微波光子的S参数测试案例分享
微波光子学(Microwave Photonic)是一门研究微波与光子间的相互作用及其应用的学科。微波光子学的一项最重要应用是无线通信中利用光纤进行微波载波信号的传输，被称为光载无线(RoF,Radio over Fiber)通信系统。
RoF通信系统结合传统微波通信与光通信的优势，利用光纤延长了高频微波信号的空间传输距离，在此基础上可实现高达Gbps量级的无线宽带接入，将网络通信容量提升一至两个数量级。因此微波光子技术的发展与实际应用有着重大的意义。
应用领域及特点
微波光子技术的应用主要体现在微波信号产生、用于双向无线通信、射频广播、雷达系统等的微波光纤传输以及微波信号处理等方面。
这些应用的主要思想是把微波射频信号调制在光载波上并通过光纤网络进行传输分配，这样做的优点在于可以利用光纤具备重量轻、低损耗、廉价、抗电磁干扰等特点构建一个高性能，低成本，易于安装维护的光子微波系统。
本文介绍的微波光子的S参数测试，是基于110GHz矢量网络分析仪测试系统，主要通过
GOCA（General Optoelectronic Component Analyzer）-通用光电元器件分析仪，实现电-光、光-电和光-光三种元器件频谱响应的测量功能，进而能够表征电-光、光-电和光-光元器件，适用于光电元器件研发、生产和应用的整个周期。
测试原理
图1 测试原理图
通过宽带电-光、光-电变换，实现微波频谱扫描向光波光谱扫描的映射，配合电-光、光-电和光-光校准技术，辅以高精度的微波幅相接收，实现大带宽、高精度、高分辨率的电-光、光-电和光-光器件频谱响应测试。
测试系统组成
现场测试及应用案例
图2 现场测试图
图3 现场原理示意图
3
三种测量模式应用案例如下：
01
电光器件测量
图4 电光被测件
图5 测试图（电光被测件）
测试参数：
波长为1550nm；
频率范围为10MHz-110GHz；
幅度不确定度小于2.2dB(@100GHz)；
02
光电器件测量
图6 光电被测件
图7 测试图（光电被测件）
测试参数：
波长为1550nm；
频率范围为10MHz-110GHz；
幅度不确定度小于2.2dB(@100GHz)；
03
光光器件测量
图8 光光被测件
图9 幅度测试图（光光被测件）
图10 相位测试图（光光被测件）
测量参数：
频率分辨率＜100KHz；
单次扫描范围≥134GHz；
动态范围＞60dB；
创远信科
创远信科（上海）技术股份有限公司成立于 2005 年，首批北交所上市企业（831961），是一家自主研发射频通信测试仪器和提供整体测试解决方案的专业仪器仪表公司。
公司专注于增强无线测试仪器的势能建设，主要发展无线通信测试、车联网测试以及低轨卫星与低空测试等三个方向，拥有自主品牌和一系列测试仪器核心专利技术，集研发、生产和销售为一体，是具有完全自主知识产权的高新技术企业。
荣获 2016 年度国家科学技术进步奖特等奖、2020 年度江苏省科学技术奖一等奖、2023年度国家科学技术进步奖二等奖、国家级专精特新“小巨人”企业、国家知识产权示范企业等荣誉。
