[0031] 为便于本领域技术人员理解，下面结合实施例与附图对本发明作进一步说明，实施方式提及的内容并非对本发明的限定。
[0032] 图1是微波接收机的基本框架结构，该结构对于电子式与光子式微波接收机具有普适性。根据接收机的结构特征，可把接收机分为微波链路与混频电路，其中，混频器前端的所有器件级联而成的电路称为微波链路；微波链路实现对微波信号的传输与处理；混频器、本振源与滤波器组成的电路即为混频电路，混频电路实现微波信号与本振源的混频，并通过后置滤波器的选频实现中频输出。
[0033] 具体的，如图2所示的电子式微波接收器，电缆、可调放大器与滤波器1依次连接构成微波链路，混频器、本振源与滤波器2组成混频电路，本振源与微波链路的输出连接混频器的两微波输入端口，滤波器2与混频器的输出端相连。在微波链路中，电缆用于传输微波信号，可调放大器用于补偿微波信号的传输损耗并调谐其输出功率，滤波器1用于滤除杂波与噪声。该微波链路工作时，被接收的微波信号先通过电缆传输后到达可调放大器，通过放大器可补偿电缆传输过程中的损耗，并通过调谐放大器的增益来控制输出功率，信号再进入滤波器实现杂波与噪声抑制，然后输入至混频电路的混频器中，微波信号与本振源通过混频器实现混频输出，通过滤波器2对混频输出产物进行选频，最终实现中频输出。
[0034] 再有，如图3所示的光子式微波接收器，对比图2所示的电子式微波接收机，其本质上是采用了微波光链路代替传统的电缆，实现对微波信号的传输，其它工作原理与电子式接收机类似。光纤相比电缆而言，具有低损耗、大带宽、抗电磁干扰等优势，所以当前传统电缆正日渐被光缆所代替。微波光链路代替电缆传输微波信号，其工作原理如图4所示，微波信号通过电光强度调制器对激光器发射的激光信号实现“强度调制”，已调的光信号通过光纤传输后达到光电探测器完成包络检波后实现“直接解调”，最终还原成微波信号。需要补充说明的是，“强度调制”即电光转换过程，“直接解调”即光电转换过程，电光、光电转换过程均会产生转换损耗，所以，即使光纤传输损耗极低(单模通信光纤G652约为0.2dB/km)，微波光链路在传输微波信号时也会产生损耗，故需要后置一放大器实现损耗补偿。
[0035] 在上述微波接收机(电子式微波接收机和光子式微波接收机的统称)的微波链路中，各器件的高斯白噪声、闪烁噪声以及其它低阶噪声均会对传输信号的相位产生干扰，从而产生相应的白相噪、闪烁相噪以及其它低阶相噪，这些相噪的总和为微波链路的相噪，而由单个器件的高斯白噪声对载波产生的附加相噪即所谓的白相噪，可表示为：
[0036]
[0037] F是该器件的噪声系数,k为玻尔兹曼常数,T0是环境温度，P0是输入至该器件的微波功率。根据级联电路噪声系数的计算方法，由多器件级联的“微波链路”对应整个链路的白相噪b0,t可表示为：
[0038]
[0039] An是第n个器件对应的电压增益，Fn是第n个器件对应的噪声系数。
[0040] 闪烁噪声是有源器件的另一种典型噪声，由于其噪声谱密度与工作频率成反比(即与1/f成正比例)，所以也被称为1/f噪声，它会通过调制微波信号而寄生到相位中，即所谓的闪烁相噪。综合考虑白相噪和闪烁相噪两种相位噪声，单个器件的相噪可表示为：
[0041]
[0042] b0为器件的白相噪；b‑1为器件的闪烁相噪系数，f为工作频率， 即为闪烁相噪；考虑到随机漫步噪声等更为低阶的近载频噪声，单个器件的相噪更具体的可表示为：
[0043]
[0044] 其中b‑m为‑m阶近载频相噪系数。对于多器件级联的微波链路，如整个链路有N个器件，共有M种噪声需要考虑，则整个微波链路的相噪可表示为：
[0045]
[0046] 其中，b‑i,n为第n个器件的‑i阶相噪系数。
[0047] 被接收的信号通过微波链路后进入混频电路，通过混频器与本振差频，下变频后实现中频输出。在混频电路中，一般不考虑混频器的相噪，整个混频电路的相噪主要取决于本振源的相噪，即混频电路的相噪为本振源的相噪。混频处理后的中频输出信号的相噪为两混频信号相噪的叠加，即整个微波接收机的总相噪为微波链路与混频电路的相噪之和，可表示为：
[0048]
[0049] 为本振源相噪。需要说明的是，业内常用单边带相噪 来描述振荡器的相噪，两者的关系为 综合上述公式，最终可得出在频域评估微波接收机相噪的数学表达式为：
[0050]
[0051] 由上式(7)可知，微波接收机(电子式微波接收机和光子式微波接收机的统称)的总相噪由两部分组成，即微波链路相噪与混频电路相噪，微波链路相噪又由白相噪、闪烁相噪以及其它低阶相噪组成，白相噪与频率无关，而闪烁相噪与频率的‑1次幂成正比，其它低阶相噪(‑i阶)与频率的‑i次幂成正比。因此，由上述计算式可知，优化微波链路的噪声系数F，降低相噪系数b‑i以及采用低相噪本振源均是提高接收机相噪指标的有效方式。
[0052] 依据上述实施方式提供的评估方法，结合式(7)可以对电子式微波接收机和光子式微波接收机的相噪实现有效评估。
[0053] 为验证评估方法的有效性，按照图2‑图4的结构在实验室分别搭建电子式与光子式微波接收机。采用TIMES公司型号为DC‑18GHz同轴电缆，Optilab公司型号为IM‑1550‑12‑PM的马赫‑曾德尔型电光强度调制器，EM4公司型号为AA1401‑080‑P的连续波激光器,Picometrix公司型号为P‑40A/HP的高饱和、高速率光电探测器，Corning公司的SMF‑28单模通信光纤，将GMI公司型号为2555C的振荡器作为微波信号源,将Rohde&Schwar公司型号为ZNB20的矢量网络分析仪内置源作为本振源，其它器件均采用国产。
[0054] 实验测试结果与基于式(7)的评估值如图5所示。其中灰色的圆点与星点分别代表光子式与电子式微波接收机相噪的测试值；黑色线代表本发明所涉评估方法基于式(7)的0 ‑1 ‑2
理论评估值，其中黑色实线代表白相噪(f)与闪烁相噪(f )，黑色虚线代表‑2阶(f )相噪。
由图5不难看出，实验所测数据与评估结果较为吻合；微波接收机的相噪(由远载频到近载‑m
频)与频偏的幂f (0≤m≤M)成正比关系，越靠近中心频率m越大；在保证两微波接收机增益相同的条件下，虽然白相噪相当，但光子式接收机的低阶近载频相噪指标要优于电子式接收机，这是因为光纤损耗要明显低于电缆，补偿损耗的后置放大器所需增益较小的缘故。
[0055] 上述实施例为本发明较佳的实现方案，除此之外，本发明还可以其它方式实现，在不脱离本技术方案构思的前提下任何显而易见的替换均在本发明的保护范围之内。
[0056] 为了让本领域普通技术人员更方便地理解本发明相对于现有技术的改进之处，本发明的一些附图和描述已经被简化，并且为了清楚起见，本申请文件还省略了一些其它元素，本领域普通技术人员应该意识到这些省略的元素也可构成本发明的内容。
