之和的光信号、频率为4GHz和光载波频率之和的光信号、频率为8GHz和光载波频率之和的光信号、频率为12GHz和光载波频率之和的光信号以及频率为16GHz和光载波频率之和的光信号通过，然后β_b1、β_b2被赋予DPMZM12在线性工作时90度光相位对应的电压值和180度光相位对应的电压值之间的电压值，β_b3被赋予任意电压值，然后调谐光延迟器15，直到满足第二个公式，且当增益足够大时，就会产生五分频信号，即4GHz的分频信号、8GHz的分频信号、12GHz的分频信号、16GHz的分频信号和20GHz的分频信号。

参照图3E，对频率为20GHz的待分频微波信号进行六分频，首先调谐光滤波器14，使光滤波器14能够让频率为20GHz和光载波频率之和的光信号、频率为3.33GHz和光载波频率之和的光信号、频率为6.66GHz和光载波频率之和的光信号、频率为9.99GHz和光载波频率之和的光信号、频率为13.32GHz和光载波频率之和的光信号以及频率为16.65GHz和光载波频率之和的光信号通过，然后β_b1、β_b2被赋予DPMZM12在线性工作时90度光相位对应的电压值和180度光相位对应的电压值之间的电压值，β_b3被赋予任意电压值，然后调谐光延迟器15，直到满足第二个公式，且当增益足够大时，就会产生六分频信号，即3.33GHz的分频信号、6.66GHz的分频信号、9.99GHz的分频信号、13.32GHz的分频信号、16.65GHz的分频信号和20GHz的分频信号。

图4是图3A至图3E所示的不同分频阶数分别所对应的相位噪声图。

参照图4，示出了未分频(曲线1表示)、二分频(曲线1/2表示)、三分频(曲线1/3表示)、四分频(曲线1/4表示)、五分频(曲线1/5表示)和六分频(曲线1/6表示)时的相位噪声图。由此可以看出，分频阶数越高，相位噪声值越低，表明分频阶数越高，相位噪声抑制量越大。测量结果符合理论预测，即相位噪声的抑制量等于20log₁₀(N)。从而本发明的实施例的微波分频装置10能够实现高分频阶数的目的。

此外，在上述中，2～6仅是N的示例，本发明的N并不限制于2～6，更高的分频阶数也是可以的。

综上所述，根据本发明的实施例的微波分频装置及其微波分频方法，能够对微波信号进行高阶数的分频，从而实现高阶微波分频器的目的。此外，本发明的实施例的微波分频装置及其微波分频方法通过使用光延迟器在光域(光信号未转换成电信号之前)上完成相位调整，从而可以对大带宽的微波信号进行分频。

需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。

上述对本说明书特定实施例进行了描述。其它实施例在所附权利要求书的范围内。在一些情况下，在权利要求书中记载的动作或步骤可以按照不同于实施例中的顺序来执行并且仍然可以实现期望的结果。另外，在附图中描绘的过程不一定要求示出的特定顺序或者连续顺序才能实现期望的结果。在某些实施方式中，多任务处理和并行处理也是可以的或者可能是有利的。

在本说明书一个或多个实施例使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本说明书一个或多个实施例。在本说明书一个或多个实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。

应当理解，尽管在本说明书一个或多个实施例可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本说明书一个或多个实施例范围的情况下，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被称为第一信息。取决于语境，如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”。

以上所述仅为本说明书一个或多个实施例的较佳实施例而已，并不用以限制本说明书一个或多个实施例，凡在本说明书一个或多个实施例的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本说明书一个或多个实施例保护的范围之内。

Claims (10)

1.一种微波分频装置，其特征在于，所述微波分频装置包括环路相位可调的光电振荡环路，所述光电振荡环路包括：

光源，用于产生并输出光载波；

信号调制器，用于接收所述光载波、待分频微波信号以及振荡信号，所述信号调制器将所述振荡信号和所述待分频微波信号调制到所述光载波上，以产生并输出调制光信号；

光滤波器，用于对所述调制光信号进行滤波处理，所述光滤波器用于使待分频微波信号频率的N分之M频率处的光信号通过，1≤M≤N，2≤N，且M和N均为正整数；

光延迟器，用于对滤波处理后的调制光信号进行延迟处理，以对所述光电振荡环路的环路相位进行调节；

光电探测器，用于将延迟处理后的调制光信号转换为电信号；

电功率分束器，用于将所述电信号分为两路，其中，两路之一作为所述振荡信号输出到所述信号调制器，两路之另一作为N分频信号输出。

2.根据权利要求1所述的微波分频装置，其特征在于，所述光电振荡环路还包括：

光放大器，用于对所述信号调制器输出到所述光滤波器的调制光信号进行光信号放大处理。

3.根据权利要求1所述的微波分频装置，其特征在于，所述光电振荡环路还包括：

电功率放大器，用于对所述光电探测器输出到所述电功率分束器的电信号进行电信号放大处理。

4.根据权利要求1所述的微波分频装置，其特征在于，所述信号调制器为双平行马赫-曾德尔调制器。

5.根据权利要求1所述的微波分频装置，其特征在于，所述光延迟器为可调谐光延迟线。

6.根据权利要求1至5任一项所述的微波分频装置，其特征在于，所述光电振荡环路的环路相位满足以下相位条件，

其中，N是分频阶数，φ是待分频信号的初始相位，φ₁是待分频微波信号频率的N分之一的电信号稳定后的相位，β_b1、β_b2和β_b3是信号调制器的三个偏置电压控制的光相位，K和K'是正整数，ω_RF是待分频微波信号的角频率，τ是整个所述光电振荡环路的时延。

7.一种微波分频装置的微波分频方法，其特征在于，所述微波分频装置包括环路相位可调的光电振荡环路，所述光电振荡环路包括：光源、信号调制器、光滤波器、光延迟器、光电探测器、电功率分束器，所述微波分频方法包括：

利用光源产生并输出光载波；

利用信号调制器接收所述光载波、待分频微波信号以及振荡信号，且利用信号调制器将所述振荡信号和所述待分频微波信号调制到所述光载波上，以产生并输出调制光信号；

利用光滤波器对所述调制光信号进行滤波处理，以使待分频微波信号频率的N分之M频率处的光信号通过，1≤M≤N，2≤N，且M和N均为正整数；

利用光延迟器对滤波处理后的调制光信号进行延迟处理，以对所述光电振荡环路的环路相位进行调节；

利用光电探测器将延迟处理后的调制光信号转换为电信号；

利用电功率分束器将所述电信号分为两路，其中，两路之一作为所述振荡信号输出到所述信号调制器，两路之另一作为N分频信号输出。

8.根据权利要求7所述的微波分频方法，其特征在于，所述光电振荡环路还包括光放大器和/或电功率放大器，所述微波分频方法还包括：

利用光放大器对所述信号调制器输出到所述光滤波器的调制光信号进行光信号放大处理；

和/或，利用电功率放大器对所述光电探测器输出到所述电功率分束器的电信号进行电信号放大处理。

9.根据权利要求7所述的微波分频方法，其特征在于，所述信号调制器为双平行马赫-曾德尔调制器，和/或所述光延迟器为可调谐光延迟线。

10.根据权利要求7至9任一项所述的微波分频方法，其特征在于，所述光电振荡环路的环路相位满足以下相位条件，

其中，N是分频阶数，φ是待分频信号的初始相位，φ₁是待分频微波信号频率的N分之一的电信号稳定后的相位，β_b1、β_b2和β_b3是信号调制器的三个偏置电压控制的光相位，K和K'是正整数，ω_RF是待分频微波信号的角频率，τ是整个所述光电振荡环路的时延。