微波光纖延遲線的原理-文庫(kù)吧
2025-07-09 19:25 本頁(yè)面
【正文】 遲線和 光纖延遲線 。按物理概念，延遲線可分三種：1)電信號(hào)延遲線，如電荷耦合器件(CCD)和電纜等；2)超聲波延遲線，如水銀延遲線、石英延遲線等；3)光信號(hào)延遲線，如 光纖延遲線 、光數(shù)字同步延遲線存儲(chǔ)器。1 光纖延遲線 的特點(diǎn)光纖延遲線是一種新型的性能優(yōu)良的信號(hào)處理器件。超聲波器件(主要指性能較水銀延遲線為好的石英延遲線)在較低頻率上具有優(yōu)良的性能，但其帶寬限制在1GHz左右。雷達(dá)信號(hào)實(shí)時(shí)處理需要高達(dá)10GHz以上的寬帶信號(hào)處理器件，聲表面波器件就無能為力了。 光纖延遲線 工作在微波波段，已有資料顯示，在lkm 長(zhǎng)的光纖延遲綣上，工作頻率可達(dá)100GHz以上，因此，光纖延遲線特別適用于雷達(dá)信號(hào)處理系統(tǒng)，雷達(dá)系統(tǒng)及電子對(duì)抗系統(tǒng)是 光纖延遲線 的最大應(yīng)用市場(chǎng)。各種延遲線的主要性能對(duì)比見表1。光纖延遲線 的另一個(gè)特點(diǎn)是它的射頻單位延遲損耗非常小，而且，損耗不是工作頻率的函數(shù)，這是其他延遲線不能相比擬的，圖1表示了幾種延遲線的損耗與工作頻率的關(guān)系。由表1和圖1可以看出，由于光纖延遲線單位損耗小，延遲線就可以做得長(zhǎng)，因此延遲時(shí)間也長(zhǎng)。 光纖延遲線 的延遲時(shí)間與它的長(zhǎng)度有如下關(guān)系：式中L為光纖長(zhǎng)度，為光纖纖芯折射率，C為光速。同時(shí)， 光纖延遲線 的工作頻率可達(dá)100GHz，即它的工作帶寬寬，因此，光纖延遲線的時(shí)間帶寬乘積很大，通常比其他延遲線大一個(gè)數(shù)量級(jí)以上，圖2是延遲線最大帶寬與延遲時(shí)間的關(guān)系。光纖延遲線 還具有尺寸小、質(zhì)量輕、柔軟易裝配及良好的溫度穩(wěn)定性等特點(diǎn)，這對(duì)于受空間、質(zhì)量限制以及環(huán)境又非常惡劣的空載和艦用電子設(shè)備具有非常大的吸引力。2 光纖延遲線的原理圖3是 光纖延遲線 單元的示意圖。射頻電信號(hào)輸入激光二極管(LD)，LD將輸入射頻電信號(hào)變換成被該信號(hào)調(diào)制的光信號(hào)，通過光接頭耦合進(jìn)光纖。光電檢測(cè)器(PD)將射頻調(diào)制的光信號(hào)再變換為原來的射頻電信號(hào)。輸出的射頻電信號(hào)的頻譜完全和輸入射頻電信號(hào)的頻譜相同，只是用光纖作為介質(zhì)延遲了一段時(shí)間，也就是說，射頻信號(hào)瞬時(shí)儲(chǔ)存在光纖延遲線中，存儲(chǔ)時(shí)間的長(zhǎng)短與光纖的長(zhǎng)度成正比，這就是 光纖延遲線 儲(chǔ)頻的原理。在常規(guī)的動(dòng)目標(biāo)顯示(MTI)雷達(dá)中，延遲一個(gè)雷達(dá)脈沖周期的延遲線通常用石英延遲線，由于它不能工作在微波波段，所以，必須先將射頻信號(hào)下變頻為中頻，然后由聲波換能器將中頻電信號(hào)變換成聲波，經(jīng)過石英傳輸后，再由聲波換能器將聲波變?yōu)橹蓄l電信號(hào)。如果
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