随着频率标准的日新月异,高稳定度的频率传输技术广泛应用于空间观测、定位导航、移动通信等领域,已成为当下研究的热点。近年来,光纤通信飞速发展,由于光纤信道具有抗干扰能力强、稳定度高等特点,基于光纤的频率传输技术与基于卫星链路的传统同步方式相比优势明显,具有十分重大的研究价值。在光纤频率传输系统中,发送端通过光载射频方式将高稳时基信号传递到远端,同时接收端需要检测经过链路传输的光信号,提取出所需射频信号并做后续处理。由于这个过程会涉及到多种射频电路器件,因此这些器件的性能对系统有着重要的影响。而商用射频器件由于其带宽大、噪声高而且尺寸大不便于集成等缺点,并不适用于高精度频率传输。因此,根据光纤频率传输系统对射频器件的特殊需求来设计信号检测处理单元电路,进而提升系统性能具有重要的研究意义和价值。本论文主要完成了光纤射频传输系统中接收端信号检测处理单元相关电路的设计与实现,并对实物电路的各项指标进行了测试。主要研究工作如下:1.光纤射频传输系统信号检测处理单元基础理论研究。本论文研究了光纤射频传输系统中频率标准及主要衡量指标,阐述了频率稳定度的时域表征——阿伦方差与其测量方法,表明针对特定频率进行电路设计对获得良好的频率稳定度至关重要。同时介绍了光电二极管的工作原理,分析了不同光电二极管前置放大工作模式的特点及其对电路设计带来的影响,并阐明了射频电路设计的基本理论。以上研究为接下来的电路设计和测试提供了理论支持。2.光纤射频传输系统信号检测处理单元相关电路的设计与实现。本论文围绕着2.4GHz频段,分析了检测处理单元相关电路的设计需求,并通过器件选型、电路结构及原理图设计、PCB设计及绘制、实物焊接等步骤完成了射频光电探测电路、滤波电路和功率分配电路等的设计与实现。在设计过程中,本论文不仅对于必要部分进行了 ADS仿真设计与电路参数优化,也重点强调了需注意的问题。3.光纤射频传输系统信号检测处理单元相关电路的实板测试及方案改进。本论文进行了电路的测试方案设计,对制作完成的电路进行了逐步调试和测试。结果表明,射频光电探测电路具有较为理想的增益与线性度,能够输出频谱纯净的频率信号。在此基础上,本论文也针对射频光电探测电路提出了改进方案,通过在背靠背传输系统中测试,其整体短期稳定度达到了 1.5×10-15/s,而长期稳定度为5.6×10-18/104s;射频滤波电路以2.4GHz为中心的3dB带宽为66MHz,且带内纹波较小,与仿真结果较为吻合;射频功率分配电路的两路输出信号仅有7-8ps的相位相对抖动,且具有良好的幅度平衡。除此之外,滤波电路与光电探测电路在背靠背射频传输系统中的整体性能表现较好。综上所述,本论文对高精度频率传输系统的信号检测处理单元相关电路进行了设计实现并完成功能测试,结果表明所设计电路在频率稳定度、带宽以及板载集成度等方面均优于商用产品,研究成果对提升频率传输系统性能具有重要意义。