Волоконно-оптическая линия передачи свч-сигнала

 

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в передающих и приемных устройствах, в которых требуется высокая точность фазовых характеристик фидерных трактов. Цель - обеспечение стабильности фазового сдвига СВЧ-сигнала. Устройство содержит сумматор 1, лазе|Ь 2, оптический направленный ответвитель 3, оптическое волокно 4, фотодетектор 5, оптический усилитель 6, дополнительный фотодетектор 7 и оптическую неоднородность 8. В результате суммирования гармоник с разными задержками осуществляется взаимная компенсация их фазовых сдвигов и фаза СВЧ-сигнала на выходе имеет уменьшенную зависимость от электрической длины канала. 2 ил. s Ј

(19) (11) СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)з Н 04 В 10/12

ГОСУДАРСТВЕН-1ЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР 109ф

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ с, 2 @ щ@ф

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4778354/09 (22) 04.01.90 (46) l5.07.92. Бюл. М 26 (71) Московский авиационный институт им.

Серго Орджоникидзе (72) С.Q.Ïëoòíèöêèé, Г.П.Земцов и

А.H.6ðàò÷èêoâ (53) 621.395.6(088.8) (56) Proc. Int. conf. RADAR 182, 1982.-!ЕЕЕ, риЬ. 216, р. 408-412, fig. 4.

Гауэр Дж. Оптические системы связи.

М.: Радио и связь, 1989, с. 423, рис. 16.13. (54) ВОЛОКОННО-ОПТИЧЕСКАЯ ЛИНИЯ

ПЕРЕДАЧИ СВЧ-.СИГНАЛА (57) Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в передающих

Изобретение относится к радиотехнике и может найти применение в передающих и приемнь1х устройствах, где требуется высокая точность фазовых характеристик фидерных трактов.

Известна активная волоконно-оптическая распределительная система. состоящая из оптических усилителей, оптических волокон и оптических направленных ответвителей, -Недостатком такой системы является влияние электрических длин оптических волокон на фазовый сдвиг СВЧ сигналов в каналах.

Наиболее близким по техничеСкой сущности к предложенному устройству является оптическая линия связи, содержащая последовательно размещенные лазер. модулирующий вход которого является входом и приемных устройствах, в которых требуется высокая точность фазовых характеристик к фиде рных трактов. Цель— обеспечение стабильности фазового сдвига СВЧ-сигнала. Устройство содержит сумматор 1, лазер 2, оптический направленный ответвитель 3, оптическое волокно 4. фотодетектор 5, оптический усилитель 6. дополнительный фотодетектор 7 и оптическую неоднородность 8. В результате суммирования гармоник с разными задержками осуществляется взаимная компенсация их фазовых сдвигов и фаза СВЧ-сигнала на выходе имеет уменьшенную зависимость от электрической длины канала. 2 ил. для подачи СВЧ-сигнала, оптическое волокно. фотодетектор.

Недостаток такого устройства заключается в зависимости фазового сдвига СВЧ + сигнала в линии связи от изменения электрической длины оптического волокна, ЬЭ

Цель изобретения — повышение качест- 0 ва передаваемого СВЧ-сигнала путем обес- 0 печения стабильности фазового сдвига

СВЧ-сигнала, На фиг. 1 приведена структурная схема волоконно-оптйческой линии передачи

СВЧ-сигнала; на фиг. 2 — зависимости фазового сдвига СВЧ-сигнала от электрической длины оптического волокна для предложенного устройства и прототипа.

Волоконно-оптическая линия передачи

СВЧ-сигнала состоит из сумматора 1, лазера 2, оптического направленного ответвителя 3, оптического волокна 4, оптической

1748266 неоднородности 5, фотодетектора 6 связи, а также последовательно размещенных оптического усилителя 7 и дополнительного фотодетектора 8, выход оптического усилителя 7 соединен с ответвляющим выходом 5 оптического направленного ответвителя 3, а выход дополнительного фотодетектора 8 соединен с первым входом сумматора 1. второй вход которого является модулирующим входом модулирующего СВЧ-сигнала, 10 а выход (;,мматора 1 соединен с модулирующим входом лазера 2, оптический направленный ответвитель 3 расположен между выходом лазера 2 и входом оптического волокна 4, выход которого через оптическую 15 неоднородность 5 соединен с входом фотодетектора 6 связи.

Устройство работает следующим образом.

СВЧ-колебание, подаваемое на 2-й 20 вход сумматора 1; поступает на модулирующий вход лазера 2 и модулирует по интенсивности его излучения. Модулированный оптический сигнал через оптический направленный ответвитель 3, 25 оптическое волокно 4, оптическую неоднородность 5 поступает на фотодетектор 6 связи, который детектирует СВЧ-огибающую оптического сигнала и его выход является выходом устройства. Часть 30 оптического сигнала отражается по оптической неоднородности 5 и через оптическое волокно 4, ответвляющий выход .оптического направленного ответвителя 3 и оптический усилитель 7 поступает на до- 35 полнительный фотодетектор 8. СВЧ-сигнал с выхода дополнительного фотодетектора 8 поступает на первый вход сумматора 1 и, суммируясь с входным СВЧ-сигналом, мо.дулирует лазер 2. Выражая СВЧ-сигнал на 40 первом входе сумматора: через входной

СВЧ-сигнал на его втором входе Овх. суммируя сигналы обоих входов в предположении равенства нулю суммарного фазово«го сдвига в оптическом усилителе 7, дополнитель- 45 ном фотодетекторе 8 и лазере 2, получаем сигнал на выходе фотодетектора связи 6:

0в>

ык (ф) e>>p (j ф(>1>)ii

55 где Ф- фазовый сдвиг в оптическом волокне; а- коэффициент затухания СВЧ-сигнала в оптическом канале, включающем лазер

2, оптический направленный ответвитель 3, оптическое волокно 4, оптическую неоднородность 5, оптический усилитель 7, дополнительный фотодетектор 8;

P — затухание в канале, состоящем из лазера 2, оптического направленного ответвитель 3,оптического волокна 4, оптической неоднородности 5, фотодетектора 6 связи.

На фиг. 2 показаны зависимости фазового сдвига СВЧ-сигнала в волоконно-оптической линии передачи СВЧ-сигнала от электрической длины оптического волокна

Фдля предложенного устройства и прототипа. Для предложенного устройства кривая построена по формуле (1) при а=0,1.

Близкое к нулю а обеспечивает оптический усилитель 7, компенсируя потери в лазере 2, оптическом направленном ответвителе 3, оптическом волокне 4, дополнительном фотодетекторе 8, В предложенном устройстве коэффициент стабилизации фазы К= Ф /2 ЛФ, где 64 — ширина зоны стабилизации; ЛФ вЂ” максимальное отклонение фазы от среднего значения в зоне стабилизации, при а =0,1, У Ф=10 равен 7, а для прототипа 1.

Таким образом. предложенное устройство обеспечивает стабильность фазового сдвига СВЧ-сигнала в определенной зоне изменения электрической длины оптического волокна с заданной точностью.

Формула изобретения

Волоконно-оптическая линия передачи

СВЧ-сигнала, содержащая лазер, оптическое волкно, фотодетектор связи, выход которого является выходом устройства, о тл ичающаяся тем,что,сцельюповышения качества передаваемого СВЧ-сигнала путем обеспечения стабильности фазового сдвига СВЧ-сигнала, введены сумматор, оптический направленный ответвитель, оптическая неоднородность, а также последовательно размещенные оптический усилитель и дополнительный фотодетектор, выход оптического усилителя соединен с ответвляющим выходом оптического направленного ответвителя, а выход дополнительного фотодетектора соединен с первым входом сумматора, второй вход которого является модулирующим входом модулирующего СВЧ-сигнала, а выход сумматора соединен с модулирующим еходо л лазера, оптический направленный ответвитель расположен между выходом лазера и входом оптического волокна, выход которого через оптическую неоднородность соединен с входом фотодетектора связи..

1748266

Редактор M. Циткина

Заказ 2511 Тираж . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35. Раушская наб.. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101 р(ю)

g3F

Составитель С. Плотницкий

Техред М.Моргентал Корректор Л. Бескид