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文章以光子集成技术在未来卫星宽带通信与中继一体化系统应用为出发点,开展光子集成载荷应用需求分析,完成了模拟光处理与数字光处理、模拟片上处理与离散光处理的区别分析及特性梳理。重点介绍了现行的光子载荷搭载验证情况,完成光子载荷与传统射频载荷体积、重量、功耗对比分析。在此基础上,提出一种全芯片架构的光子处理转发载荷系统,并完成相应的功能拆解及业务划分,梳理下一步需要重点攻关的片上关键技术,为构建通用化、小型化、多波束并行的高通量卫星通信载荷系统提供技术支撑。 相似文献
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光学相控阵(optical phased array, OPA)作为一种激光扫描技术,具有扫描速度快、精度高、损耗小和易于集成化等优点,在光通信、无人驾驶、激光雷达和航空航天等领域具有广泛的应用前景。为了抑制旁瓣的产生,要求工作波长大于OPA的阵元间距,导致远场主瓣附近必然产生栅瓣,降低OPA扫描精度和扫描范围。提出了一种具有栅瓣抑制功能的非等间距OPA芯片,可实现宽视场、高精度的光斑偏转效果。采用遗传算法优化64路非等间距OPA阵元间距,得到最低栅瓣的阵元分布,实现最佳的栅瓣抑制效果。实验结果表明,在1500~1600 nm波长范围内,优化后波导最小间距为2.2μm,最大间距为11.4μm,芯片远场光斑可实现20°×10°的二维扫描角度,且对旁瓣的抑制作用显著。 相似文献
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随着卫星通信大容量、跨频段、多业务需求的不断增加,卫星载荷正朝着多频段一体化综合接收处理方向发展。为满足卫星载荷大容量、多信号处理功能,需要同时提供多个载频信号作为参考。采用微波光子技术可根据用户需求生成光频梳作为多载频信号,满足多频段一体化综合接收处理对多本振源的需求。文章首先从现有多载频信号生成方法的局限性出发,确定高质量光载波抑制单边带信号(SSB OCS)结合循环频移的多载频信号生成方法。接着提出基于并联马赫-曾德尔调制器(MZM)的光载波抑制单边带信号生成方法,使得其中两个MZM工作在单边带调制方式,另一个MZM工作在偶数阶抑制方式,结合90度和180度光移,产生具有高边带抑制比的光载波抑制单边带信号。最后在此基础上给出基于并联MZM循环频移的多载频信号生成方法,仿真结果表明所生成的多载频信号载波数目为60以上、边带抑制比为30dB、最大功率起伏为4.4dB,且其中有20个载波的功率起伏在1dB以内。该方法可有效生成高平坦高边带抑制比多载频信号,为卫星载荷的多频段一体化综合接收处理提供相应技术支撑。 相似文献
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文章针对未来卫星领域对高频率、低相位噪声微波本振源发展需求,提出一种适应于星载应用的光电振荡器实现方法。首先介绍了光电振荡器应用背景、技术特点及发展现状。之后详细分析了星载光电振荡器的设计方法,给出了光电振荡器的振荡阀值、产生毫米波频率、幅度数学模型等,最后对光电振荡器的相位噪声性能进行详细分析。分析表明,利用光电振荡器能够产生超低相位噪声(-163d Bc/Hz@10KHz)的微波本振信号,且光电振荡器的相位噪声和振荡频率无关,星载光电振荡器为未来卫星领域提供一种可行的微波本振信号生成方法。 相似文献
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受射频前端带宽、模数转换器采样率和有效位数的限制,现有基于数字射频存储的多普勒频移模拟器逐渐难以满足当前雷达系统大瞬时带宽、低杂散失真的测试需要。文章利用最新的微波光子技术,提出一种基于微波光子I/Q混频的多普勒频移模拟方法,并进行了实验验证。利用微波光子技术的大带宽特性,该方案可对不同频段(15GHz与20GHz)的单音和宽带射频信号进行大范围(5MHz到25MHz)、高杂散失真抑制(大于30dB)的多普勒频移,多普勒频移方向、回波信号功率也可动态控制。该方法可为未来雷达目标多普勒频移模拟提供新思路,显著提高模拟带宽和回波质量。 相似文献