许向前 康晓晨 刘世峰

（1.中国电子科技集团公司第十三研究所 河北省石家庄市 050001）

（2.南京航空航天大学电子信息工程学院 江苏省南京市 210016）

1 引言

倍频系统广泛应用于现代通信系统、雷达系统等领域，极大程度提高了系统带宽，拓展了系统应用场景。传统的电域倍频器主要有晶体管倍频器[1]、变容二极管倍频器[2]和阶跃恢复二极管倍频器[3]等。利用非线性电路产生高次谐波或者利用频率控制回路即可构成倍频器，使用压控振荡器和控制环路使压控振荡器的振荡频率严格锁定在输入频率的整数倍也可构成倍频器。但会产生不可避免的倍频噪声，倍频次数越高，相应噪声越大，同时可能会出现相位失锁等问题。为了克服电域倍频的缺点，人们提出了光域倍频技术。该技术以光外差原理为基础，通过对驱动信号的幅度相位及电光调制器的偏置点予以控制，产生相干高阶边带，再通过光电探测器拍频即可得任意俩边带频率差信号。该方案无需使用锁相环及光注入锁定等技术，大大降低了对器件的需求，性价比很高。同时基于微腔也可实现倍频输出，可有效解决倍频频率间隔过窄的问题[4]。但上述方案均存在倍频相噪恶化的问题，且均为整数阶倍频，在特定情况下难以满足高质量微波信号输出需求。

基于此，本文提出一种基于光电振荡环路的三分之四倍频系统，第一次实现了分数阶倍频，同时具有大带宽、低噪声、低杂散、对外部干扰小、可小型化等优点。……