1 北京理工大学光电学院，信息光子技术工业和信息化部重点实验室，北京 100081
2 北京理工大学长三角研究院（嘉兴），浙江 嘉兴 314011
光载微波光纤稳定传输技术解决了天线组阵中所需的延时（或相位）稳定的微波信号远距离分配难题，在多天线协同的新一代微波测量中具有不可替代的作用。本文介绍了光载微波光纤稳定传输的基本理论，分析了制约传输稳定性的关键因素，并展示了基于相位预补偿和基于光延时校正的提高传输稳定性的技术途径。通过光电双外差混频的相位检测高灵敏地感知光纤链路延时变化，并分别利用微波相位调控和光延时调控来对这一变化进行高精度的补偿，最终实现了多路时间抖动在数十fs量级的高稳定光载微波传输，为天线组阵等多天线协同微波测量中的信号级同步提供了有效的解决方案。
光纤光学 天线组阵 光载微波 微波光子 光纤传输 光学学报
2023, 43(15): 1506002
薛喜平 1,2,3李春来 1,2,3张洪波 1,2,3孔德庆 1,2,3,*[ ... ]汪赞 1,2,3
1 中国科学院国家天文台, 北京 100101
2 中国科学院月球与深空探测重点实验室, 北京 100101
3 中国科学院大学, 北京 100049
4 中国科学院云南天文台, 昆明 650000
提出了一种基于全球导航卫星系统差分的天线阵大气相位扰动实时修正方法，以高稳定度的原子钟作为外频标，利用导航卫星载波相位的单差与历元上的双差，并通过星历扣除由于卫星运动引起的相位变化，在周跳检测和修正后，通过长周期的拟合消除卫星轨道和站坐标误差的影响，最后通过双频或多频信号实现两地电离层和对流层扰动的实时测量.在国家天文台北京密云站和云南昆明站分别部署了一套全球导航卫星接收设备，进行异地大气相位扰动实时修正方法的实验验证.利用双频载波相位测量数据对第三频率进行修正，结果表明，在不同天气条件下修正后的大气相位扰动均方根达到1.9 mm，表明该方法可用于射电天文和深空探测中天线阵的大气相位扰动修正.
大气测量 天线组阵 全球导航卫星系统 载波相位差分 大气相位扰动 Atmospheric measurement Antenna array Global Navigation Satellite System Carrier phase difference Atmospheric phase perturbation
为分析天线组阵窄带信号合成性能受残留时延影响的程度,给出了残留时延对合成性能影响的理论分析方法。首先建立了残留时延分布特性的仿真模型,详细描述了模型的设计思路。然后通过公式推导,提出了残留时延对窄带信号合成损失影响的理论公式。最后仿真并对比分析了不同参数条件下残留时延对窄带信号合成性能的影响,给出了残留时延引起的相位差的标准差与合成损失的关系,验证了理论公式的正确性。结果表明,残留时延引起的相位差越大,对窄带信号合成损失的影响也越大,若要求合成损失小于0.1 dB,则相位差的标准差约小于8.7°(约0.15 rad)。该方法的提出和运用有助于确定残留时延对窄带信号合成损失影响的上下限。
天线组阵 窄带信号 残留时延 合成损失 标准差 antenna arraying narrowband signal residual delay combining loss standard deviation
