基于PDM-DPMZM的大动态范围微波光子I/Q下变频系统

史芳静; 樊养余; 王鑫圆; 康博超; 陈博; 高永胜

doi:10.12263/DZXB.20210746

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基于PDM-DPMZM的大动态范围微波光子I/Q下变频系统

微波光子技术 | 更新时间：2025-12-08

- 基于PDM-DPMZM的大动态范围微波光子I/Q下变频系统
- Large Dynamic Range Microwave Photonic I/Q Down-Conversion System Based on PDM-DPMZM
- 电子学报 2022年50卷第4期页码：782-788
- 作者机构：
  
  西北工业大学电子信息学院，陕西西安 710072
- 作者简介：
  
  [ "史芳静女，1995年3月出生，陕西咸阳人.2017年毕业于南京理工大学探测制导与控制技术专业，现为西北工业大学电子信息学院硕博连读生.主要从事微波光子信号处理、光载射频通信等方面的研究工作. E-mail: fangjing_shi@mail.nwpu.edu.cn" ]
  [ "樊养余男，1962年4月出生，陕西蓝田人.分别于1982年、1992年在陕西科技大学获得学士、硕士学位，1999年在西北工业大学获得博士学位.现为西北工业大学电子信息学院教授，博士生导师.主要从事虚拟现实技术、数字信号处理理论与应用等方面的研究工作. E-mail: fan_yangyu@nwpu.edu.cn" ]
  [ "高永胜（通讯作者）男，1989年9月出生，河南漯河人.分别于2011年、2014年和2016年在西安电子科技大学获得学士、硕士和博士学位.现为西北工业大学副教授，硕士生导师.主要从事微波光子信号处理、光载射频通信、微波光子卫星通信、微波光子雷达等方面的研究工作. E-mail: ysgao@nwpu.edu.cn" ]
- 基金信息：
  
  国家自然科学基金(62171374);博士后创新人才支持计划(BX201700197);中国博士后科学基金(2017M623238);陕西省重点研发计划(2021GY-096;2021NY-213)
- DOI：10.12263/DZXB.20210746
  中图分类号： TN29;
- 收稿：2021-06-14，
  
  修回：2021-12-27，
  
  纸质出版：2022-04-25
- 稿件说明：
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史芳静,樊养余,王鑫圆等.基于PDM-DPMZM的大动态范围微波光子I/Q下变频系统[J].电子学报,2022,50(04):782-788.

SHI Fang-jing,FAN Yang-yu,WANG Xin-yuan,et al.Large Dynamic Range Microwave Photonic I/Q Down-Conversion System Based on PDM-DPMZM[J].ACTA ELECTRONICA SINICA,2022,50(04):782-788.
史芳静,樊养余,王鑫圆等.基于PDM-DPMZM的大动态范围微波光子I/Q下变频系统[J].电子学报,2022,50(04):782-788. DOI： 10.12263/DZXB.20210746.

SHI Fang-jing,FAN Yang-yu,WANG Xin-yuan,et al.Large Dynamic Range Microwave Photonic I/Q Down-Conversion System Based on PDM-DPMZM[J].ACTA ELECTRONICA SINICA,2022,50(04):782-788. DOI： 10.12263/DZXB.20210746.

摘要

针对被目前大多微波光子I/Q下变频系统忽视的非线性失真问题，提出了一种基于偏振复用双平行马赫增德尔调制器（Polarization Division Multiplexing Dual-Parallel Mach-Zehnder Modulator，PDM-DPMZM）的大动态范围微波光子I/Q下变频系统.利用PDM-DPMZM并行地调制射频、本振和镜像信号，调节调制器的直流偏置并进行驱动信号功率控制，能够实现I/Q下变频及镜像干扰抑制，同时抑制三阶交调失真.实验结果表明，所提方案最终可以实现超过44 dB的镜像抑制，系统的无杂散动态范围达到110.5 （dB·Hz

4/5

）.在5~20 GHz工作频率范围内，相位失衡和幅度失衡分别低于0.8°和0.6 dB.

Abstract

Aiming at the nonlinear distortion problem ignored by most microwave photonic I/Q down-conversion systems

a large dynamic range microwave photonic I/Q down-conversion system based on the polarization division multiplexing dual-parallel Mach-Zehnder modulator (PDM-DPMZM) is proposed. The PDM-DPMZM is used to modulate the radio frequency signal

local oscillator signal

and image signal in parallel. By adjusting the DC bias of the modulator and the powers of the drive signals

the I/Q down-conversion and image interference suppression can be realized. The third-order intermodulation distortion can be suppressed at the same time. Experimental results show that the proposed scheme can achieve an image rejection ratio of more than 44 dB. The spur-free dynamic range can reach 110.5 dB·Hz

4/5

. In the 5-20 GHz operating frequency range

the phase imbalance and amplitude imbalance are lower than 0.8° and 0.6 dB

respectively.

关键词

Keywords

references

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