基于光纤波分复用的时频信号分发传输技术
2022年电子技术应用第8期
陈 凌
中国西南电子技术研究所，四川 成都610036
摘要： 在数字相控阵中为保证多通道之间信号合成效率，需要系统为相控阵的多个子阵提供高稳定的时频信号。传统相控阵采用电缆直接分发传输的方法存在幅相一致性差的问题。提出了一种基于光纤波分复用的时频信号分发传输技术，可有效解决数字相控阵中时频信号高效稳定分发传输问题，分发传输后的各支路信号幅度随温度变化在±0.5 dBm之内，相位随温度变化在±3°之内。该时频信号分发传输技术已经成功应用于某数字相控阵多目标统一测控系统。
中图分类号： TN914
文献标识码： A
DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.222989
中文引用格式： 陈凌. 基于光纤波分复用的时频信号分发传输技术[J].电子技术应用，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.
文献标识码： A
DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.222989
中文引用格式： 陈凌. 基于光纤波分复用的时频信号分发传输技术[J].电子技术应用，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
数字相控阵广泛应用在通信、射电天文、雷达、声纳、航天测控领域。多个天线子阵和多通道组成数字相控阵系统的射频前端部分，每个通道接收的信号经AD转换后在数字域进行信号合成，形成波束。信号合成时需要在同一时刻进行多通道信号幅相加权，从而获得高质量的合成信号，实现信号在天线远端波束形成精确指向功能[1-4]。为实现这个目标，系统必须为多通道提供统一的工作时钟，同时由于多通道信号之间的幅度相位存在不一致性[5-9]，系统必须进行多通道的幅相精确标校。其中时频及标校信号的传输质量直接影响信号合成效率。另外，系统还需要将本振信号分发传输到相控阵子阵完成收发信号变频功能。
传统电缆分发传输设计时把时频信号、标校信号和本振信号分别用不同的传输网络进行传输：传输时频信号时需要大量功分器和传输电缆，根据通道数不同，功分器和传输电缆数量不同，其设备数量多且复杂，线缆数量多重量大，天线子阵空间狭小不便于安装，多通道时频信号相位一致性较差；传输标校信号和本振信号时根据通道数需要大量选择开关，与传输时频信号一样，其设备组成复杂，难安装，难维护，多通道标校信号相位一致性较差。为了获得更大的天线增益和传输距离，数字相控阵系统信号通道规模越来越大，会达到成千上万个，且数字相控阵系统集成度也越来越高，迫切需要设计高效稳定的时频、标校和本振信号分发传输网络。
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作者信息：
陈 凌
(中国西南电子技术研究所，四川 成都610036)
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