微波移相器是微波信号处理领域,具体为应用在雷达和卫星通信系统中的相控阵波束形成技术的关键性器件。而微波光子移相器由于其拥有抗电磁干扰,大操作带宽以及灵活的可调谐性等独特优势,可以用来很好地解决电学瓶颈的问题。此外,为了提高工作带宽和相位可调性,一个灵活的方法就是在光域同时实现倍频和移相两种功能,这也是近些年来研究的重点。本文首先对微波光子学领域的背景以及相控阵天线核心技术进行了详细说明,引出了对具有倍频功能的微波光子移相器的研究。然后分别对光生毫米波技术和光子移相技术的工作原理、相应技术方案及优缺点做了详细探讨,其中微波光子移相器按技术原理分为基于光真延时线(OTTD)、基于光矢量和技术及基于光谱外差混频技术三大类。而对于光生毫米波系统,同样按其技术特点分为基于外调制器法、基于双波长激光器法以及基于光外差法三类。其次,本文针对移相器关于相位控制及高频段信号产生等方面的性能要求,提出了基于偏振调制的倍频微波光子移相技术方案;经理论推导和VPI仿真,此结构不仅能得到二倍频相位控制微波信号,而且其具有调谐灵活、相移范围大、输出幅度波动小等优点。最后,论文结合移相器对于大带宽应用领域的性能需求提出具有四倍频功能的微波光子移相器设计结构,以及为了避免使用具有滤波功能的光学或电学器件,使系统在频率可调谐性和多波长兼容性的方向得到一定程度的优化,特对优化后的倍频微波光子移相器系统进行了介绍和简要分析,得出在未来微波光子移相器发展的道路上,其结构精练、原理简单的系统,将会在相应领域得到其更深层次的实际应用价值。