CN220584398U - 一种微波光子雷达多波段信号发生装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种信号发生设备技术领域的微波光子雷达多波段信号发生装置，旨在解决现有技术中信号产生装置往往需要多个马赫曾德尔调制器串联或并联，导致制作成本较高，系统复杂度增大及频率调谐范围受限的问题，其包括基频信号产生子系统，所述基频信号产生子系统的输出端连接电功率放大器，所述电功率放大器的输出端连接分布反馈半导体激光器，所述分布反馈半导体激光器的输出端通过光纤与光电探测器的输入端连接，所述光电探测器的输出端与电低噪声放大器的输入端连接，所述电低噪声放大器的输出端与多组带通滤波器相连。本实用新型可以实现多波段雷达信号的产生，且装置结构简单。

Description

一种微波光子雷达多波段信号发生装置

技术领域

本实用新型涉及一种微波光子雷达多波段信号发生装置，属于信号发生设备技术领域。

背景技术

近年来，现代雷达技术不断进步，雷达系统正朝着多波段和多功能的方向发展。在雷达系统中，宽带信号可以提供更高的分辨率和更好的目标探测能力。多波段信号也具有多方面的优点，如可以提供更大宽带的频率范围，能够传输更多的信息；通过在不同波段之间切换或调整调频编码，可以减小外部干扰对雷达系统的影响，提高系统的抗干扰能力；可以提供更大的动态范围，在雷达系统中，存在着不同目标的强度差异，多波段信号可以通过调整波段和编码来适应不同目标的强度范围，实现更好的动态范围；在具体探测中可以根据需求进行灵活调整，通过选择不同的波段和调频参数，适应不同的应用场景。

为满足雷达发射机的要求，研究人员正在致力于生成多波段和多格式的微波信号，这也成为了一个研究热点。传统的电学方法受到电子元件的限制，其产生信号的带宽及频率往往受到元器件限制，并容易受到电磁干扰的影响。

微波光子技术具有许多优势，包括瞬时带宽大、传输损耗低以及抗电磁干扰能力强等。这为高性能微波频率测量提供了全新的思路和机遇。通过利用微波光子技术，可以实现更高频率、更宽带宽的信号产生，并且减少电磁干扰对测量结果的影响。微波光子技术在雷达领域具有重要的应用前景，并有望推动相关领域的发展和创新。

目前的多波段微波光子雷达信号产生装置多采用马赫曾德尔调制器来实现多个频段的变换和产生，但这种方法存在一些问题。产生装置往往需要多个马赫曾德尔调制器串联或并联，导致制作成本较高，系统复杂度增大及频率调谐范围受限。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种微波光子雷达多波段信号发生装置，可以实现多波段雷达信号的产生，且装置结构简单。

为达到上述目的，本实用新型是采用下述技术方案实现的：一种微波光子雷达多波段信号发生装置，包括基频信号产生子系统，所述基频信号产生子系统的输出端连接电功率放大器，所述电功率放大器的输出端连接分布反馈半导体激光器，所述分布反馈半导体激光器的输出端通过光纤与光电探测器的输入端连接，所述光电探测器的输出端与电低噪声放大器的输入端连接，所述电低噪声放大器的输出端与多组带通滤波器相连。

可选的，所述基频信号产生子系统，其包括依次连接的用户自定义比特序列发生器、脉冲发生器和电频率调制器，所述电频率调制器的输出端与电功率放大器的输入端连接。

可选的，所述用户自定义比特序列发生器设置为全1序列，所述脉冲发生器设置为三角波、上锯齿波或下锯齿波，所述电频率调制器用于调节调频信号波形的中心波长和带宽。

可选的，所述分布反馈半导体激光器具有直调端口，所述电功率放大器的输出端与所述直调端口连接。

可选的，所述分布反馈半导体激光器具有增益开关状态，使得调制信号产生多个边带，且边带宽带成倍增加。

可选的，所述带通滤波器的数量为5组，其分别用于滤出中心频率和带宽1倍、2倍、3倍、4倍、5倍于基频信号的调频信号。

与现有技术相比，本实用新型所达到的有益效果：

本实用新型结构简单，采用分布反馈半导体激光器以产生多波段调频信号，在产生过程中由基频信号产生子系统直接调制分布反馈半导体激光器；新频率信号通过光电探测器和多组带通滤波器，实现多个波段的信号同时产生；

本实用新型用于雷达信号产生模块时无需外调制器，通过调节电频率调制器可以实现多波段信号产生的同时调节，操作方便。

附图说明

图1为本实用新型的一种实施例中微波光子雷达多波段信号发生装置的主视结构示意图；

图2为本实用新型的一种实施例中微波光子雷达多波段信号发生装置的输入分布反馈半导体激光器的信号示意图；

图3为本实用新型的一种实施例中微波光子雷达多波段信号发生装置的光电探测器输出的信号示意图；

图中：1用户自定义比特序列发生器、2脉冲发生器、3电频率调制器、4电功率放大器、5分布反馈半导体激光器、6光纤、7光电探测器、8电低噪声放大器、9带通滤波器。

实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、 “底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

如图1所示，本实用新型实施例提供的微波光子雷达多波段信号发生装置包括基频信号产生子系统，基频信号产生子系统包括依次连接的用户自定义比特序列发生器1、脉冲发生器2和电频率调制器3，设置用户自定义比特序列发生器1为全1序列，脉冲发生器2设置为三角波、上锯齿波或下锯齿波，电频率调制器3用于调节信号波形的中心波长和带宽。

电频率调制器3的输出端与电功率放大器4的输入端连接，电功率放大器4的作用是将基频信号的功率放大适当倍数，得到高功率的基频信号，如图2所示。电功率放大器4的输出端与分布反馈半导体激光器5的输入端连接，高功率的基频信号使得分布反馈半导体激光器5进入到增益开关状态，基频信号被分布反馈半导体激光器5被调制后，其光谱会产生多个功率相当的边带，并且边带宽带成倍增加。

分布反馈半导体激光器5的输出端通过光纤6连接光电探测器7，基频信号被调制后经过光纤6输入到光电探测器7，光谱中的多个边带与中心波长拍频产生中心频率和带宽为基频信号的中心频率和带宽倍数的调频信号，如图3所示。

光电探测器7的输出端与电低噪声放大器8连接，电低噪声放大器8放大光电探测器7产生的多波段调频信号，并放大到微波光子雷达发射模块所需的功率范围。电低噪声放大器8的输出端与多个带通滤波器9连接。

在本实施例中，带通滤波器9的数量为5，带通滤波器9依次滤出中心频率和带宽1倍、2倍、3倍、4倍、5倍于基频信号的多波段新的调频信号。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (6)

1.一种微波光子雷达多波段信号发生装置，其特征在于：包括基频信号产生子系统，所述基频信号产生子系统的输出端连接电功率放大器，所述电功率放大器的输出端连接分布反馈半导体激光器，所述分布反馈半导体激光器的输出端通过光纤与光电探测器的输入端连接，所述光电探测器的输出端与电低噪声放大器的输入端连接，所述电低噪声放大器的输出端与多组带通滤波器相连。

2.根据权利要求1所述的微波光子雷达多波段信号发生装置，其特征在于：所述基频信号产生子系统，其包括依次连接的用户自定义比特序列发生器、脉冲发生器和电频率调制器，所述电频率调制器的输出端与电功率放大器的输入端连接。

3.根据权利要求2所述的微波光子雷达多波段信号发生装置，其特征在于：所述用户自定义比特序列发生器设置为全1序列，所述脉冲发生器设置为三角波、上锯齿波或下锯齿波，所述电频率调制器用于调节调频信号波形的中心波长和带宽。

4.根据权利要求1所述的微波光子雷达多波段信号发生装置，其特征在于：所述分布反馈半导体激光器具有直调端口，所述电功率放大器的输出端与所述直调端口连接。

5.根据权利要求4所述的微波光子雷达多波段信号发生装置，其特征在于：所述分布反馈半导体激光器具有增益开关状态，使得调制信号产生多个边带，且边带宽带成倍增加。

6.根据权利要求1所述的微波光子雷达多波段信号发生装置，其特征在于：所述带通滤波器的数量为5组，其分别用于滤出中心频率和带宽1倍、2倍、3倍、4倍、5倍于基频信号的调频信号。